¿Cómo sacamos agua limpia del grifo?

May 24, 2023

Desde la izquierda, una tubería de plomo, una tubería de acero corroída y una tubería de plomo tratada con ortofosfato protector. Las tuberías de plomo causan problemas de salud y aumentan las facturas del agua. Foto cortesía de la Agencia de Protección Ambiental.

Nota del editor: Ann Johnson Stewart, ingeniera civil y exsenadora estatal, está escribiendo una serie ocasional de columnas para el Reformer sobre temas de infraestructura.

Hace poco regresé de un viaje a Costa Rica. Nuestros anfitriones nos informaron que el agua del grifo era "probablemente segura" para beber. Elegí no hacerlo. Desafortunadamente, esa es una experiencia familiar para muchos ciudadanos estadounidenses aquí en casa; incluso para algunos que viven en Minnesota.

En general, el agua potable de Minnesota es segura, pero es difícil ignorar las constantes noticias sobre la cantidad y la calidad del agua potable en los EE. UU.

Los problemas de seguridad en Jackson, Mississippi, Flint, Michigan y Filadelfia ilustran cuán real es el problema.

Y no es solo calidad, es cantidad. El suministro de agua afecta el crecimiento comercial y económico, con el agua necesaria para la fabricación en competencia directa con la necesaria para beber: elegir uno sobre el otro no es fácil. Queremos que los microchips y los semiconductores se produzcan localmente, pero el proceso requiere enormes cantidades de agua.

El río Colorado proporciona agua a unos 40 millones de personas y se está secando lentamente. Arizona ha hecho lo impensable para una región del Cinturón del Sol: ha reducido el crecimiento alrededor de Phoenix debido a la escasez de agua. Hay más: los estados a lo largo del río Colorado acaban de acordar dejar una parte importante de su suministro de agua en el río con la esperanza de evitar que el lago Powell y el lago Mead caigan tan bajo que ya no puedan producir energía hidroeléctrica. Esa agua es muy necesaria para la producción de energía, pero el acuerdo costó más de mil millones de dólares para pagar a los agricultores y otros para que renuncien al uso del agua, lo que significa campos sin sembrar y posibles pérdidas de empleos en algunas de las principales regiones agrícolas de nuestro país.

¿Recuerda la propuesta (sin éxito) de canalizar agua potable desde el condado de Dakota hasta los estados del oeste? Prepárese para que eso se convierta en una solicitud común, o incluso en una demanda, a medida que el agua potable segura y abundante se vuelve más valiosa.

El agua puede estar a nuestro alrededor aquí, pero sigue siendo preciosa. La mayor parte de nuestra agua potable proviene de acuíferos subterráneos (o capas de roca que retienen agua), y parte proviene de ríos y lagos. En el área metropolitana, cada ciudad obtiene el agua localmente (algunas ciudades comparten fuentes de agua; ¡las disputas locales por el agua también han aparecido en las noticias!)

La disponibilidad generalizada de agua potable es uno de los grandes avances tecnológicos de la vida moderna, pero es complicado y requiere importantes recursos. Aquí hay una breve descripción de cómo llega el agua desde el suelo hasta nuestro grifo:

Por lo general, el tratamiento del agua se logra usando química simple. Si has tomado una clase de química, probablemente recuerdes la tabla periódica. Cada elemento en él tiene una carga positiva o negativa. Entonces, si necesitamos eliminar un determinado elemento (como el hierro), agregamos un químico que reacciona con él (como el oxígeno o el calcio). Ese elemento se une a la suciedad y las partículas disueltas en el agua, formando partículas más grandes llamadas "flóculos". Por lo general, ese es todo el tratamiento que se necesita: el flóculo es más pesado que el agua, por lo que cae al fondo del tanque. Diseñamos los tanques para que el agua limpia fluya por la parte superior y el flóculo se asiente en el fondo (donde se puede quitar).

Después de que sale el agua clara, es forzada a través de filtros hechos de arena y carbón. Esto provoca más floculación, eliminando más partículas disueltas como polvo, parásitos, bacterias y virus.

Si visita una planta de tratamiento de agua (sugiero la que se encuentra justo al norte de Duluth, que está abierta para visitas), aprenderá cómo funcionan estos filtros y cómo se limpian haciendo correr agua limpia hacia atrás a través de ellos para forzar la salida del agua recolectada. materiales Luego, el agua se desinfecta con cloro para matar los parásitos, bacterias, virus y gérmenes restantes. Algunas ciudades agregan flúor para prevenir la caries dental.

Una cosa más de la clase de química: ¿recuerdas el pH? Es una medida de cuán básico o ácido es algo. Se pueden agregar productos químicos (como la sal) para ajustar el pH del agua para "endurecerla" o "suavizarla" (al igual que lo hace en su hogar). El pH también afecta la corrosividad del agua, lo que puede afectar la condición de las tuberías.

Muchas tuberías de agua viejas están hechas de plomo y, sin tomar medidas preventivas, el plomo de las tuberías puede filtrarse en el suministro de agua. El plomo es una neurotoxina peligrosa, especialmente para los niños. Si bien la solución más efectiva es reemplazar las tuberías de plomo por completo (y gracias a la Ley de Inversión en Infraestructura y Empleos, ahora tenemos dinero para hacerlo), las empresas de agua generalmente agregan alguna forma de fosfato al suministro de agua para crear una película protectora entre el tubería de plomo y el agua que fluye a través de ella.

Esto funciona bien excepto cuando no es así: los problemas de agua en Flint sirven como un trágico ejemplo. La ciudad cambió su fuente de agua a una que contenía significativamente más cloruro del que habían estado usando. No agregaron el fosfato requerido para proporcionar la película protectora entre el agua y las tuberías, lo que causó corrosión y puso altos niveles de plomo en el agua.

Como se señaló, la química en el tratamiento del agua es simple e importante.

Y ya que hablamos de tuberías de plomo: Reemplazarlas no es tan fácil. Por ejemplo, la ciudad de St. Paul (como muchas otras) está en proceso de reemplazar millas de tuberías principales de agua de plomo, que son las tuberías que alimentan todo el sistema. Esto es grandioso y hará mucho para mejorar la seguridad de nuestro suministro de agua potable. Sin embargo, las ciudades generalmente solo son responsables de mantener la tubería a la válvula de servicio de una casa (a menudo llamada "parada de acera" porque está ubicada detrás de la acera). La línea de servicio es la tubería entre la parada de la acera y el medidor, y muchas casas antiguas (construidas antes de 1986) contienen líneas de servicio y plomería de plomo, cuya sustitución es responsabilidad del propietario. Eso requiere derribar paredes y reemplazar las tuberías de servicio; ambas son operaciones muy costosas y disruptivas.

St. Paul está utilizando fondos federales de la Ley de Inversión en Infraestructura y Empleos para ayudar a 26,000 propietarios de viviendas a reemplazar la tubería del medidor a sus hogares, pero la plomería interna y la soldadura todavía son de plomo en muchas casas. Otras ciudades tienen programas similares, y la Legislatura inteligentemente asignó más dinero al esfuerzo este año.

La vinculación es la única forma en que muchos pueblos pequeños pueden financiar mejoras o el mantenimiento de sus sistemas de agua potable. En Minnetonka, nuestra factura de agua es de aproximadamente $40 por mes. Ese no es el caso en todas partes: un pueblo pequeño aún necesita un sistema de distribución, y con la pérdida de población viene la pérdida de residentes que pagan por ese sistema.

Para que un pueblo pequeño, como, por ejemplo, Red Lake Falls, financie el reemplazo de su antigua torre de agua, cada residente pagaría miles de dólares. Los residentes de Red Lake Falls pagan cinco veces más por el agua potable que yo (y no, eso no es un error tipográfico).

Además: Los pueblos pequeños no tienen la base del impuesto a la propiedad para financiar proyectos por sí mismos. Solo en esta sesión, más de 60 comunidades de Minnesota presentaron solicitudes de financiamiento al Comité Senatorial de Inversiones de Capital por un total de más de $500 millones solo para proyectos de tratamiento de agua potable. La lista es larga y representa todos los rincones de Minnesota (pero en su mayoría áreas rurales).

El agua potable segura es importante y debe esperarse en Minnesota. Debemos mantener nuestros sistemas. Una cañería de agua rota en Jackson, Mississippi, arroja 5 millones de galones cada día. Entonces, en Jackson (donde los residentes pasaron meses bebiendo agua embotellada debido a la mala calidad del agua), el agua para 50,000 personas todos los días literalmente se está escurriendo por el desagüe debido a una tubería principal rota.

Peor aún: la ruptura no ha sido reparada desde 2016, y hasta que la administración de Biden vino al rescate, la ciudad no tenía recursos para arreglarla.

No dejemos que eso suceda aquí.

por Ann Johnson Stewart, reformadora de Minnesota 7 de junio de 2023

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Ann Johnson Stewart es ingeniera civil, propietaria de una pequeña empresa y exsenadora del estado de Minnesota. Johnson Stewart obtuvo una licenciatura en ingeniería ambiental y civil de la Universidad de Wisconsin-Platteville y una maestría en ingeniería civil de la Universidad de Minnesota. Después de un tiempo con HNTB y Braun Intertec, comenzó su propio negocio de inspección de construcción y prueba de materiales, Professional Engineering Services, y lo amplió para emplear a más de 30 personas. Vendió el negocio pero continúa trabajando como ingeniera civil y enseñando cursos en la Universidad de Minnesota.