UNIVERSIDAD ANDINA
“NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA SANITARIA Y
AMBIENTAL
TESIS
“EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS FUENTES DE AGUA DE
MANANTE DE CONSUMO HUMANO Y SU RIESGO EN LA
SALUD, DE LAS COMUNIDADES DE PANTIPANTINI 1
Y PANTIPANTINI 2 DEL DISTRITO DE ARAPA,
PROVINCIA DE AZÁNGARO, PUNO 2016”.
PRESENTADA POR:
Bach. JOSÉ LUIS MAMANI USCAMAYTA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO SANITARIO Y AMBIENTAL
JULIACA – PERÚ
IV
DEDICATORIA
V
AGRADECIMIENTOS
A mis hermanos, por su apoyo incondicional, en todo el desarrollo de mi Tesis.
En personal deseo agradecer al Dr. Ing. LEONEL SUASACA PELINCO, mi director y asesor de tesis, por su valioso tiempo, conocimientos y toda la paciencia que me sirvieron de gran ayuda.
VI
ÍNDICE DE CONTENIDO
DEDICATORIA ...IV
AGRADECIMIENTOS ...V
ÍNDICE DE CONTENIDO ...VI
ÍNDICE DE FIGURAS ...X
ÍNDICE DE CUADROS...XI
RESUMEN ... XIII
INTRODUCCIÓN ... XIV
CAPÍTULO I... 1
EL PROBLEMA ... 1
1.1. Análisis de la situación problemática ... 1
1.2. Planteamiento del problema ... 2
1.1.1 Problema general... 2
1.1.2 Problemas específicos ... 2
1.3. Objetivos de la Investigación ... 3
1.3.1. Objetivo general ... 3
1.3.2. Objetivos específicos ... 3
1.3.3. Justificación del estudio... 3
1.4. Hipótesis ... 4
1.4.1. Hipótesis general ... 4
1.4.2. Hipótesis específicas ... 4
1.4.3. Variables5 1.4.4. Operacionalización de variables ... 5
CAPÍTULO II... 6
MARCO TEÓRICO ... 6
2.1. Antecedentes del estudio... 6
2.2. Bases Teóricas ... 8
2.2.1. Factores que se relacionan con la calidad y cantidad del agua ... 8
2.2.1.1. Uso de la tierra y su relación con la calidad del agua ... 8
2.2.1.2. La agricultura y su influencia en la calidad del agua ... 8
2.2.1.3. Contaminación del agua ... 10
2.2.1.4. Gestión ambiental ... 10
VII 2.2.2.1. Límites máximos permisibles en calidad de agua para
consumo humano ... 12
2.2.2.2. Reglamento de la calidad de agua para consumo humano ... 15
2.2.3. Estándar de calidad ambiental ... 16
2.2.3.1. Normativa nacional sobre los estándares de calidad ambiental para agua. ... 18
2.2.3.2. Categorías de los Estándares de Calidad Ambiental para Agua ... 20
2.2.3.3. Valores de normativas en el mundo sobre estándares de calidad ambiental para agua. ... 21
2.2.4. Elaboración de estándares de calidad ambiental y límites máximos permisibles ... 22
2.2.5. Fuentes de agua: ... 23
2.2.5.1. Abastecimientos subterráneos ... 23
2.2.5.2. Manantiales ... 23
2.2.6. Parámetros físico químicos ... 25
2.2.6.1. Aluminio ... 25
2.2.6.2. Arsénico ... 26
2.2.6.3. Cadmio... 26
2.2.6.4. Cromo total ... 26
2.2.6.5. Cobre ... 26
2.2.6.6. Hierro ... 27
2.2.6.7. Mercurio ... 27
2.2.6.8. Manganeso ... 27
2.2.6.9. Sodio ... 27
2.2.6.10. Plomo ... 27
2.2.6.11. Selenio ... 28
2.2.6.12. Zinc ... 28
2.2.6.13. Color... 28
2.2.6.14. Conductividad Eléctrica ... 30
2.2.6.15. pH ... 31
2.2.6.16. Turbidez ... 35
2.2.6.17. Cloro Total ... 35
2.2.6.18. Cloruros ... 36
2.2.6.19. Dureza Total ... 36
2.2.6.20. Nitratos... 36
VIII
2.2.7. Parámetros Microbiológicos y parasitológicos ... 39
2.2.7.1. Bacterias Coliformes Totales ... 39
2.2.7.2. Bacterias Coliformes Termotolerantes o fecales ... 39
2.3. Base Conceptual ... 39
CAPÍTULO III ... 41
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ... 41
3.1. Tipo de Investigación ... 41
3.2. Técnicas e instrumentos ... 42
3.2.1. Técnicas para recolección de datos ... 42
3.2.2. Instrumentos ... 42
3.3. Procedimientos ... 43
3.4. Diseño de la prueba de hipótesis ... 50
3.5. Población y muestra ... 50
3.6. Matriz de Consistencia ... 53
CAPÍTULO IV ... 55
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 55
4.1. Evaluación de las condiciones naturales del agua de las fuentes de manante de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2. ... 55
4.1.1. Valores de pH (unidades) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación... 55
4.1.2. Valores de conductividad eléctrica (µS/cm) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación. ... 59
4.1.3. Valores de turbidez (FTU) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación... 63
4.1.4. Valores de color (UCV escala PT CO) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación. ... 66
4.1.5. Valores de cloro total (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación... 68
4.1.6. Valores de cloruro (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación... 70
4.1.7. Valores de dureza total (mg CaCO3/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación. ... 74
4.1.8. Valores de nitratos (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación... 78
4.1.9. Valores de sulfatos (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación... 81
IX 4.2.1. Evaluación de riesgo por aluminio (mg/L) en agua de las zonas de
Pantipantini 1 y Pantipantini 2. ... 84
4.2.2. Nivel de riesgo de arsénico (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 85
4.2.3. Evaluación de riesgo por cadmio (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 87
4.2.4. Evaluación de riesgo por cromo (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 89
4.2.5. Evaluación de riesgo por cobre (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 90
4.2.6. Evaluación de riesgo por hierro (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 91
4.2.7. Evaluación de riesgo por manganeso (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 93
4.2.8. Evaluación de riesgo por mercurio (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 94
4.2.9. Evaluación de riesgo por sodio (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 96
4.2.10. Evaluación de riesgo por plomo (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 97
4.2.11. Evaluación de riesgo por selenio (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 98
4.2.12. Evaluación de riesgo por zinc (mg/L) del agua, en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 99
4.3. Determinación de la influencia de fuentes de contaminación fecal sobre el agua de los manantes de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2. ... 100
4.3.2. Características de la zona de estudio ... 102
4.3.3. Valores de los análisis de agua de bacterias heterotróficas (UFC/mL), en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 108
4.3.4. Valores de los análisis de agua de bacterias coliformes termotolerantes o fecales (NMP/100 mL a 44.5 °C), en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 109
4.3.5. Valores de los análisis de agua de bacterias coliformes totales (NMP/100 mL a 35 °C), en las zonas de Pantipantini 1 y 2. ... 111
CONCLUSIONES ... 113
SUGERENCIAS O RECOMENDACIONES ... 115
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 117
X
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA Nº 1: Potencial de Hidrogeno ... 34
FIGURA Nº 2: Coordinación con los centros poblados ... 43
FIGURA Nº 3: Coordinación con los pobladores ... 44
FIGURA Nº 4: Toma de muestras... 46
FIGURA Nº 5: Análisis de parámetros en Laboratorio ... 49
FIGURA Nº 6: Ubicación de la muestra de investigación en el distrito de ejecución ... 51
FIGURA Nº 7: Ubicación satelital de la muestra Pantipantini 1 ... 52
FIGURA Nº 8: Ubicación satelital de la muestra Pantipantini 2 ... 52
FIGURA Nº 9: Análisis comparativo de los valores de pH (unidades) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 57
FIGURA Nº 10: Análisis comparativo de los valores de pH (unidades) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 57
FIGURA Nº 11: Análisis comparativo de los valores de Conductividad Eléctrica (mS/cm) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación 61 FIGURA Nº 12: Análisis comparativo de los valores de Conductividad Eléctrica (mS/cm) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 61
FIGURA Nº 13: Análisis comparativo de los valores de Turbidez (FTU) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 65
FIGURA Nº 14: Análisis comparativo de los valores de Turbidez (FTU) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 65
FIGURA Nº 15: Análisis comparativo de los valores de Color (UCV escala pt Co) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 67
FIGURA Nº 16: Análisis comparativo de los valores de Color (UCV escala pt Co) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 67
FIGURA Nº 17: Análisis comparativo de los valores de Cloro Total (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 69
FIGURA Nº 18: Análisis comparativo de los valores de Cloro Total (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 69
FIGURA Nº 19: Análisis comparativo de los valores de Cloruro (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 72
FIGURA Nº 20: Análisis comparativo de los valores de Cloruro (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 72
FIGURA Nº 21: Análisis comparativo de los valores de Dureza Total (mg CaCO3/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 76
FIGURA Nº 22: Análisis comparativo de los valores de Dureza Total (mg CaCO3/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio .... 76
FIGURA Nº 23: Análisis comparativo de los valores de Nitratos (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 80
FIGURA Nº 24: Análisis comparativo de los valores de Nitratos (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio ... 80
FIGURA Nº 25: Análisis comparativo de los valores de Sulfatos (mg/L) en los manantes de Pantipantini 1 y 2, según los meses de evaluación ... 83
XI FIGURA Nº 27: Zona de monitoreo Pantipantini 1 ... 104 FIGURA Nº 28: Zonas de monitoreo Pantipatini 2... 107
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO Nº 1: Límites máximos permisibles de parámetros microbiológicos y parasitológicos. ... 14 CUADRO Nº 2: Límites máximos permisibles de parámetros calidad organoléptica y parámetros fisicoquímicos. ... 14 CUADRO Nº 3: Estándares bacteriológicos nacionales de calidad ambiental para agua. Categoría 1, Subcategoría A1 ... 18 CUADRO Nº 4: Estándares fisicoquímicos nacionales de calidad ambiental para agua. Categoría 1, Subcategoría A1 ... 19 CUADRO Nº 5: Estándares de calidad de agua de normativas en el mundo (mg/L) ... 22 CUADRO Nº 6: Ubicación de la comunidad de Pantipantini 1... 51 CUADRO Nº 7: Ubicación de los manantes de la comunidad de Pantipantini 1 ... 51 CUADRO Nº 8: Ubicación de la comunidad de Pantipantini 2... 52 CUADRO Nº 9: Ubicación de manantes de la comunidad de Pantipantini 2 ... 52 CUADRO Nº 10: Códigos de los manantes de agua de Pantipantini 1 y 2... 53 CUADRO Nº 11: Valores de pH (unidades) en las zonas de estudio, según los meses de evaluación. ... 56 CUADRO Nº 12: Valores de Conductividad Eléctrica (mS/cm) en las zonas de estudio, según los meses de evaluación. ... 60 CUADRO Nº 13: Valores de Turbidez (FTU) en las zonas de estudio, según los meses de evaluación. ... 64 CUADRO Nº 14 Valores de Color (UCV escala pt Co) en las zonas de estudio, según los meses de evaluación. ... 66 CUADRO Nº 15: Valores de Cloro Total (mg/L) en las zonas de estudio, según los meses de evaluación. ... 68 CUADRO Nº 16: Valores de Cloruro (mg/L) en las zonas de estudio, según los meses de evaluación. ... 71 CUADRO Nº 17: Valores de Dureza Total (mg CaCO3/L) en las zonas de estudio,
XII CUADRO Nº 24: Análisis comparativo de los valores de cobre (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 91 CUADRO Nº 25: Análisis comparativo de los valores de hierro (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 92 CUADRO Nº 26: Análisis comparativo de los valores de manganeso (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 94 CUADRO Nº 27: Análisis comparativo de los valores de mercurio (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 95 CUADRO Nº 28: Análisis comparativo de los valores de sodio (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 96 CUADRO Nº 29: Análisis comparativo de los valores de plomo (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 98 CUADRO Nº 30: Análisis comparativo de los valores de selenio (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 99 CUADRO Nº 31: Análisis comparativo de los valores de zinc (mg/L) con los ECA, de los manantes de Pantipantini 1 y 2, según las zonas de estudio. ... 100 CUADRO Nº 32: Usuarios con abastecimiento de agua ... 103 CUADRO Nº 33: Usuarios con abastecimiento de agua ... 106 CUADRO Nº 34: Valores de los análisis de agua de bacterias heterotróficas
(UFC/mL) ... 108 CUADRO Nº 35: Valores de los análisis de agua de bacterias coliformes
XIII
RESUMEN
La investigación consistió en la evaluación de la calidad de las fuentes de agua de
manante para consumo humano, las cuales abastecen a las comunidades de
Pantipantini 1 y Pantipantini 2, del distrito de Arapa, Provincia de Azángaro
durante el año 2016. Cuyos objetivos específicos fueron; evaluar las condiciones
naturales del agua de las fuentes de manante, identificar sustancias
potencialmente tóxicas en los manantes, destinadas al consumo humano y
determinar de qué manera influyen las fuentes de contaminación fecal sobre el
agua de los manantes de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2. La
metodología aplicada en el trabajo de investigación fue realizar tres análisis en
cada fuente de los cuatro manantes que pertenecen a las comunidades de
Pantipantini 1 (03) y Pantipantini 2 (01); para su análisis respectivo en el
laboratorio, donde, se analizaron (21) parámetros fisicoquímicos y (03)
parámetros bacteriológicos, se aplicaron cuadros estadísticos con las medidas de
dispersión de coeficiente de variación, en vista de comparar los datos obtenidos
entre manantes de las repeticiones realizadas, siendo los resultados en los
parámetros fisicoquímicos que la variación es de mayor homogeneidad en cada
manante y heterogeneidad de manante a manante, e igual forma ocurre en los
parámetros bacteriológicos, comparándolo con los límites máximos permisibles, de la normatividad peruana, D.S. N° 031-2010-SA “Reglamento de la calidad de agua para consumo humano”; seguidamente se utilizó el método del percentil,
para evaluar el riesgo de la fuente de agua para consumo humano, haciendo uso de la norma nacional, D.S. 004-2017-MINAM “Estándares de calidad ambiental (ECA) para agua”, comparados con la categoría 1, subcategoría A1, obteniendo resultados de criterio “ninguna”, no se tiene riesgo de los manantes de agua, pero,
de acuerdo a la norma se debe de realizar la desinfección correspondiente.
XIV
INTRODUCCIÓN
El agua es un elemento esencial para la vida, sin ella el hombre no podría existir.
Toda población o comunidad ha buscado asentamiento cerca de una fuente de
agua. Las fuentes de agua, aunque disponibles en mayor o menor cantidad, han
sido contaminadas gradualmente y fueron causantes de muchas epidemias que
diezmaron ciudades enteras en la Antigüedad. El hombre tardó bastante tiempo
en darse cuenta de que el agua que estaba consumiendo era la causante de
muchas de las enfermedades que estaba padeciendo y solo a finales del siglo
XVIII y principios del siglo XIX empezó a implementar procesos para tratar y
desinfectar el agua que consumía. (Sierra Ramírez, 2011)
La calidad del agua del manante, que se utiliza para consumo debe cumplir con
las exigencias de calidad señaladas en normas nacionales. Donde se debe de
evaluar el agua de las fuentes que mantendrá la misma calidad todo el tiempo; de
lo contrario debe indicar cualquier cambio a fin de que se tomen medidas para
que se eviten el paso de bacterias causantes de enfermedades.
Los motivos de cambio en la calidad del agua podrían ser la calidad en la Fuente,
diversos problemas que se presentarían en la fuente de agua, un monitoreo
adecuado permitirá alertar sobre el cambio de las características del agua, si hay
presencia de contaminantes químicos, posiblemente aumente la probabilidad de
riesgo a la salud y se produzca la disminución del mismo.
La importancia de este trabajo de investigación se presenta porque se desea
conocer la calidad del agua que consume la comunidad de Pantipantini 1 y
Pantipantini 2, del distrito de Arapa, Provincia de Azángaro, con el fin de evitar
enfermedades a corto y largo plazo. Actualmente, la disponibilidad de agua en
cantidad suficiente y de buena calidad es una de las principales necesidades de
cualquier población. Por esta razón la calidad del agua es la rama de la Ingeniería
que pretende. (Sierra Ramírez, 2011)
Este trabajo presenta cuatro capítulos, donde en el cuarto capítulo, se muestran
resultados importantes sobre la evaluación de las condiciones naturales del agua,
identificación de sustancias tóxicas con los análisis fisicoquímico y bacteriológico
XV Pantipantini 2, que se constituye un documento que aporta datos actuales, para la
1
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1. Análisis de la situación problemática
La importancia de agua en la economía humana cada vez crece y su
abastecimiento se hace cada vez más difícil, debido al crecimiento de la
población y sus niveles de vida, como el desarrollo de los procesos
industriales modernos, de estas consideraciones las necesidades de la
civilización moderna y de la globalización, el uso del agua de los manantiales
y acuíferos cada vez están siendo menos usuales ya que es intensa el uso
de las aguas superficiales y paralelamente se desarrollan las investigaciones
sobre las aguas subterráneas y la desalinización del agua de mar. Pero,
simultáneamente las causas de la contaminación de agua son más
avanzadas, variadas y perjudiciales al ecosistema. (Miranda Zea, 2012)
La contaminación está ligada a los desechos industriales, a las aguas
servidas de origen urbano, al empleo en la agricultura de pesticidas y
abonos, así mismo a accidentes de transporte; de ahí crece la indiscutible
necesidad de proceder a frecuentes y estrictos controles, de la calidad del
agua y superar el difícil problema que tiene el analista de saber interpretar los
diversos aspectos físicos, químicos y bacteriológicos del agua y contribuir a
la estimación de la importancia de los riesgos para la comunidad. (Miranda
Zea, 2012)
En la mayoría de viviendas del medio rural no cuentan con este servicio, por
lo que se abastecen de agua de pozo, río, acequia, manantial o similar,
2 por la cual se realiza el presente trabajo para evaluar la calidad fisicoquímica
y bacteriológica del agua en el ámbito rural de las localidades de Pantipantini
1 y Pantipantini 2, del distrito de Arapa, provincia de Azángaro del
departamento de Puno.
1.2. Planteamiento del problema
1.1.1 Problema general
¿Cuál es la calidad de las fuentes de agua de manante de consumo
humano y su criterio de riesgo para la salud, de las comunidades de
Pantipantini 1 y Pantipantini 2, del distrito de Arapa, provincia de
Azángaro, Puno 2016?
1.1.2 Problemas específicos
• ¿Cómo son las condiciones naturales del agua de las fuentes de
manante de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2? • ¿Cuáles son las sustancias potencialmente tóxicas en los
manantes de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2,
destinadas al consumo humano?
• ¿De qué manera influyen las fuentes de contaminación fecal sobre
el agua de los manantes de las comunidades de Pantipantini 1 y
3
1.3. Objetivos de la Investigación
1.3.1. Objetivo general
Evaluar la calidad de las fuentes de agua de manante de consumo
humano y su criterio de riesgo a la salud, de las comunidades de
Pantipantini 1 y Pantipantini 2, del distrito de Arapa, provincia de
Azángaro, Puno 2016.
1.3.2. Objetivos específicos
• Evaluar las condiciones naturales del agua de las fuentes de
manante de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2. • Identificar sustancias potencialmente tóxicas en los manantes de las
comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2, destinadas al
consumo humano.
• Determinar de qué manera influyen las fuentes de contaminación
fecal sobre el agua de los manantes de las comunidades de
Pantipantini 1 y Pantipantini 2.
1.3.3. Justificación del estudio
El agua circula continuamente a través de interminables ciclos
hidrológico de precipitación o lluvia, escurrimiento, infiltración,
retención o almacenamiento, evaporación, reprecipitación y así
sucesivamente. Generalmente, las comunidades más pequeñas son
las que emplean abastecimientos subterráneos de agua, por lo limitado
que resulta el volumen de un acuífero. Un inconveniente de los
abastecimientos subterráneos es su tendencia a proporcionar aguas
excesivamente duras, lo cual se debe a que los constituyentes que
causan la dureza son lavados de los depósitos minerales. Por otro
lado, el abastecimiento subterráneo tiene la ventaja de proporcionar
aguas que requieren un menor grado de tratamiento, porque las
impurezas se eliminan en forma natural a medida que el agua
atraviesa las capas del suelo y el subsuelo. Sin embargo, debe tenerse
4 generalidad de las aguas subterráneas no siempre contribuyen a la
dureza los depósitos naturales y que la conformación del suelo y del
subsuelo puede no ser del tipo que elimina con eficacia la materia
indeseable del agua. (Hilleboe, 2012)
El agua es un vehículo de trasmisión de químicos y de especies
bacteriológicas, ya que constituye un riesgo para la propagación de
enfermedades como medio de dispersión. El agua de consumo
humano debe cumplir con las condiciones físico-químicas y
bacteriológicas permisibles y no dañe la salud de los usuarios (OMS,
2007). Por su origen se puede contaminar con excretas de hombres,
animales y ambientales (Marchand, 2002). Las amenazas latentes a la
calidad del agua, se materializan en riesgo sanitario (Gamez, 2002).
1.4. Hipótesis
1.4.1. Hipótesis general
La calidad de las Fuentes de agua de manante no es apta para el
consumo humano y poseen un criterio de riesgo a la salud, de las
comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2, del distrito de Arapa,
provincia de Azángaro, Puno 2016.
1.4.2. Hipótesis específicas
• Las condiciones naturales del agua de las fuentes de manante de las
comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2, son homogéneas. • Las sustancias potencialmente tóxicas en los manantes de las
comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2, destinadas al
consumo humano no exceden los estándares nacionales.
• Las fuentes de contaminación fecal sobre el agua de los manantes
de las comunidades de Pantipantini 1 y Pantipantini 2 afecta
5
1.4.3. Variables
Variable Independiente:
Agua de manante:
Variable Dependiente:
Riesgos:
1.4.4. Operacionalización de variables
VARIABLES DIMENSIÓN INDICADOR ÍNDICE PARÁMETROS DE MEDIDA
Variable Independiente
Agua de manante
Parámetros físico químico
Aluminio mg/l Método de ensayo acreditado Arsénico mg/l Método de ensayo acreditado Cadmio mg/l Método de ensayo acreditado Cromo total mg/l Método de ensayo acreditado Cobre mg/l Método de ensayo acreditado Hierro mg/l Método de ensayo acreditado Mercurio mg/l Método de ensayo acreditado Manganeso mg/l Método de ensayo acreditado Sodio mg/l Método de ensayo acreditado Plomo mg/L Método de ensayo acreditado Selenio mg/L Método de ensayo acreditado Zinc mg/L Método de ensayo acreditado
Color Color verdadero
Escala Pt/Co Método de ensayo acreditado Conductividad
Eléctrica μS/cm Método de ensayo acreditado pH Unid Método de ensayo acreditado Turbidez UNT Método de ensayo acreditado Cloro Total mg/L Método de ensayo acreditado Cloruros mg/L Método de ensayo acreditado Dureza Total Mg Ca2CO3/L Método de ensayo acreditado
Nitratos mg/L Método de ensayo acreditado Sulfatos mg/L Método de ensayo acreditado
Parámetros Microbiológicos
y parasitológicos
Bacterias
Heterotróficas UFC/100 ml
Método de ensayo acreditado
Bacterias Coliformes
Totales
NMP/100 ml a 35 °C
Método de ensayo acreditado
Bacterias Coliformes Termotolerantes
o fecales
NMP/100 ml a 44,5 °C
Método de ensayo acreditado
Variable Dependiente:
Riesgos
Riesgo en las fuentes de
agua
Criterios riesgo en recursos
hídricos
Alto
Moderado
Ninguno
6
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes del estudio
Dirección Regional de Energía y Minas, (2001). La vegetación natural
expuesta a metales pesados puede incluir toxicidad, captación y
bioacumulación, ya que esta vegetación sirve de alimento para los animales
pudiendo impactar en los procesos metabólicos, inducir cambios fisiológicos
e incrementar la susceptibilidad a las enfermedades. Estos pueden ser
biológicamente magnificados en la cadena alimenticia ya que el hombre y
animales mayores, se contaminarán ingiriendo animales afectados por la
contaminación minera dentro del ámbito de los manantiales.
(ONG ley, E. 1997), Nos dice que, aunque el recurso hídrico sea constante,
la calidad de la misma va disminuyendo rápidamente, como consecuencia de
la contaminación de las fuentes de agua, lo cual genera el estrés hídrico. En
la región Centroamericana, la magnitud del problema de la contaminación es
alarmante ya que a estas alturas es imposible solucionar el problema
mediante la dilución por efecto del aumento del caudal.
Según (OMS.1999), nos dice que el peligro de que ciertos elementos
solubles se incorporen al agua, y aún más peligroso, si estos elementos
están en contacto directo con estas fuentes de agua, provocarán
enfermedades en la salud pública. Las implicaciones de consumir agua
7 (Vallejos V. 2001), Lo define como un elemento vital y se usa como parte de
la dieta para las necesidades hídricas del organismo. Desde el punto de vista
bromatológico interesa por su abundante uso en la industria alimentaria y su
uso como bebida. El agua como alimento debe reunir requisitos de
composición química e higiene. El agua pura no interesa porque no es
alimento. Interesan las aguas naturales con más iones, concentrados de
sustancias orgánicas y minerales que proceden del contacto del agua con la
atmósfera y el suelo.
(Molina, J. 2002), Nos dice que la importancia del recurso hídrico para la
sociedad está considerada como un bien esencial en el crecimiento
económico y desarrollo social de las naciones. De acuerdo con la
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación
(FAO 2002), un sector importante para la economía de muchos países como
lo es la agricultura, utiliza alrededor del 70% del total de agua extraída,
mientras que el sector industrial utiliza el 20% y el 10 % restante es para
consumo doméstico. Además de la disponibilidad, otro problema es la mala
calidad del agua. Según estimaciones de la Organización Mundial de la
Salud (OMS 2000), hay más de 1,000 millones de personas que carecen de
acceso a agua no contaminada, siendo las zonas rurales donde al menos el
29% de los habitantes carece de agua no contaminada y el 62% de
sistemas de saneamiento, mientras que en los países en desarrollo, del
90% al 95% de las aguas residuales y el 70% de los desechos
industriales se vierten sin ningún tipo de tratamiento en aguas superficiales,
de modo que contaminan las existencias de agua utilizable.
A su vez las actividades agrícolas, principalmente de países industrializados,
ocasionan gran contaminación de los mantos freáticos y los cuerpos
superficiales de agua, a través del escurrimiento de fertilizantes y plaguicidas
y la lluvia ácida.
(Amacha O. 2017), Todo eso hace que el agua sea un elemento insustituible
y muy valioso que debemos de resaltar el deber y responsabilidad que todos
tenemos que cuidarla y protegerla, crear conciencia de que es uno de los
8 también para asegurar nuestro desarrollo, pues interviene en las diversas
actividades que el hombre desempeña.
2.2. Bases Teóricas
2.2.1. Factores que se relacionan con la calidad y cantidad del agua
2.2.1.1. Uso de la tierra y su relación con la calidad del agua
(Mitchell, 2001), Señala que la investigación explora los
factores, actividades, procesos y condiciones sociales que
estén incidiendo en la cantidad y calidad del agua de la
microcuenca.
(Sanfeliú, 2001), Lo afirma que el 80% del deterioro de la
calidad del agua, se debe a sedimentos suspendidos, en
su mayoría provenientes de la erosión de suelos como
producto de presencia de urbanizaciones, deforestación,
actividades agrícolas y ganaderas, siendo este tipo de
actividades las que mayor impacto causa en la calidad del
agua.
2.2.1.2. La agricultura y su influencia en la calidad del agua
(UNICEF, Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia, 1999),
Menciona que la agricultura constituye una de las actividades más
practicadas en el mundo, particularmente en áreas rurales. Su
impacto sobre la calidad del agua es de mucha importancia.
Aproximadamente el 70% de los recursos hídricos del mundo son
usados por la agricultura, lo cual significa el principal factor de la
degradación de éstos, como consecuencia de la erosión y de la
9 ambiente, especialmente sobre las condiciones de las aguas
superficiales y subterráneas, es considerada como una
fuente importante de contaminación en las aguas dulces de América
Latina.
Las principales fuentes agrícolas contaminantes la constituyen los
fertilizantes, pesticidas y la ausencia del manejo de desechos
sólidos.
La agricultura no es solamente el mayor consumidor de los recursos
hídricos, sino que debido a las ineficiencias en su distribución y
aplicación sus efluentes que retornan a los recursos de aguas
superficiales o subterráneas contienen grandes cantidades de sales,
nutrientes, productos agroquímicos que también contribuyen al
deterioro de su calidad.
Según, (Ongley, 1997), La agricultura es el mayor usuario del
agua dulce a escala mundial y el principal factor de
degradación de los recursos hídricos superficiales y subterráneos,
debido a la erosión y la escorrentía con productos proveniente de
agroquímicos. Esto justifica la preocupación existente por sus
repercusiones en la calidad del agua a escala mundial.
(Vidal, M; López, A. Santoalla, M y Valles, V., 2000), Dan a conocer
que la expansión agrícola y la deforestación en países tropicales son
causas de degradación del agua. Se ha demostrado que
plaguicidas asociados con sedimentos son una fuente muy común
en países del trópico. En la actualidad, los organismos dedicados a
determinar la calidad de agua realizan muestreos más diversos,
incluyendo agua, sedimento y biota, con la finalidad de determinar
con mayor precisión los plaguicidas que se encuentran en el medio
acuático.
(Wagner 1996), Señala que, en la mayor parte de los países
10 contaminación derivada de las fuentes no puntuales, como es el
caso de la agricultura, dada por el uso de fertilizantes, plaguicidas,
insecticidas y residuos que son arrastrados por las lluvias a las
fuentes de agua.
(Magrath, 1997), Opina de igual manera al usar estiércol de ganado
como abono en la agricultura, una porción significativa de amonio
puede ser transportada a los cuerpos de agua por escorrentías de
los campos agrícolas. También se han encontrado altos niveles de
nitrato en aguas debajo de las tierras de cultivo; el uso excesivo de
fertilizantes, así como las corrientes de agua de tormentas
conteniendo nitratos de fertilizantes, parece ser la causa.
2.2.1.3. Contaminación del agua
Contaminación es la acción y efecto de introducir materias o formas
de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o
indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en
relación con los usos posteriores o con su función ecológica (gallego
2009).
Dado que el agua rara vez se encuentra en estado puro, la noción
de contaminante del agua comprende cualquier organismo vivo,
mineral o compuesto químico cuya concentración impida los usos
benéficos del agua (Sagrado 1994).
2.2.1.4. Gestiónambiental
Colon E. (2003). Uno de los puntos de partida de la Gestión
Ambiental, es el conocimiento y cumplimiento de las Leyes o
Normas en materia ambiental, por parte de las personas que dentro
de las instituciones toman decisiones en materia de gestión
ambiental; por ello es importante puntualizar en detalle la
11 necesidad de armonizar los objetivos de desarrollo económico y
social con un adecuado manejo del medio ambiente, en nuestro país
se han establecido instrumentos jurídicos, que por una parte
promueven la inversión privada para el aprovechamiento de los
recursos naturales en forma sostenida mediante el régimen de
concesiones y, por otro lado, procuran una adecuada protección del
medio ambiente.
2.2.2. Calidad del agua para consumo humano
El uso benéfico más importante del agua es el del consumo humano.
Aunque existen usos con requerimientos de calidad que pueden tener
mayor exigencia e tratamiento, éste debe recibir el grado máximo de
protección sanitaria. Cada país regula la calidad del agua de consumo
humano estableciendo y exigiendo el cumplimiento de normas de
calidad de agua segura o potable. Además, a través de las entidades
de manejo del recurso, se deben establecer los mecanismos
necesarios para proteger la fuente de agua de cualquier
contaminación o atentado, así como para atender cualquier
emergencia eventual. (Romero Rojas, 2013)
La calidad del agua está determinada por la composición y
concentración de los diferentes elementos que pueda tener ya sea en
solución o en suspensión. La calidad del agua de riego determina el
tipo de cultivo a sembrar y el tipo de manejo que debe dársele al
suelo. (Cieza, 2014)
La calidad del agua en su forma natural está determinada por una
mayor o menor concentración y composición de la sal disuelta que
contengan. Para evaluar su calidad es necesario conocer a través de
sus respectivos análisis, la cantidad de aniones y cationes existentes.
Los principales aniones presentes en el agua son los cloruros,
sulfatos, bicarbonatos y nitratos. Por otra parte, los principales
cationes son el Calcio, Magnesio, Sodio, Potasio y otros
12 pesados. El análisis de la sola cantidad de estos constituyentes no
hace posible una adecuada evaluación para determinar el efecto que
esta agua tienen sobre el suelo y sobre la planta; ya que las
condiciones de solubilidad y la capacidad de producir intercambios
entre ellos, hace que sus efectos sobre el suelo y su relación con la
succión de la planta (presión osmótica) varíen (Benítez 2002).
La expresión “Calidad del Agua se refiere a la calidad del ambiente
acuático, entendido éste como una serie de concentraciones,
especiaciones y partición física de sustancias inorgánicas u orgánicas,
las cuales describen las variaciones espacio – temporales debidas a
factores internos y externos al cuerpo de agua, que reflejan la composición y estado de su biota”. La calidad del agua está definida
por su composición química y por sus características físicas y
biológicas, adquiridas a través de los diferentes procesos naturales y
antropogénicos. Éstos implican contacto y disolución de los
componentes minerales de las rocas sobre las cuales el agua actúa
como meteorizarte, en sus diferentes estados de agregación (sólido,
líquido y gaseoso), además de intervenir como disolvente de los gases
presentes en la atmósfera. La calidad del agua y su variación
espacio-temporal se modifica por el influjo de las múltiples actividades
socioeconómicas, de acuerdo con las características propias de estas
dinámicas (CVC 2008).
2.2.2.1. Límites máximos permisibles en calidad de agua para consumo humano
Los LMP miden la concentración de ciertos elementos,
sustancias y/o aspectos físicos, químicos y/o biológicos que
se encuentran en las emisiones, efluentes o descargas
generadas por una actividad productiva en particular, pues
son a través de ellos que se puede afectar el aire, el agua o
el suelo.
La fijación de dichos límites tiene como finalidad proteger al
13 sustancias que puedan representar un riesgo para ellas,
pero a diferencia de los ECA los LMP establecen un límite
aplicable a las emisiones, efluentes o descargas al
ambiente, individualizando los límites por actividad
productiva. Así, los LMP son exigibles y su cumplimiento es
obligatorio para cada una de las personas o empresas de
cada sector.
Por ese motivo, cada una de las personas o empresas debe
realizar las acciones necesarias para que su accionar no
implique sobrepasar los LMP establecidos. Entre los
sectores para los que se han establecido LMP tenemos:
transportes y comunicaciones, minería, hidrocarburos,
electricidad, construcción y saneamiento, industria
cementera, de curtiembres y papel, así como la industria
pesquera, entre otros. (ESAN, 2016)
El Límite Máximo Permisible - LMP, es la medida de la
concentración o grado de elementos, sustancias o
parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a
un efluente o una emisión, que al ser excedida causa o
puede causar daños a la salud, al bienestar humano y al
ambiente. Su determinación corresponde al Ministerio del
Ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por el
Ministerio del Ambiente y los organismos que conforman el
Sistema Nacional de Gestión Ambiental. Los criterios para la
determinación de la supervisión y sanción serán
establecidos por dicho Ministerio (modificado). El LMP
guarda coherencia entre el nivel de protección ambiental
establecido para una fuente determinada y los niveles
generales que se establecen en los ECA. La implementación
de estos instrumentos debe asegurar que no se exceda la
capacidad de carga de los ecosistemas, de acuerdo con las
normas sobre la materia. (MINAM, Compendio de la
14 En los siguientes cuadros se muestran de la normativa
peruana, los LMP de los parámetros microbiológicos y
parasitológicos, así como también de los LMP de parámetros
de calidad organoléptica y parámetros físico químicos, que
de acuerdo al D.S. 031-2010-S.A., debe de considerarse
para el consumo de las poblaciones, en este caso de las
comunidades de Pantipantini 1 y 2 del distrito de Arapa,
provincia de Azángaro.
CUADRO Nº 1: Límites máximos permisibles de parámetros microbiológicos y parasitológicos.
PARÁMETROS UNIDAD DE
MEDIDA
LÍMITE MÁXIMO PERMISIBLE
Bacterias Coliformes Totales NMP/100 ml a 35
°C 1,8 (*)
E. cola NMP/100 ml a
44.5 °C 1,8 (*)
Bacterias Coliformes Termo tolerante o Fecales
NMP/100 ml a
44.5 °C 1,8 (*)
Bacterias heterotróficas UFC/100 ml a 35
°C 500
UFC = Unidad formadora de colonias
(*) En caso de analizar por la técnica del NMP por tubos múltiples = < 1,8 /100 ml
Fuente: D.S. N° 031-2010-SA, MINSA 2011
CUADRO Nº 2: Límites máximos permisibles de parámetros calidad organoléptica y parámetros fisicoquímicos.
PARÁMETRO UNIDAD DE MEDIDA LÍMITE MÁXIMO PERMISIBLE
15
Arsénico mg/l 0,01
Cadmio mg/l 0,003
Cromo total mg/l 0,05
Cobre mg/l 2
Hierro mg/l 0,3
Mercurio mg/l 0,001
Manganeso mg/l 0,4
Sodio mg/l 200
Plomo mg/L 0,01
Selenio mg/L 0,01
Zinc mg/L 3
Color UCV
Escala Pt/Co
15
Conductividad Eléctrica μS/cm 1,5
pH Unid 6,5 – 8,5
Turbidez UNT 5
Cloro Total mg/L 0,5 - 5
Cloruros mg/L 250
Dureza Total Mg Ca2CO3/L 500 Nitratos mg/L 50
Sulfatos mg/L 250 UCV = Unidad de color verdadero
UNT = Unidad nefelométrica de turbiedad
Fuente: D.S. N° 031-2010-SA, MINSA, 2011
2.2.2.2. Reglamento de la calidad de agua para consumo humano
El reglamento de la calidad de agua para consumo humano
en el Perú, regulado por el D.S. N° 031-2010-S.A., está
constituido por diez (10) títulos y ochenta y uno (81)
artículos, doce (12) disposiciones complementarias,
transitorias y finales, con cinco (05) anexos.
El agua es uno de los bienes más importantes y escasos
que tienen las personas alrededor del mundo, nuestro país
no es una excepción; muchas de nuestras poblaciones se
16 que desear y produce un sin fin de enfermedades a niños y
adultos. (D.S. 031-2010-S.A.)
El acceso al agua potable es una necesidad primaria y por lo
tanto un derecho humano fundamental, en este contexto era
necesario actualizar el Reglamento de los requisitos
Oficiales Físicos, Químicos y Bacteriológicos que deben
reunir las aguas de bebida para ser consideradas potables,
que por su antigüedad (1946), se hacía inaplicable; es
entonces que en el año 2000, la Dirección General de Salud
Ambiental, asume la tarea de elaborar el “Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano”, tarea que el 26
de setiembre del 2010, a través del D.S. N° 031-2010-SA, se
vio felizmente culminada. Este nuevo Reglamento, no solo
establece límites máximos permisibles, en lo que a
parámetros microbiológicos, parasitológicos, organolépticos,
químicos orgánicos e inorgánicos y parámetros radiactivos,
se refiere; sino también le asigna nuevas y mayores
responsabilidades a los Gobiernos Regionales, respecto a la
Vigilancia de la Calidad del Agua para Consumo humano;
además de fortalecer a la DIGESA, en el posicionamiento
como Autoridad Sanitaria frente a estos temas. Queda pues
ahora el compromiso y la responsabilidad de cada uno de
los trabajadores del sector Salud, para desarrollar acciones
en forma conjunta y multisectorialmente, a efectos de poder
implementar en los plazos previstos, este nuevo reglamento,
para bien de la salud de nuestras poblaciones, que son el fin
de nuestro trabajo. (D.S. 031-2010-S.A.)
2.2.3. Estándar de calidad ambiental
Los ECA son indicadores de calidad ambiental. Miden la
concentración de elementos, sustancias u otros en el aire, agua o
suelo. Su finalidad es fijar metas que representan el nivel a partir del
cual puede afectar significativamente el ambiente y la salud humana.
17 políticas ambientales públicas. En la medida en que son estándares
generales, se deben aplicar a la sociedad en su conjunto. Es decir, no
miden las emisiones de alguien en particular sino que buscan
establecer un nivel aceptable de calidad para las emisiones realizadas
por todos nosotros. (ESAN, 2016)
La medición se realiza directamente en el aire, agua o suelo
(conocidos como cuerpos receptores), dependiendo del caso. Así los
ECA indican, por ejemplo, que en el aire solo puede existir una
determinada concentración de partículas por millón (ppm) de CO2
(dióxido de carbono), sin importar qué industria, municipio o persona
es la que generó la emisión. Se asume que todos somos responsables
de dichas emisiones.
En caso de encontrarse que las emisiones totales superan el valor
determinado por el ECA, la entidad correspondiente, en este caso el
Ministerio del Ambiente, se encargará de investigar y determinar las
razones de la excedencia para tomar las medidas correctivas del caso,
en coordinación con autoridades y otros actores locales. (ESAN, 2016)
Sobre los estándares de calidad ambiental, según el artículo 31º, EL
ECA es la medida que establece el nivel de concentración o del grado
de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos
presentes en el aire, agua o suelo, en su condición de cuerpo
receptor, que no representa riesgo significativo para la salud de las
personas ni al ambiente. Según el parámetro en particular a que se
refiera, la concentración o grado podrá ser expresada en máximos,
mínimos o rangos. Así mismo, el ECA es obligatorio en el diseño de
las normas legales y las políticas públicas. Es un referente obligatorio
en el diseño y aplicación de todos los instrumentos de gestión
ambiental. No se otorga la certificación ambiental establecida
mediante la Ley del Sistema Nacional de Evaluación del Impacto
Ambiental, cuando el respectivo EIA concluye que la implementación
de la actividad implicaría el incumplimiento de algún Estándar de
Calidad Ambiental. Los Programas de Adecuación y Manejo Ambiental
también deben considerar los Estándares de Calidad Ambiental al
18 autoridad judicial o administrativa podrá hacer uso de los estándares
nacionales de calidad ambiental, con el objeto de sancionar bajo forma
alguna a personas jurídicas o naturales, a menos que se demuestre
que existe causalidad entre su actuación y la transgresión de dichos
estándares. Las sanciones deben basarse en el incumplimiento de
obligaciones a cargo de las personas naturales o jurídicas, incluyendo
las contenidas en los instrumentos de gestión ambiental. (MINAM,
Compendio de la legislación ambiental peruana, 2011)
2.2.3.1. Normativa nacional sobre los estándares de calidad ambiental paraagua.
Los estándares nacionales de calidad ambiental para agua,
en el Perú, está regulado y actualizado con el D.S. N°
004-2017-MINAM, que es una norma que tienen por objeto
compilar las disposiciones aprobadas mediante el D.S. N°
002-2008-MINAM, el D.S. N° 023-2009-MINAM y el D.S. N°
015-2015-MINAM, que aprueban los estándares de calidad
ambiental (ECA) para agua, quedando establecidos en el
D.S. N° 004-2017-MINAM, donde, esta compilación
normativa modifica y elimina algunos valores, parámetros,
categorías y subcategorías de los ECA, y mantiene otros,
que fueron aprobados por los referidos decretos supremos.
A continuación se muestran, en los cuadros siguientes los
valores, tanto, de los estándares bacteriológicos y los
estándares fisicoquímicos, en lo que refiere a la categoría 1
(poblacional y recreacional), en la subcategoría A (aguas
superficiales destinadas a la producción de agua potable),
específicamente a la sección A1 (aguas que pueden ser
potabilizadas con desinfección, de acuerdo a los que se
realiza en las zonas de las comunidades de Pantipantini 1 y
2, para el consumo de agua de estas fuentes:
CUADRO Nº 3: Estándares bacteriológicos nacionales de calidad ambiental para agua. Categoría 1, Subcategoría A1
19 potabilizadas
con desinfección
Coliformes totales ) NMP/100 ml 50
Coliformes termotolerantes NMP/100 ml 20
Formas parasitarias N° Organismo/L 0
Escherichia coli NMP/100 ml 0
Vidrio cholerae Presencia/100 ml Ausencia
Orgnismos de vida libre N° Organismo/L 0
Fuente: D.S. N° 004-2017- MINAM
CUADRO Nº 4: Estándares fisicoquímicos nacionales de calidad ambiental para agua. Categoría 1, Subcategoría A1
PARÁMETRO UNIDAD DE MEDIDA
AGUAS SUPERFICIALES
DESTINADAS A LA PRODUCCIÓN
DE AGUA POTABLE
Aluminio mg/l 0,9
Arsénico mg/l 0,01
Cadmio mg/l 0,003
20
Cobre mg/l 2
Hierro mg/l 0,3
Mercurio mg/l 0,001
Manganeso mg/l 0,4
Sodio mg/l --
Plomo mg/L 0,01
Selenio mg/L 0,04
Zinc mg/L 3
Color Color verdadero
Escala Pt/Co 15
Conductividad Eléctrica μS/cm 1500
pH Unid 6,5 – 8,5
Turbidez UNT 5
Cloro Total mg/L --
Cloruros mg/L 250
Dureza Total Mg Ca2CO3/L 500 Nitratos mg/L 50
Sulfatos mg/L 250
Fuente: D.S. N° 004-2017- MINAM
2.2.3.2. Categorías de los Estándares de Calidad Ambiental para Agua
Para la aplicación de los ECA para Agua se debe considerar
las siguientes precisiones sobre sus categorías, de acuerdo
al D.S. Nº 004-2017-MINAN
Categoría 1: Poblacional y recreacional
a) Subcategoría A: Aguas superficiales destinadas a la
producción de agua potable. Entiéndase como aquellas
aguas que, previo tratamiento, son destinadas para el
abastecimiento de agua para consumo humano:
- A1. Aguas que pueden ser potabilizadas con desinfección: Entiéndase como aquellas aguas que, por sus características de calidad, reúnen las condiciones
para ser destinadas al abastecimiento de agua para
consumo humano con simple desinfección, de
21 - A2. Aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento convencional: Entiéndase como aquellas aguas destinadas al abastecimiento de agua para
consumo humano, sometidas a un tratamiento
convencional, mediante dos o más de los siguientes
procesos: Coagulación, floculación, decantación,
sedimentación, y/o filtración o procesos equivalentes;
incluyendo su desinfección, de conformidad con la
normativa vigente.
- A3. Aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento avanzado: Entiéndase como aquellas aguas destinadas al abastecimiento de agua para
consumo humano, sometidas a un tratamiento
convencional que incluye procesos físicos y químicos
avanzados como precloración, micro filtración, ultra
filtración, nanofiltración, carbón activado, ósmosis
inversa o procesos equivalentes establecidos por el
sector competente.
2.2.3.3. Valores de normativas en el mundo sobre estándares de calidad ambiental paraagua.
En el tiempo y en diferentes lugares del mundo se observan
diferentes valores y/o concentraciones de los parámetros de
calidad de agua para consumo humano.
En el siguiente cuadro, se puede comparar los niveles de
calidad exigidos en agua para consumo humano por la
Organización Mundial de la Salud (OMS), la Agencia de
Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), el
Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos (USPHS) y
22
CUADRO Nº 5: Estándares de calidad de agua de normativas en el mundo (mg/L) S u s ta n c ia U S P H S (1962 ( U S E P A (2005 ) B ra s il (1977 ) O M S (1 9 8 4 ) C h il e (1 9 8 4 ) C a n a d á (1 9 8 9 ) A rg e n ti n a (1 9 9 4 ) M é x ic o (1 9 9 4 ) P e rú (1 9 9 5 )
Aluminio -- 0,2 0,1 0,2 -- -- 0,2 0,2 0,2 Arsénico 0,05 0,01 0,1 0,05 0,05 0,025 0,05 0,01 0,05
Cadmio 0,01 0,005 0,01 0,005 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 Cromo total -- 0,1 0,05 0,05 -- 0,05 -- 0,05 0,05
Cobre 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 1,0 Hierro 0,3 0,3 1,0 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Mercurio -- 0,002 0,02 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 Manganeso 0,05 0,05 0,5 0,1 0,1 0,05 0,1 0,15 0,1
Sodio -- -- -- 200 -- 200 -- 200 200 Plomo 0,05 0,015 0,1 0,05 0,05 0,01 0,05 0,01 0,05 Selenio 0,01 0,05 0,01 0,01 0,01 0,01 -- -- 0,01
Zinc 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Color, unid. 15 15 20 20 15 15 5 20 15
pH -- 6,5 – 8,5 --
6 – 8,5 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5
Turbidez 5 1 5 5 5 5 3 5 10
Cloro total -- 4 -- -- >0,2 -- >0,2 0,2-1 5 Cloruros 250 250 250 250 250 250 250 250 400 Dureza total -- -- -- 500 -- -- 400 500 500
Nitratos 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Sulfatos 250 250 -- 400 250 500 400 400 400 Coliformes/
100 mL 1 Neg 2,2 0 0 <10 <3 0 0 Fuente: (Romero Rojas, 2013)
2.2.4. Elaboración de estándares de calidad ambiental y límites máximos permisibles
De la elaboración de ECA y LMP, la Autoridad Ambiental Nacional
dirige el proceso de elaboración y revisión de ECA y LMP y, en
coordinación con los sectores correspondientes, elabora o encarga las
propuestas de ECA y LMP, los que serán remitidos a la Presidencia
del Consejo de Ministros para su aprobación mediante decreto
supremo. La Autoridad Ambiental Nacional, en el proceso de
elaboración de los ECA, LMP y otros estándares o parámetros para el
control y la protección ambiental, debe tomar en cuenta los
establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) o de las
entidades de nivel internacional especializadas en cada uno de los
temas ambientales. La Autoridad Ambiental Nacional, en coordinación
23 registrará la aplicación de estándares internacionales o de nivel
internacional en los casos que no existan ECA o LMP equivalentes
aprobados en el país. (MINAM, Compendio de la legislación ambiental
peruana, 2011)
2.2.5. Fuentes de agua:
El agua circula a través del interminable ciclo hidrológico de
precipitación o lluvia, escurrimiento, infiltración, retención o
almacenamiento, evaporación, re precipitación, y así sucesivamente.
Se entiende por fuente de abastecimiento de agua aquel punto o fase
del ciclo natural del cual se desvía o aparta el agua, temporalmente,
para ser usada, regresando finalmente a la naturaleza. Esta agua
puede o no volver a su fuente original, lo cual depende de la forma en
que se disponga de las aguas de desperdicio. El efecto de la acción
del hombre sobre la naturaleza, en todo caso consiste en disminuir los
recursos de agua subterráneos, extrayéndolos del subsuelo sin
reponerlos, como sucede comúnmente en el caso de abastecimiento
superficial de agua. Para el abastecimiento público de agua se usan
comúnmente tanto los recursos superficiales como los subterráneos.
Las razones para elegir uno u otro son muchas e incluyen
consideraciones, tales como la calidad, la cantidad disponible, la
seguridad del abastecimiento y el costo de construcción y operación.
(Hilleboe, 2012).
2.2.5.1. Abastecimientos subterráneos
Dentro de los tipos de abastecimiento de agua se tienen: los
pozos poco profundos con una profundidad menor a 30
metros, los pozos profundos, perforados dentro de las rocas,
y los manantiales.
2.2.5.2. Manantiales
Aparecen donde un estrato que lleva agua alcanza la
superficie del terreno o donde las fisuras de la roca afloran a
la superficie, en condiciones tales que el agua subterránea
24 manantial es usualmente de origen local, y deben tenerse
gran cuidado para aislarlo de las fuentes de contaminación
cercanas. Es difícil averiguar el origen de un manantial
surgido entre rocas, a no ser que se logre un conocimiento
detallado de las formaciones geológicas del área en
cuestión. Aunque el aislamiento de las cuentes cercanas de
contaminación sea menos importante en este caso que en el
anterior, debe tenerse presente que las materias
contaminantes pueden pasar por las grietas de las rocas a
grandes distancias, sin que mejore la calidad de agua, como
sería el caso si ésta pasara a través de arena. (Hilleboe,
2012)
Han sido ideados muchos métodos para captar agua de los
manantiales. Por lo general, el manantial debe protegerse
por una estructura de concreto u otro material impermeable
de tipo permanente para impedir que cualquier agua que no
brote del manantial se mezcle con la de éste. En caso de
que el agua no brote de la tierra en un sitio bien definido,
debe captarse y transportarse el agua a un pozo colector o
estanque por medio de canales de tejas con sus juntas
abiertas, colocadas dentro de zanja perpendiculares a la
dirección del flujo subterráneo. Las tejas deben bordearse
con pedacería de piedra o con grava y los bordes deben
cubrirse con arcilla para impedir que cualquier escurrimiento
superficial. (Hilleboe, 2012)
Todos los manantiales deben cubrirse y el agua sobrante
debe entubarse hacia afuera de la estructura para que el
agua superficial no pueda penetrar en el manantial durante
los períodos de inundación, no importa cuál sea el tipo de
construcción. No es necesario ventilar las estructuras de los
manantiales; por lo tanto, debe evitarse toda clase de
25 provista de una cubierta que pueda cerrarse. (Hilleboe,
2012).
2.2.6. Parámetros físico químicos
El entendimiento de la naturaleza física, química y biológica del agua
es esencial para todo ingeniero ambiental. El agua, considerada como
una sustancia químicamente pura, solamente existe en el laboratorio.
En la naturaleza el agua entra en contacto con el suelo, la atmósfera y
adquiere elementos y sustancias (a través de vertimientos) que alteran
su composición original. El agua cualquiera que sea su estado, está
caracterizada por ciertas propiedades que la distinguen de los demás
líquidos y su calidad se determina analizando en el laboratorio varios
parámetros físicos, químicos y biológicos. (Sierra Ramírez, 2011)
Para saber que tan pura o que tan contaminada está el agua es
necesario medir ciertos parámetros. Los parámetros de calidad del
agua están calificados en físicos, químicos y microbiológicos. Como se
intuir existen muchos parámetros, muchas formas y varios métodos
para medir dichos parámetros. Para obviar esto problemas, las
agencias internacionales encargadas de vigilar y estudiar la calidad
del agua han estandarizado (unificado) los criterios y los métodos para
realizar los análisis del agua en el laboratorio. La publicación que
recopila la metodología de laboratorio se titula: Standard Method for
wáter and Wastewater Examination. (Sierra Ramírez, 2011).
Los parámetros físicos se clasifican en aquellas sustancias que
tienen incidencia directa sobre las condiciones estéticas del agua; las
cuales se detallan a continuación:
2.2.6.1. Aluminio
En las corrientes de los Estados Unidos, se encuentra
valores de 400 µg/L. En aguas de consumo debe estar en 54
µg/L y en aguas subterráneas se encuentran valores
menores de 0,1 µg/L. los minerales principales asociaos al
aluminio son la bauxita y óxidos de aluminio que son usados
26 construcción de partes de aviones, contenedores y en
materiales de construcción. El sulfato de aluminio se usa en
la potabilización del agua, como floculante. A valores
mayores de 1,5 µg/L, constituye un tóxico peligroso en los
ambientes marinos. La organización nacional de alimentos,
recomienda un valor máximo de 5 µg/L en aguas para riego.
Para aguas de consumo la Enviromental Protection Agency,
por sus siglas en inglés (EPA), recomienda concentraciones
máximas permisibles de 0,05 µg/L.
2.2.6.2. Arsénico
La contaminación por As, aparece asociada a la fabricación
o utilización de herbicidas o pesticidas. Obstaculiza
reproducción celular. Los tejidos de muchos organismos lo
acumulan, por tanto, sus efectos dañinos pueden durar un
tiempo cuando la concentración es baja, pero a pesar de ello
es mortal.
2.2.6.3. Cadmio
Es especialmente peligroso ya que se puede combinar con
otras sustancias toxicas. Afecta principalmente los
micromoluscos (no se desarrolla la concha). Produce graves
enfermedades cardiovasculares en el hombre, además es un
irritante gastrointestinal.
2.2.6.4. Cromo total
Su toxicidad varía con el tipo de peces, con la temperatura y
el pH del agua, así como también con su estado de
oxidación siendo el Cr6+ el más nocivo. Las sales de cromo
imparten una coloración en el agua.
2.2.6.5. Cobre
Su toxicidad sobre los organismos acuáticos varía con la
especie, características físicas y químicas del agua, como
27 2.2.6.6. Hierro
Aguas con altos contenidos de este metal, al entrar en
contacto con el aire, se puede precipitar, originando solidos
sediméntales, y coloración de las aguas. Su presencia
imposibilita el uso del agua en algunas actividades
industriales e imposibilitas el crecimiento de las bacterias de
hierro (crenothrix), que causan taponamiento en las tuberías
de acueducto.
2.2.6.7. Mercurio
Cuando está presente en agua de consumo de una u otra
forma invade el cuerpo humano a través de los tejidos de la
piel o ingestión de comida, preparada con dicha agua.
Debilita progresivamente los músculos, pérdida de la visión,
deteriora otras funciones cerebrales, genera parálisis
eventual, estado de coma o muerte.
2.2.6.8. Manganeso
En pequeñas cantidades producen manchas muy intensas
en porcelanas y muebles sanitarias. Su oxidación posibilita
la formación de precipitados, generando turbiedad y
disminución de la calidad estética de los cuerpos de agua.
2.2.6.9. Sodio
El sodio afecta la permeabilidad, la tasa de infiltración y la
labranza del suelo. El porcentaje de sodio es un indicador
útil de la calidad de agua para riego porque representa la
cantidad de odio existente en relación con la de todos los
cationes; se calcula por la ecuación: (Romero Rojas, 2013)
%𝑁𝑎 = 𝐶𝑎+++ 𝑀𝑔𝑁𝑎+++ 𝑥 100+ 𝑁𝑎++ 𝐾+.
2.2.6.10. Plomo
Compuesto tóxico acumulativo en el cuerpo humano.
Produce una variedad de síntomas en los tejidos
