2.2. BASES TEÓRICAS
2.2.7. P LANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES – PTAR
Las PTAR son los lugares que cuentan con instalaciones que sirven para retirar los contaminantes de las aguas residuales con el fin de obtener aguas que no presenten riesgos para la salud y para el ambiente pues al disponerlas a los cuerpos receptores naturales o para su reusó en algunas actividades cotidianas con excepción del consumo humano no sean un peligro latente. (ANA, 2014)
2.2.8. El origen de los malos olores en las PTAR
Durante la operación de tratamiento de aguas residuales, los componentes que causan olores desagradables parten de la descomposición anaerobia de material orgánico que contiene azufre y nitrógeno. Estos compuestos volátiles son de relativamente bajo peso molecular (Britton, 1988)
Mas mezclas etéreas comprometidas con la emisión de olores ofensivos en desagües e infraestructura de tratamiento de aguas residuales especialmente en las lagunas de oxidación son producto del proceso de fermentación y descomposición aerobia y anaerobia de la materia orgánica que se encuentra las aguas residuales domésticas. Estos componentes que se encuentra mezclados son los responsables de la generación de hedores y podemos percibirlas en muy bajas concentraciones en partes por billón. Según el autor se clasifican los hedores en diversas categorías como son las siguientes: - Éteres minerales que contienen sulfuro de hidrógeno (H2S) y amoníaco (NH3). - Los ácidos acético, láctico y butírico.
- Los totalmente deletéreos como skatole, fenoles y mercaptanos, y; Las aminas como la cadaverina y la putrescina. (Pastor, 2012)
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2.2.9. Compuestos que producen malos olores por los PTAR
Durante la operación del agua residual, los componentes que causan olores desagradables parten de la descomposición anaerobia de material orgánico que contiene azufre y nitrógeno. Estos componentes volátiles son de relativamente bajo peso molecular. (Britton, 1988)
2.2.10. Tipos de componentes causantes del olor
Los principales compuestos causantes de olores desagradables son:
compuestos inorgánicos, mercaptanos y otros compuestos como tiofenol y ticresol, (Wark, 1990)
a) Compuestos inorgánicos
El H2S en el agua residual es uno de los principales causantes del olor desagradable en la laguna de oxidación de aguas residuales, este compuesto es altamente toxico, tiene propiedades corrosivas y demanda oxígeno para convertirse en ácido sulfúrico, su formación es el resultado de la reducción del sulfato por la bacteria sulfareductora (desulfovibrio desulfuricans) la cual utiliza sulfato como aceptor de electrón. Este compuesto también se puede producir por descomposición de algunos aminoácidos que contienen azufre como la metionina, cisteína, sin embargo, la reducción de sulfatos es la vía más importante de producción de H2S en agua residual. El H2S es muy toxico para el ser humano y es fatal en concentraciones que exceden los 500 ppm, este gas es corrosivo para materiales como concreto, cobre, fierro, que comúnmente se podrían encontrar en las plantas de tratamiento y lagunas de oxidación de aguas residuales (Britton., 1988)
La distribución de H2S entra la fase liquida y gaseosa depende principalmente del pH, la concentración inicial de H2S y la temperatura, a un pH =7.0, el H2S está en un 50% de la disolución de sulfuro en el agua residual. Esta concentración se incrementa cuando el pH decrece y también decrece la solubilidad cuando la temperatura se incrementa (Bitton, 1994).
Los compuestos orgánicos volátiles más importantes que contribuyen al problema del olor en las lagunas de oxidación de aguas residuales son: los mercaptanos (Etil Mercaptano, Metil Mercaptano, Isopropil Mercaptano),
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sulfuros orgánicos (Dietil Sulfuro, Dimetil Sulfuro, Metil Isopropil Sulfuro, Metil Petil Sulfuro), polisulfuros (Dimetil Disulfuro, Metil Etil Disulfuro) y los tiofenos (alquitiofeno). Se encuentran algunas de las características de los componentes de sulfuros olorosos (Gallegos, 2010)
Figura 1: Efectos de la temperatura y disolución del H2S sobre la concentración de H2S en el aire (Bitton 1994).
b) Otros Compuestos
Algunos otros compuestos que producen también olores desagradables son:
los ácidos orgánicos, el fenol y el p-cresol (Garcia, 2006)
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Figura 2: Estructura química de algunos compuestos que producen olores desagradables (García R, 2006).
Tabla 1:
Algunos compuestos que contribuyen a la formación de olores desagradables en la laguna de oxidación de aguas residuales.
SUSTANCIA FORMULA OLOR
CARACTERISTICO
PESO MOLECULAR Alil Mercaptano CH2=CH-CH2-SH Ajo fuerte - café 74.15 Amil Mercaptano CH3-(CH2)3-CH2-
SH descompuesto 104.22
Bencil Mercaptano C6H5CH2-SH desagradable 124.21
Crotil Mercaptano CH3-CH=CH-CH2-
SH Zorrillo 90.19
Dimetil sulfuro CH3-S-CH3 Vegetales
descompuestos 62.13
Sulfuro de hidrogeno H2S Huevo podrido 34.1
Metil Mercaptano CH3SH Basura
descompuesta 48.1
Propil Mercaptano CH3-CH2-CH2-SH Desagradable col 76.16
Dioxido de Azufre SO2 Irritante 64.07
TerbutilMercaptano (CH3)3C-SH Zorrillo 90.1
Tiocresol CH3-C6H4-SH Zorrillo 124.21
Tiofenol C6H5SH Ajo descompuesto 110.18
2.2.11. La respuesta al olor
Es muy importante analizar la respuesta al olor, este análisis nos indica que en el hombre esta respuesta puede variar cada día de acuerdo al entorno, el estado físico y emotivo, usanzas y alteraciones de los olores que podrían ser percibidos como atrayentes o insípidos. Esto se considera que se debe a que nuestro sistema sensorial olfativo se encuentra cercano al sistema límbico, pues este es el órgano que se encarga de controlar las emociones y sensaciones. El cerebro almacena gran cantidad de información ambiental que se relaciona a los olores, este órgano muy importante en el funcionamiento de nuestro sistema puede asociarlos con los sentimientos que evoca un determinado olor, a esto se le denomina memoria olfativa.
(OMS), Organización Mundial de la Salud, 2005).
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Por otro lado, la OMS, refiere que las evidencias nos informan que las personas aprenden que en una situación del entorno social pueden aceptar ciertos olores como agradables o desagradables, esto debido a que es el lugar en el cual lo experimentaron y desarrollaron. Como ejemplos se puede mencionar que existen comunidades rurales se quejaban por los posibles olores que emanaría un centro de producción de porcinos aun así en ese momento no se encontraba instalado y funcionando. La siguiente figura nos muestra como el humano responde al hedor de acuerdo a como se concentra en el ambiente los compuestos odoríferos. Figura 03. (OMS), Organización Mundial de la Salud, 2005).
Figura 3: Respuesta humana a concentraciones crecientes de H2S Fuente: (MAVDT, 2010)
El olfato del individuo es capaz de detectar los olores provocados por una o diversas sustancias, aunque no tiene la capacidad e reconocer específicamente el olor. Si el hedor logra superar el indicio de reconocimiento, el humano lo reconoce y lo asocia a la memoria y lo almacena como parte de sus recuerdos evocados por el mismo. Es por ello que cuando existen concentraciones muy elevadas las sustancias que provocan los hedores generan molestias e irritan las vías respiratorias.
(MAVDT, 2010), La Organización Mundial de la Salud (World Health Organization) precisa que la salud es un estado de bienestar del ser humano
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en todos los aspectos sean físico, mental y social, y que no solo es la usencia de enfermedad o dolencia. (OMS), Organización Mundial de la Salud, 2005).
¿Los malos olores pueden influir negativamente sobre la salud de las personas?
No se puede precisar que las fetideces tienen efectos negativos sobre la salud humana ya que existen pocos estudios relacionados, pero si realizamos una comparación con otros contaminantes de la atmósfera como los materiales particulados, el sulfuro de hidrógeno o el amoniaco, parece que no afecta mucho a la salud. Sin embargo, los resultados de algunas investigaciones indican que pueden influir en el estado psíquico del humano lo que conlleva a una influencia negativa en el estado anímico y estresante.
Por otro lado, si estos se exponen permanentemente se frustran o se encuentran permanentemente amargados y en especial cuando no reciben beneficios de la actividad y no se encuentran en la capacidad de controlar esta contaminación. (OMS, Organización Mundial de la Salud, 2005)
2.2.12. Las emisiones odoríferas en la salud
Los individuos que recepcionan las emisiones odoríferas pueden presentar efectos negativos en su salud corporal y emotiva, algunas investigaciones realizadas atribuyen a los hedores la presencia de insomnio, dolor de cabeza, irritación de las mucosas, tos, náuseas, problemas del estómago, entre otras. Por otro lado, también manifiestan la aparición de asma en individuos hipersensibles, y esto lo relacionan a las propiedades de compuestos o productos emitidos que generalmente son irritantes. Entonces se debe de destacar que los pobladores no perciben el malestar físico por causas antes mencionadas, sino, por ser una situación estresante que la molestia ocasiona. Los resultados de los encuestados relacionados constatan que es cierto la afirmación anterior y que en algunos casos la reducción de emisiones odoríferas beneficia a la colectividad como al ganadero, pues esta sería una de las formas de evitar las quejas que afectaría a sus actividades. (Generalitat, 2008)
35 Tabla 2:
Algunos contaminantes atmosféricos y sus efectos en la salud que afecta la laguna oxidación de aguas residuales.
1. CONTAMINANTE ATMOSFÉRICO
2. EFECTOS EN LA SALUD
3. Gases
Óxidos de azufre Irritaciones al sistema respiratorio y los ojos, provocando tos.
Hidruro de sulfure
Produce una gran irritación de los ojos y de las membranas mucosas del tracto respiratorio el H2S puede ser un problema cuando menos se lo espere. En adultos, resulta letal a partir de 300 ppm (partes por millón).
Monóxido de carbono
Ataca el sistema nervioso, (a concentración mayor del 60%). En las mujeres embarazadas altera el desarrollo mental del feto.
Óxidos de nitrógeno
Alteraciones en el tracto respiratorio, producen gran acumulación de líquidos impidiendo el funcionamiento de los pulmones,
Hidrocarburos Irritantes de las membranas mucosas y conjuntivas oculares.
Solventes
Benceno
Inhalado: exposición breve y media:
decaimiento somnolencia, hilaridad, cefaleas.
Exposición a dosis altas: muerte.
En cinco a treinta años: carcinógeno.
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Bifenilospoliclorinados Dañino especialmente para los tejidos que forman las células sanguíneas. Por inhalación o contacto por la piel: produce daños
hepáticos, irritaciones dérmicas con lesiones tipo acné, efectos reproductivos.
2.3. Marco conceptual
Lagunas de estabilización (oxidación)
Las lagunas de estabilización de aguas residuales son lugares donde se embalsa agua, generalmente de profundidad entre 1 a 4 metros, en los que se les puede retener por un tiempo considerable entre uno y cuarenta días, en estas lagunas se ejecuta el procedimiento de autodepuración tratando de encontrar la estabilidad natural, es esté el lugar donde se suscitan fenómenos físicos, químicos y biológicos, que se realizan en todas las aguas residuales que tienen una alta carga en el contenido de materia orgánica putrescible o biodegradable.
Lagunas aerobias
Es estos compartimientos se utiliza procesos aerobios es decir se realizan con presencia de oxígeno. Su fundamento es el aporte de oxígeno a partir de fotosintetizadoras con las que se obtiene efluentes de baja DBO soluble con un alto contenido de algas, las que deberán ser cosechadas para tener un control estricto de los cuerpos receptores. Su profundidad debe de ser tal que no existan partes sin oxígeno.
Lagunas anaerobias
Metcalf (1991) citado por Silva (2004) refiere “En estas lagunas se realiza procesos de fermentación anaerobia. Las bacterias anaerobias sin oxígeno reducen la materia orgánica, el proceso es más sensible a condiciones ambientales, produce olores desagradables, es largo y la estabilización no es total” (p. 19).
Lagunas facultativas
En este tipo de laguna se divide en 2 compartimientos una superior aerobia y una inferior anaerobia con la finalidad de que los procesos que se derivan
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de sus propiedades se realicen de manera simultánea. Las actividades simbióticas se realizan entre algas y bacterias con presencia de oxígeno y en la parte baja se realiza un proceso de biodegradación de los sólidos sin presencia de oxígeno. (Herrera cit. Silva, 2004)
Lagunas aireadas
Con relación a las lagunas aireadas se pone de manifiesto que: “Este tipo de lagunas se desarrolló a partir de los estanques de estabilización facultativos en los que solo se tuvo que instalar aireadores de superficie para eliminar los olores que producían al estar sometidos a sobrecargas orgánicas” (IEM, 2001, citado por Silva, 2004, p. 20).
Contaminación
El estudio de la contaminación atmosférica, es muy importante, por ello el autor la define de la siguiente manera: “Presencia en la atmosfera de uno o más contaminantes. En cantidades y duración, que afectan la vida de humanos, animales, plantas y propiedades e interfiere el goce de la vida y las propiedades o el ejercicio de las actividades” (Wark y Warner,1990, p.
22).
Fuentes de contaminación Naturales
Estas fuentes que emiten elementos contaminantes son los que genera la acción natural de la tierra (geosfera, biosfera, atmósfera e hidrosfera), entre ellas podemos mencionar las producidas por los volcanes, los incendios forestales que se producen naturalmente, los procesos de respiración de las plantas, la reproducción y floración de las plantas, la descomposición anaerobia de la materia orgánica. Por otro lado, las descargas eléctricas que generan óxidos de nitrógeno, las partículas salinas emitidas por los mares, los vientos que transportan partículas de zonas áridas, entre otros. (Oblias et al., 2014)
Artificiales o antropogénicas.
Estas fuente se generan a partir de las actividades del humano, un gran porcentaje de estas fuentes son por uso de los combustibles fósiles, otras
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fuentes se dan por el uso de aparatos domésticos que se emplean para generar calor, el transporte terrestre y aeronáutico generalmente dependiente de combustible fósil, la contaminación industrial proveniente de centrales térmicas, cementeras, siderometalúrgicas, papeleras y químicas, en la agricultura y la ganadería una alta dependencia de los fertilizantes y pesticidas y una concentración elevada de ganado que incrementa a la atmósfera GEI como el metano y algo que es común la incineración de residuos sólidos domésticos peligrosos. (Oblias, 2014)
Clasificación de los contaminantes
La MMA sobre la clasificación de los contaminantes manifiesta: “Los contaminantes de la atmósfera son una gran variedad de gases, vapores y partículas, cuya presencia y cantidad afecta personas, plantas, animales y los materiales. Según el origen pueden clasificarse en dos grandes grupos los primarios y los secundarios” (MMA, 2018, p. 15)
Entonces según lo manifestado por el autor los denominado primarios son de procedencia directa de fuentes de emisión, como los artefactos que se usan para calefacción, conductos de humos industriales, conductos de emisión de gases de automóviles. Por otro lado, los secundarios son referidos a los que se originan en el ambiente a raíz de las reacciones químicas cuya mezcla puede ser entre dos o más contaminantes primarios, o también derivados de los contaminantes primarios y elementos de la atmósfera. (MMA, 2018, p. 15)
Condicionantes geográficos y climáticos
El origen de la contaminación atmosférica se produce por la emisión de contaminantes que realizan diferentes fuentes y actividades. Estas a su vez se ven condicionadas por la geografía y el clima que son determinantes en la concentración, por lo tanto, inciden de manera significativa en la calidad del aire, así mismo la influencia de la temporalidad y presencia de estaciones tiene efecto en la dispersión de estos contaminantes que se emiten en la superficie. (MMA, 2018)
39 2.4. Hipótesis
2.4.1. Hipótesis general
La percepción de la población circundante por la contaminación odorífera generada por la PTAR Totora, Huamanga – Ayacucho, es considerado un estrés ambiental en la región Ayacucho.
2.4.2. Hipótesis específicas
El impacto en la salud de la población circundante por la contaminación odorífera de la PTAR (planta de tratamiento de aguas residuales) Totora, Huamanga – Ayacucho, es negativa en la región Ayacucho.
Los principales residuos sólidos presentes en la PTAR Totora, Huamanga – Ayacucho, son de origen domiciliario.
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CAPITULO III
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Lugar de Ejecución
La investigación se realizó en la planta de tratamiento de aguas residuales PTAR - Totora, ubicada en el distrito Jesús Nazareno, provincia de Huamanga, departamento de Ayacucho, ciudad que evidencia la ausencia de una cultura ambiental, por la comunidad que vive en zonas colindantes a la PTAR; lo cual se refleja en el aporte constante de residuos sólidos y líquidos directamente a las instalaciones de la planta de tratamiento, sin ningún tipo de tratamiento.
41 3.2. Tipo de investigación
Es aplicada, investigación cualitativa porque busca analizar y describir el proceso de la contaminación del aire (contaminación odorífera), producida por la PTAR Totora, Huamanga – Ayacucho. En este tipo de investigación manifiesta: “El investigador se introduce en las experiencias de los participantes y construye conocimiento, consciente de que es parte del fenómeno estudiado. Así en el centro de la investigación se sitúa la diversidad de ideologías y cualidades de los individuos” (Hernández, 2014, p. 9).
3.3. Nivel de investigación
El trabajo de investigación corresponde al nivel descriptivo, es un estudio descriptivo que compendia diversos temas, una serie de cuestiones, percepciones o variables y se evalúa cada una independientemente de las otras, con el fin, de describirlas puntualmente. Estos saberes indagan con el fin de explicar las propiedades sustanciales de individuos, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno intrínseco a ellos (Díaz, 2010).
3.4. Metodología de la investigación
Para el desarrollo de la investigación se utilizó una metodología participativa la que estuvo encaminada a buscar información sobre la percepción que tenía la población del ámbito de estudio con relación al estado ambiental en el que desarrollan sus actividades y en relación a la contaminación odorífera que emite la PTAR – Totora. Por Para el logro del objetivo del estudio se utilizó el método de triangulación Adicionalmente, se utilizó el método de la triangulación como estrategia para el uso de fuentes y herramientas de trabajo como las encuestas, los talleres participativos, el reconocimiento ambiental y territorial, entre estas se utilizaron las siguientes:
1). Encuesta. Se utilizó para adelantar una apreciación sobre la percepción de la población sobre la problemática de la contaminación del aire (contaminación odorífera) de la PTAR Totora, Huamanga – Ayacucho, a partir del conocimiento de la población circundante.
Se aplicó a 100 hogares ubicados en la localidad de Totora dentro de la provincia de Huamanga - Ayacucho. Gran parte de ellas viven en lotes
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circundantes a la PTAR, siendo afectados por las principales problemáticas de contaminación odorífera. Para la participación de la población en la encuesta no se limitó la edad.
2). Taller participativo. Este se realizó con la población afectada por el impacto negativo de la contaminación odorífera de la localidad de Totora. Para el desarrollo del taller se organizó a los participantes en grupos, los cuales tuvieron como punto de partida un tema de discusión, como por ejemplo
¿Cómo afecta a la población la contaminación odorífera de la PTAR Totora?, luego con relación al tema se socializo y se elaboraron tarjetas a partir de la lluvia de ideas propuesta por cada participante.
3). Recorrido ambiental y territorial. El objetivo del procedimiento es para definir in situ la contaminación odorífera, mediante el uso de la cartografía social.
Para el desarrollo de este recorrido se utilizaron las siguientes herramientas:
a) Cuadernillo-cuestionario, herramienta en el cual se registró como contenido las interrogantes relacionadas a la contaminación odorífera, se asignó un cuadernillo a cada participante para abordar el tema específico.
b) Cartografía social, Con relación al tema refiere: “La cartografía social será entendida como un proceso de construcción colectiva de conocimiento, mediante la implementación de diversas herramientas cualitativas, en este sentido la cartografía se concibe como un producto más que como herramienta” (Montoya, 2007, p. 176). Por otro lado, Mora y Jaramillo (2003) ponen de manifiesto que cuando se investiga la cartografía social la comunidad involucrada participa directamente aportando sus saberes y usanzas al mismo tiempo que recibe de los demás; por ello se considera que los mapas deben adecuarse a la cultura de los informadores verbales y se considera que la construcción de mapas permitirá que la memoria individual y colectiva sea reactualizada. (Mora y Jaramillo, 2003)
c) Instrumento, se diseñó un cuestionario compuesto por 10 preguntas agrupadas en tres secciones como muestra la tabla.
43 Tabla 4.
Estructura del cuestionario aplicado a los pobladores de localidad de Totora
Sección Tipo de pregunta
Identificación general del poblador
Código de la encuesta
Sexo del encuestado
Edad el encuestado
Nivel de instrucción o educación Caracterización de la
problemática ambiental
A la semana cual es el tiempo que permanece en su domicilio.
Usted considera que vive en un ambiente impactado por la contaminación de malos olores.
En qué mes(es) del año percibe estos malos olores
Análisis de la
problemática ambiental
Cuál es su percepción ante ésta contaminación por malos olores en su domicilio.
Con que frecuencia percibe estos malos olores en su domicilio.
Con que intensidad percibe estos malos olores durante el día.
Esta percepción de malos olores que problemas negativos le genera.
Qué residuos sólidos se encuentran en el PTAR totora
3.5. Población y muestra 3.5.1. Población
La presente investigación se realizó tomando como población a 270 habitantes comprendidos entre los 18 a 65 años (MPH, 2018)
3.5.2. Muestra
Estamos frente a variables cualitativas y población en estudio conocida, por lo tanto, para establecer el tamaño de muestra se aplicó la siguiente muestra