UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE
TESIS
PRESENTADA POR LAS BACHILLERES:
PAOLA NURHIT CHANCASANAMPA VARGAS DIANA CLAUDIA RAMOS EVANGELISTA
PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERA FORESTAL Y AMBIENTAL
HUANCAYO – PERU 2020
“IMPACTO DE LA ACTIVIDADES ANTROPICAS SOBRE LA CALIDAD DE AGUA EN LA SUBCUENCA DEL RIO
CHANCHAS - HUANCAYO”
ii ASESOR
M. Sc. EDWIN ZORRILLA DELGADO CIP. 24822
iii CIP. 24822
DEDICATORIA
A Dios, por haberme dado la fortaleza para cumplir una meta más en mi vida a pesar de las dificultades.
A mis padres quienes son mi ejemplo a seguir, quienes me apoyaron durante toda mi etapa universitaria y me motivaron constantemente para alcanzar mis metas.
A mi familia y hermanos quienes son también motivo para seguir adelante.
Paola Nurhit Chancasanampa Vargas
DEDICATORIA
A Dios, por ser la guía para seguir adelante, guiándome en todas las etapas de mi vida.
A mis padres por educarme, por su amor incondicional y la paciencia, cada día motivándome y ayudándome para conseguir mis metas. A mis hermanas Anyela y Gabriela, por siempre animarme y aconsejarme en cada paso que doy y porque sé que estarán como mi ejemplo para seguir con mi vida profesional.
Diana Claudia Ramos Evangelista
iv AGRADECIMIENTO
A Dios por habernos guiado en nuestra etapa universitaria, por permitir superar las dificultades presentadas durante nuestro camino.
A nuestros padres quienes fueron principal fuente de apoyo durante nuestras vidas y quienes son motivo para seguir superándonos.
Agradecemos al M. Sc. Edwin Zorrilla Delgado, quien en calidad de asesor nos apoyó durante la ejecución de nuestra tesis.
Gracias a la Ingeniería Heidi De la Cruz Solano de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Centro del Perú, por apoyarnos, en el proceso de ejecución de la presente tesis.
v INDICE PAG
I. INTRODUCCION --- xiii
II. REVISION BIBLIOGRAFICA --- 1
2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION --- 1
2.1.1. Antecedentes internacionales --- 1
2.1.2. Antecedentes nacionales --- 2
2.1.3. Antecedentes locales --- 3
2.2. BASES TEORICAS --- 5
2.2.1. El agua --- 5
2.2.2. Situación actual del agua en el Perú--- 5
2.2.3. Calidad del agua y su importancia --- 6
2.2.4. Contaminación del agua y tipos --- 6
2.2.6. Fuentes que influyen en la calidad --- 7
2.2.7. Parámetros de la calidad de aguas.--- 10
2.2.8. Tipos de Aguas residuales --- 15
2.2.9. Evaluación de la calidad del agua --- 17
2.2.10. Muestreo y monitoreo --- 17
2.2.11. Parámetros estipulados en el monitoreo --- 17
2.2.11.1. Ubicación de los puntos de monitoreo --- 18
2.2.12. El Índice de Calidad de Aguas --- 18
2.3. MARCO CONCEPTUAL --- 21
2.4. MARCO NORMATIVO --- 23
III. MATERIALES Y MÉTODOS --- 26
3.1. LUGAR DE EJECUCION --- 26
3.1.1. UBICACION POLITICA --- 26
3.1.2. UBICACION GEOGRAFICA --- 26
3.1.4. CLIMA --- 27
3.1.5. ECOLOGIA --- 29
3.1.6. FISIOGRAFIA --- 31
3.1.7. HIDROGRAFIA --- 32
3.2. MATERIALES Y EQUIPOS --- 32
3.2.1. INFORMACION CARTOGRAFICA --- 32
3.2.2. MATERIALES Y EQUIPOS --- 33
3.2.3. MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO --- 33
3.2.4. MATERIALES DE GABINETE --- 33
3.3. METODOLOGIA--- 34
3.3.1. Tipo de investigación --- 34
3.3.2. Nivel de investigación --- 34
3.3.3. Diseño de la investigación --- 34
3.3.4. Población y muestra --- 34
3.4. PROCEDIMIENTO --- 35
3.4.1. ETAPA PRE – CAMPO --- 35
vi
3.4.2. ETAPA DE CAMPO --- 35
3.4.3. ETAPA DE LABORATORIO --- 38
3.4.4. ETAPA DE GABINETE --- 41
IV. RESULTADOS --- 44
4.1. Actividades antrópicas sobre la calidad de agua de parámetros fisicoquímicos en la subcuenca del Rio Chanchas --- 44
4.2. Parámetros microbiológicos de la subcuenca del rio chanchas y su comparación con el estándar de calidad del agua (Eca). --- 73
4.3. Fuentes de contaminación a nivel de la sub cuenca del rio Chanchas --- 79
V. DISCUSIONES --- 84
VI. CONCLUSIONES --- 91
VII. RECOMENDACIONES --- 93
VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA --- 95
ANEXOS --- 98
vii INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Clasificación de actividades antrópicas. ... 8
Tabla 2. Clasificación de índice de calidad de agua. ... 20
Tabla 3. Temperaturas máximas y mínimas 2017 - 2019 ... 28
Tabla 4. Precipitación media mensual 2017 - 2019 ... 28
Tabla 5. Ubicación de las estaciones de monitoreo en la subcuenca del rio Chanchas ... 36
Tabla 6. Análisis del parámetro Potencial de Hidrogeno pH en los puntos de muestreo ... 44
Tabla 7. Épocas de monitoreo para el parámetro potencial de hidrogeno ... 45
Tabla 8. Análisis de la prueba de subconjuntos para Potencial de Hidrogeno pH según puntos de monitoreo. ... 45
Tabla 9. Análisis del parámetro Conductividad Eléctrica en los puntos de muestreo ... 46
Tabla 10. Épocas de monitoreo para el parámetro conductividad Eléctrica ... 47
Tabla 11. Análisis de la prueba de subconjuntos para conductividad eléctrica en los puntos de muestreo. ... 48
Tabla 12. Análisis del parámetro Temperatura en los puntos de muestreo ... 48
Tabla 13. Épocas de monitoreo para el parámetro Temperatura ... 49
Tabla 14. Análisis de la prueba de subconjuntos para Temperatura en los puntos de muestreo. ... 50
Tabla 15.Análisis del parámetro Turbiedad en los puntos de muestreo ... 51
Tabla 16. Épocas de monitoreo para el parámetro Turbiedad ... 51
Tabla 17. Análisis de la prueba de subconjuntos para Turbiedad en los puntos de muestreo. 52 Tabla 18. Análisis del parámetro Solidos totales en los puntos de muestreo ... 53
Tabla 19. Época de monitoreo para el parámetro de Solidos totales. ... 53
Tabla 20. Análisis de la prueba de subconjuntos para solidos totales en los puntos de muestreo. ... 54
Tabla 21. Análisis del parámetro de Solidos suspendidos en los puntos de muestreo. ... 55
Tabla 22. Época de monitoreo para sólidos. ... 55
Tabla 23. Análisis de la prueba de subconjuntos para solidos suspendidos en los puntos de muestreo. ... 56
Tabla 24. Análisis del parámetro solidos disueltos en los puntos de muestreo. ... 57
Tabla 25. Época de monitoreo para el parámetro de solidos disueltos ... 57
Tabla 26. Análisis de la prueba de subconjuntos para solidos disueltos para los puntos de monitoreo ... 58
Tabla 27. Análisis del parámetro oxígeno disuelto en los puntos de muestreo. ... 59
Tabla 28. Épocas de monitoreo para el parámetro de Oxígeno disuelto ... 59
viii Tabla 29. Análisis de la prueba de subconjuntos para oxígeno disuelto puntos de monitoreo 60
Tabla 30. Parámetro de DBO en el Rio chanchas en diferentes puntos de muestreo. ... 61
Tabla 31. Monitoreo por épocas para DBO ... 61
Tabla 32. Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y épocas de monitoreo para DBO ... 62
Tabla 33. Parámetro Dureza total del agua en diferentes puntos de muestreo ... 63
Tabla 34. Monitoreo por épocas para dureza total ... 63
Tabla 35.Análisis de prueba de subconjuntos homogéneos por puntos de muestreo y épocas de monitoreó en dureza total ... 64
Tabla 36. Dureza cálcica en el agua en diferentes puntos de muestreo. ... 65
Tabla 37. Monitoreo por épocas de evaluación para dureza cálcica ... 65
Tabla 38. Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y épocas de monitoreó para dureza cálcica ... 66
Tabla 39.Alcalinidad del agua en diferentes puntos de muestreo ... 67
Tabla 40. Monitoreo en épocas de evaluación en el parámetro de alcalinidad... 67
Tabla 41. Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y época de monitoreo de alcalinidad ... 68
Tabla 42. Cloruro en el agua en diferentes puntos de muestreo ... 69
Tabla 43. Época de monitoreo en el parámetro de cloruros ... 69
Tabla 44.Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y épocas de monitoreo para cloruros ... 70
Tabla 45.Sulfatos en el agua en diferentes puntos de muestreo ... 71
Tabla 46. Época de monitoreo para sulfatos ... 71
Tabla 47. Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y épocas de monitoreo para sulfatos ... 72
Tabla 48. Época de monitoreo para el parámetro de Coliformes totales ... 73
Tabla 49. Época de monitoreo para coliformes totales ... 73
Tabla 50. Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y época de monitoreo para coliformes totales ... 74
Tabla 51. Época de monitoreo para el parámetro de Coliformes Termotolerantes ... 75
Tabla 52. Época de monitoreo para coliformes termotolerantes ... 75
Tabla 53. Subconjuntos homogéneos según puntos de muestreo y época de monitoreo para coliformes termotolerantes... 76
Tabla 54. Época de monitoreo para Escherichia coli ... 77
Tabla 55. Época de monitoreo para el parámetro de E. Coli ... 77
Tabla 56. Prueba de subconjuntos homogéneos según localidades y épocas de monitoreo para E. Coli ... 78
Tabla 57. Fuentes de contaminación por punto en la subcuenca del Rio Chanchas ... 79
Tabla 58. Contaminación de Aguas servidas por punto y sector ... 80
Tabla 59. Contaminación por residuos sólidos por punto y sector ... 80
Tabla 60. Tipos de contaminación por punto de monitoreo y sector ... 81
Tabla 61. Comparación de los promedios obtenidos para época de precipitación y estiaje con los estándares de calidad del agua ... 81
Tabla 62. Índice de Calidad de agua en época de seca por punto ... 82
Tabla 63. Índice de calidad de agua de época de precipitación por puntos ... 82
Tabla 64. ICA de la subcuenca del Río Chanchas ... 83
ix INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación de la subcuenca del rio Chanchas- Huancayo ... 27
Figura 2. Temperatura máxima y mínima 2017 -2019 ... 28
Figura 3.Precipitación promedio mensual de los años 2017 -2019 ... 29
Figura 4. Mapa hidrológico de la subcuenca del rio Chanchas- Huancayo ... 32
Figura 5. Mapa de Puntos de muestreo de la subcuenca del Rio Chanchas. ... 36
Figura 6.Distribución de los valores de potencial de hidrogeno pH en diferentes épocas de muestreo y los puntos por localidad, comparado con el ECA categoría 1 ,3. ... 44
Figura 7.Parámetro Potencial de Hidrogeno pH en los puntos de muestreo ... 45
Figura 8.Distribución de los valores de Conductividad Eléctrica en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado con el ECA categoría 3. ... 46
Figura 9.. Conductividad Eléctrica del agua superficial en los puntos de muestreo. ... 47
Figura 10.. Distribución de los valores de Temperatura en diferentes épocas de muestreo y puntos de por localidades ... 49
Figura 11.Distribución de los Temperatura del agua superficial en diferentes puntos de muestreo. ... 50
Figura 12. Distribución de los valores de turbidez en diferentes épocas de muestreo y diferentes puntos por localidades, comparados con los ECA categoría 1. ... 51
Figura 13.Turbiedad del agua superficial en los puntos de muestreo. ... 52
Figura 14.Distribución de los valores de solidos totales en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades... 53
Figura 15. Solidos Totales del agua superficial en los puntos de muestreo. ... 54
Figura 16.Distribución de los valores de solidos totales en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades... 55
Figura 17.Solidos suspendidos del agua superficial en los puntos de muestreo ... 56
Figura 18.Distribución de los valores de solidos disueltos en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado con el ECA: categoría 1, subcategoría A1-A2. ... 57
Figura 19.Parámetro de solidos disueltos en los puntos de muestreo. ... 58
Figura 20.Distribución de los valores de oxígeno disuelto en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado con el ECA: categoría 1 ,3. ... 59
Figura 21.Parámetro oxígeno disuelto en los puntos de muestreo... 60
Figura 22. Valores de DBO en el agua en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades comparados con el ECA para la categoría 1 y 3. ... 61
Figura 23.Valores de DBO en el agua en diferentes puntos de muestreo, comparando con el ECA en la categoría 1 y 3 ... 62
Figura 24.Valores de dureza total en el agua en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado por el ECA categoría 1. ... 63
x
Figura 25.Valores de dureza total en el agua en diferentes puntos de muestreo. ... 64
Figura 26.Distribución de valores de dureza Cálcica en el agua en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades. ... 65
Figura 27.Valores de dureza cálcica en el agua en diferentes puntos de muestreo. ... 66
Figura 28.Distribución de los valores de alcalinidad de agua en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades... 67
Figura 29.. Valores de alcalinidad del agua en diferentes puntos de muestreo. ... 68
Figura 30.Distribución por valores de cloruro en el agua en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado con el ECA categoría 1 y 3. ... 69
Figura 31.Valores de cloruros del agua en diferentes puntos de muestreo comparado con el ECA categoría 1 y 3 ... 70
Figura 32.Distribución de valores de sulfatos en el agua en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparados con el ECA categoría 1 y 3. ... 71
Figura 33.Valores de sulfatos de agua superficial en diferentes puntos de muestreo comparados con la categoría 1 y 3 del ECA. ... 72
Figura 34.Coliformes totales en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado con el ECA para la categoría 1, subcategoría A1... 73
Figura 35.Valores de coliformes totales por puntos de muestreo comparado con el ECA. .... 74
Figura 36.Coliformes termotolerantes en diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparado con el ECA para la categoría 1 y Categoría 3 ... 75
Figura 37.Valores de coliformes termotolerantes por puntos de muestreo comparado con el ECA... 76
Figura 38.Distribución de los valores de Escherichia coli por diferentes épocas de muestreo y puntos por localidades, comparados con el ECA para la categoría 3. ... 77
Figura 39.Valores de Escherichia coli por localidades y época de monitoreo comparado con el ECA para la Categoría 3 ... 78
Figura 40.Vista panorámica del Río Chanchas en época de estiaje ... 99
Figura 41. Aumento del cauce del río en época de precipitación del río chanchas ... 99
Figura 42.Toma de Muestra del punto 2 localidad de Raquina. ... 100
Figura 43.Toma de muestra en época de estiaje del punto 8 localidad de Huamanmarca ... 100
Figura 44.Puntos de desechos sólidos del Río Chanchas ... 101
Figura 45.Desechos sólidos alrededor del río Chanchas ... 101
Figura 46.Desechos sólidos alrededor del río Chanchas ... 102
Figura 47.Pobladores del lugar haciendo uso del recurso ... 102
Figura 48.Vertimiento de aguas residuales del Centro poblado de Huayllaspanca. ... 103
Figura 49.Aumento del cauce del Río en época de precipitación ... 103
Figura 50.Vertimiento de aguas residuales directa de casas cercanas al río ... 104
Figura 51.Residuos sólidos cerca al punto Río Mantaro ... 104
Figura 52.Vertimiento de aguas residuales del distrito de Huancán ... 105
Figura 53.Vertimiento directo de aguas residuales punto 05 localidad de Huallaspanca ... 105
Figura 54. Extracción de agregados en el punto Pucará ... 106
Figura 55. Vertimiendo de aguas residuales del lavado de maíz. ... 106
Figura 56. Desarrollo de muestras de parámetros químicos. ... 107
Figura 57. Desarrollo de los parámetros químicos. ... 107
Figura 58. Muestras del parámetro de Demanda bioquímica de oxígeno... 108
Figura 59. Lectura del total de contenido de coliformes en una muestra. ... 108
xi RESUMEN
El trabajo de investigación se efectúo en la sub cuenca del río Chanchas, ubicado en la provincia de Huancayo, región Junín. El objetivo fue determinar el impacto de las actividades antrópicas sobre la calidad de aguas de la subcuenta del río Chanchas. Se evaluaron nueve puntos de muestreo según el protocolo de monitoreo de agua superficial de la Autoridad Nacional del Agua, los resultados fueron comparados con el estándar de calidad de agua DS N°004 – 2017 - MINAM, y se aplicó el cálculo de índice de calidad con la metodología de CCME WQI. (Índice Canadiense de calidad de aguas). Los resultados fueron que pH en el punto Río Mantaro 9.5 Und. siendo que el pH sobrepasa los valores ECA-agua; en turbidez, demanda bioquímica de oxígeno, dureza total y cloruros, el punto con mayor valor fue San Pedro de Cocharcas, en oxígeno disuelto, los puntos Río Mantaro 1.08 mg/l y Huayllaspanca 1.25 mg/l están debajo del ECA-agua; demanda bioquímica de oxígeno, en los parámetros microbiológicos solo los puntos Patalá, Raquina y Pucará son aptos para la categoría 1 y 3 del ECA –agua. Así mismo según el índice de calidad de agua la clasificación resulto PESIMA, se identificaron también en total 27 puntos que presentan fuentes de impacto. Concluyendo que la sub cuenca del río Chanchas presenta una vulnerabilidad alta siendo las actividades como vertimiento de aguas residuales y residuos sólidos las que más afectan de manera directa su calidad.
PALABRAS CLAVE: Calidad de agua, Índice de Calidad.
xii ABSTRACT
This research work was carried out in the sub-basin of the Chanchas river, located in the Huancayo province, Junín region. The objective was to determine the impact of anthropic activities on the water quality of the Chanchas River. Nine sampling points were evaluated according to the surface water monitoring protocol of the National Water Authority, the results were compared with the quality standard of water DS N ° 004 - 2017 - MINAM, the quality index calculation was applied with the CCME WQI methodology. (Canadian Water Quality Index). The results were that the pH at the Río Mantaro point 9.5 Und. pH exceeds the ECA- water values; in turbidity, biochemical oxygen demand, total hardness and chlorides the point with the highest value was San Pedro de Cocharcas; the dissolved oxygen was the Río Mantaro point 1.08 mg/l and Huayllaspanca point 1. 25 mg/l are below the ECA-water ;biochemical oxygen demand; in the microbiological parameters only the points Patalá , Raquina and Pucará are suitable for the category 1 and 3 of the ECA-water ; also according to the water quality index the classification was PESIMA ;a total of 27 points were also identified that present sources of impact. Concluding that the sub-basin of the Chanchas River presents a high vulnerability, being activities, such as dumping of sewage and solid waste those that most directly affect its quality.
KEY WORDS: Water quality, Water quality index.
xiii I. INTRODUCCION
A lo largo de los años la contaminación de los ríos a causa de las actividades humanas incremento, siendo en la actualidad un problema habitual, el agua limpia se encuentran entre los factores más importantes para el bienestar, la salud y el desarrollo humano, sin embargo, debido a los problemas derivados de la escasez del recurso, el mal uso de que se da, es necesario conocer el análisis de calidad de agua para los usos que se realiza en cada fuente superficial.
En la actualidad, la disponibilidad de este recurso es una preocupación para diferentes especialistas a nivel mundial, y en si para la población. Las zonas rurales, población vulnerable, es abastecido por fuentes subterráneas que están siendo afectados por actividades humanas, con poca gestión para la resolución de problemas, la falta de alcantarillado para muchos distritos, conllevan a que pobladores viertan sus residuos líquidos y sólidos a ríos, y sin embargo no se toman medidas para contrarrestar el problema.
En el Perú existen muchos ríos que no tienen una adecuada gestión, y es fundamental contar con la información necesaria sobre el manejo adecuado del recurso, se tienen que definir las acciones que se deben hacer para promover el uso sostenible del recurso, los monitoreos permanentes sobre la calidad de aguas de muchas fuentes superficiales permitirán conocer y tomar acciones contra la mitigación de contaminación de agua.
xiv En Junín, una de las principales cuencas como el Río Mantaro, presenta una situación muy crítica, ya que las actividades antrópicas de diferentes procesos productivos, siguen incrementándose debido a la pobreza, a la falta de interés ambiental, un inadecuado manejo de recursos hídricos. Muchas subcuencas son usadas como fuentes de abastecimientos de agua potable, usados para el riego de cultivos, conservación de la biodiversidad. El río Chanchas es uno de los principales afluentes de la cuenca del Mantaro que es usado para riego con una demanda agrícola de 315998511.94 m3 y con déficit de 10281304.34 m3, debido a la contaminación que generan los pobladores y al mal manejo de residuos sólidos que son vertidos al río y siendo así que la subcuenca del río Chanchas está siendo afectada por los impactos antrópicos.
Es por ello que la presente investigación tiene como objetivo general:
Determinar el impacto de las actividades antrópicas sobre la calidad de agua de la subcuenca del río Chanchas
Objetivos específicos:
• Evaluar el impacto de las actividades antrópicas sobre la calidad de aguas en sus parámetros fisicoquímicos en la sub cuenca del río chanchas-Huancayo.
• Evaluar el impacto de las actividades antrópicas sobre la calidad de aguas en sus parámetros microbiológicos en la sub cuenca del río chanchas-Huancayo
• Identificar los puntos con mayor impacto de las actividades antrópicas sobre la calidad de aguas en la sub cuenca del río chanchas-Huancayo.
1 II. REVISION BIBLIOGRAFICA
2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION 2.1.1. Antecedentes internacionales
(Villatoro Castillo, 2012), en su investigación titulada “ Determinación de E. Coli, colifagos, parásitos, helmintos en cuatro microcuencas del Lago de Amatitlán de la Universidad de San Carlos de Guatemala, el objetivo se evaluó la calidad microbiológica del agua de cuatro microcuencas tributarias del lado de Amatitlán, durante las épocas secas y lluviosa, midiendo así la presencia de coliformes fecales y e. coli, tal como la determinación de colifagos y parásitos helmínticos, en los resultados obtenidos fue que la relación a los coliformes totales se encontró que no existe diferencia significativa tanto entre los puntos de muestreo como entre las épocas de lluvia y de estiaje, pero para coliformes fecales se evidencio un aumento considerable en una de las microcuencas con respecto las demás, para el parámetro de e coli estuvo presente en todos los puntos de muestreo y en las diferentes épocas de año, lo que se evidencia el alto de contaminación fecal que se deposita en los ríos y esto eleva el nivel de contaminación del lago de Amatitlán, al concluir con su investigación que los parámetros de coliformes fecales fueron mayores durante época de estiaje. Para el parámetro de E. coli de igual manera se presenta más en época de estiaje que en época de precipitación.
2 (Gonzales & Navarrete, 2015) Menciona en su tesis: “Determinación de las principales fuentes de contaminación del río Portoviejo, en el sector entre Andrés de Vera y Picoazá, del cantón Portoviejo “Tuvo como objetivo conocer cuáles son las fuentes de contaminación del río Portoviejo”. Para lo cual identifico los puntos de vertimiento de aguas residuales, determino el caudal y para verificar la calidad del agua por incidencias de contaminación determino el oxígeno disuelto en diferentes puntos ubicado cerca de los vertimientos de aguas residuales en época de estiaje con la repetición de tres veces por. Identificaron en total 21 puntos de muestreo cerca a los vertimientos de aguas residuales a lo largo del río. De acuerdo a los análisis de oxígeno disuelto que obtuvieron a lo largo del río existe poca conglomeración de oxígeno disuelto en los puntos de la cuenca baja donde se encuentran gran cantidad de descargas de aguas residuales. Así mismo el punto 13 presenta baja concentración de oxígeno disuelto por lo tanto se dedujo que estas descargas de vertimientos son más contaminantes para el río, cuyos puntos no se encuentran cumpliendo los parámetros y se encuentran debajo de 6mg/l.
2.1.2. Antecedentes nacionales
(Perez, 2017). En su tesis: “Niveles de contaminación de las aguas residuales del Centro poblado Huaca Blanca y su efecto en la calidad del agua del Río Chancay”, tuvo como objetivo analizar los niveles de contaminación a causa del vertimiento de aguas residuales y como afecta la calidad del agua del río Chancay. Por lo tanto, muestreo tres puntos específicos, un punto antes del vertimiento del agua residual, otro en la misma desembocadura y otra metros abajo.
En los resultados evidencio que los parámetros de pH, conductividad, temperatura, cloruros no sobrepasan ni está por debajo de los estándares. Por otro lado, el parámetro de Turbidez sobrepasa el estándar de calidad categoría 1, el DBO y DQO, coliformes totales sobrepasan el estándar de calidad en el punto 3. Llego a la conclusión que existe impactos en la calidad de agua ocasionados por el vertimiento de aguas residuales y residuos sólidos.
3 (Orellana, 2016) . En su tesis: “Calidad del agua superficial de la micro cuenca Ticlacayan, provincia Cerro de Pasco”; Su objetivo fue analizar la calidad de agua de una microcuenca e identificar la época de mayor contaminación. Se determinó también el ICA, siguiendo el procedimiento establecido por la fundación de sanidad de Estados Unidos. El parámetro de oxígeno disuelto sobrepasó el estándar de calidad categoría 3, mientras que los valores de pH, DBO, nitratos, fosfatos y DQO se encuentran dentro del estándar de calidad. Por otro lado, los coliformes fecales sobrepasan el estándar de calidad categoría 3 en la época de seca. En conclusión, en la época de lluviosa-seca muestran aguas de buena calidad, mientras que en la época de estiaje solo el punto ubicado en la naciente muestra agua de buena calidad, esto se debe a que los puntos ubicados en la cuenca baja presentan fuentes de contaminación antropogénicas.
(Casilla Quispe, 2014). En su tesis: “Evaluación de la calidad de agua en los diferentes puntos de descarga de la cuenca del río Suchez”, Su objetivo fue analizar la calidad del agua y caracterizar las zonas de contaminadas. Resulto que los sólidos suspendidos son menores 5 mg/l, los sólidos totales son más altos, en sulfatos se encontró entre 32 y 24 mg/l. El sedimento ene el agua demostró el aumento cuando la pendiente disminuye, por lo cual en la cuenca baja presenta mayor contenido de mercurio
2.1.3. Antecedentes locales
(Loayza & Cano, 2015), En su tesis: “Impacto de las actividades antrópicas sobre la calidad del agua de la subcuenta del Río Shullcas –Huancayo-Junín”, tuvo como objetivo analizar las actividades antrópicas que afectan la calidad de agua de la cuenca del río Shullcas, analizando la cuenca alta, media y baja. Para lo cual se tomaron en total ocho puntos de muestro ubicados a lo largo de la sub cuenca. En los resultados se evidencio que los parámetros evaluados en el sector alto de la sub cuenca no sobrepasan los estándares de calidad en ninguna de las categorías. En el sector medio los resultados demostraron que los parámetros como pH, DBO,
4 DQO, coliformes totales , Escherichia coli no sobrepasan los estándares de calidad , así mismo los valor del punto 3 y punto 4 tuvieron un gran incremento debido a que el monitoreo se realizó en la época de lluvia .En el sector bajo los coliformes totales estaba entre 1000 y 50383 NMP/100 mL y E. Coli fue de 1 a 23817 NMP/100 mL , estos exceden los limites en categoría 3. Concluyo que el sector medio y bajo existe incidencia de contaminación debido al vertimiento de las aguas residuales sin tratamiento.
(Ascencio, 2011), En su tesis: “Impacto de la actividad Humana en la calidad del agua del río Chía –Ingenio”, en su objetivo fue evaluar los impactos causados por el ser humano, analizando los parámetros físicos, químicos y microbiológicos del río Chía. Los parámetros evaluados como pH, Temperatura, se encuentran dentro de los límites máximos permisibles en los diferentes puntos de muestreo, los parámetros como la conductividad eléctrica; solidos totales y DBO se determinaron que los valores se incrementan mayormente en los puntos ubicados en la cuenca media y baja debido al vertimiento de aguas residuales, a pesar de este impacto los resultados demuestran que se encuentra dentro de los límites máximos permisibles del estándar de calidad. En el caso del parámetro de Oxígeno disuelto se observa que desde el punto 2 al 4 existe u déficit de oxígeno debido al vertimiento de las aguas residuales, a pesar de esto los valores de 6.45 mg/l,5,97 mg/l, 5.02 mg/l; se mantiene en el límite en la categoría 3, determinaron que existe mayor concentración de coliformes fecales en el punto cuatro, siendo el valor en este punto el que sobrepasa el estándar de calidad. Identificaron que existe 44 puntos como vertimiento de aguas residuales y residuos sólidos. Llegando a la conclusión que hay impactos negativos relacionados a la calidad de agua originados por estos vertimientos.
(Meza, 2016), En su tesis: “Calidad del recurso hídrico de la subcuenta del Río Lampa.
Huancayo”, El objetivo fue evaluar la calidad del recurso hídrico, en época de estiaje y la época de precipitación Se tomó siete muestras ubicados en diferentes localidades. Los resultados demuestran que lo parámetros como pH, oxígeno disuelto, no sobrepasan el estándar de
5 calidad, los coliformes fecales en época de precipitación fue de 1000 hasta 50383 NMP/100 mL, E. coli de <1 a 23817 NMP/100 ml; en DBO es 28mg/l se encuentra pasando el límite en categoría 3; en coliformes fecales, solidos suspendidos están pasando los estándares de calidad.
Se identificaron que las fuentes de contaminación más influyentes son las descargas de residuos líquidos sin tratamiento y el vertimiento de residuos sólidos, vertimiento agrícola y extracción de agregados los que influyen en la contaminación de la sub cuenca del río Lampa.
(Sistema de Informacion Ambiental Regional, 2015) en el informe de la Memoria descriptiva del estudio hidrológico y de cuencas del departamento de Junín, en el estudio de todas las subcuencas del río Mantaro, resultado de estudio del río Chanchas, concluyendo que los LMP de los parámetros microbiológicos como coliformes totales, fecales y concentración de hierro y nitritos, en cuanto a riego de vegetales sus aguas exceden los LMP y en cuanto a la medición del caudal se obtiene un resultado de 0.50 m3 / s y para época de precipitación los resultados no difieren.
2.2. BASES TEORICAS 2.2.1. El agua
El agua es un componente principal de nuestro planeta, ya que ocupa tres cuartas partes de la superficie terrestre. Siendo alrededor de un 98% es agua salada presente en mares y océanos, un 69% presente en glaciares y un 30% en ríos y lagos (agua apta para consumo). (CAVA &
RAMOS, 2016).
2.2.2. Situación actual del agua en el Perú
Según las Naciones Unidas, determinó que Perú en el lugar diecisiete debido a la cantidad de agua apta para personas; y según el Banco Mundial Perú se ubica en el puesto catorce en América Latina. A pesar de ello el recurso agua es muy escaso en la costa del Perú donde vive el 70 % de toda la población del país, mientras en la región selva existe un gran porcentaje del
6 recuro, pero en este lugar solo se encuentra un 26% de la población. (Organización mundial de la salud OMS, 2011).
2.2.3. Calidad del agua y su importancia
La disipación del recurso hídrico depende tanto de la cantidad como de la calidad, puede a ver gran cantidad de agua, pero si esta está contaminada su empleo se limita. (Jimenez, 1998).
Así mismo la calidad de agua acorde con la salud y las enfermedades que esta podrían ocasionar por su mala calidad, por lo tanto y necesario realizar monitoreos constantes de esta para identificar su condición y de esta manera desarrollar un control adecuado. (Fajardo, 2005)
2.2.4. Contaminación del agua y tipos
Calidad de agua es alterada por la contaminación por factores antrópicos como naturales, lo cual provoca o limita su uso destinado del agua. La contaminación puede ser en fuentes puntuales y no puntuales afectando las características naturales del recurso hídrico. (Sagardoy, 1994).
Contaminación puntual: Son agentes contaminantes en lugares específicos por alcantarillas.
Son generalmente asociadas a industrias y a aguas municipales. Estas se desplazan sobre el suelo y a veces es absorbido por al ser arrastrado por las lluvias. (Sagardoy, 1994).
Contaminación difusa: Fuentes que no se ubican en un mismo punto de descarga, por ejemplo, la agricultura, pastoreo, áreas urbanas, etc. (Sagardoy, 1994).
2.2.5. Impacto Antropogénico y el agua
Los principales usuarios del recurso hídrico son los seres humanos siendo sus distintas actividades como la agricultura, actividades pecuarias domésticas, industriales, forestales, etc.;
provocan la degradación de la calidad de este recurso.
7 Todas estas actividades son consideradas factores antrópicos que afectan a los ecosistemas relacionados con el recurso hídrico. Provocando impactos ambientales es sinónimos de las alteraciones en sus componentes físicos, químicos, microbiológicos, social y cultura que repercuten en el ambiente. (Hernandez, 2019).
2.2.6. Fuentes que influyen en la calidad 2.2.6.1. Fuentes de contaminación naturales.
Este medio de contaminación agrupa aguas minero medicinales (termales, minerales), aguas procedentes de la desglaciación, de procedencia de origen volcánico y algunas aguas del drenaje pluvial. Por otro lado, existe fuetes que contaminan naturalmente que no son liquidas y están direccionadas a depósitos naturales mineralizados como las minas de sal o carbón.
(Autoridad Nacional del Agua , 2018).
2.2.6.2. Fuentes de contaminación Antropogénicas.
Estas fuentes contaminadas son generadas por la actividad humana siendo quienes originan las aguas residuales, las cuales pueden ser de tipo industrial, doméstico o hospitalaria estas aguas son vertidas en un cuerpo de agua con contenido de compuestos que alteran la calidad de la fuente receptora. (Autoridad Nacional del Agua, 2018).
A. Agricultura
Esta actividad es considerada como la principal fuente de contaminación de agua y suelo, por medio de la escorrentía y la filtración. Siendo el uso de las pesticidas agroquímicas contribuyente de su contaminación. (Hernández, 2019)
B. Desarrollo Pecuario
Los residuos provocados por esta actividad son vertidos a las fuentes de agua impactando significativamente estas fuentes. (Hernández, 2019).
8 C. Explotación y tala de bosques
Actividad de la deforestación y la tala irracional de bosques afecta indirectamente la calidad del recurso hídrico y el aire, causando erosión en el suelo del área talado. (Hernández, 2019).
D. Vertimiento de aguas residuales con materia orgánica
La existencia de gran cantidad de material orgánico en el agua causa un problema de desintegración, debido a que el líquido incrementa la demanda bioquímica de oxígeno. Por otro lado, el oxígeno disuelto disminuye lo cual provoca la muerte de diversidad de especies de flora y fauna del agua, produciendo también malos olores. (Hernández, 2019)
E. Vertimiento de aguas residuales industriales
Estas aguas residuales presentan componentes químicos que al ser recepcionados en fuentes de agua natural provocan graves problemas. Esto se ve reflejado físicamente en el color y espuma, las cuales limitan la penetración de la luz solar y llegan a reducir los niveles de oxígeno disuelto alterando el desarrollo del cuerpo de agua. (Hernández, 2019. Un ejemplo es la Descarga de Aguas residuales del proceso de nixtamalización, este líquido residual se caracteriza por alterar los parámetros fisicoquímicos del agua especialmente la Demanda Química de Oxígeno que supera en mucho los límites máximos de descarga
Tabla 1.
Clasificación de actividades antrópicas.
TIPO Ejemplos
Agropecuaria Son aguas procedentes de riego de cultivos.
Agroindustri al
Son aguas de la industria del lavado de alimentos, empaques.
9 Aguas
Residuales
domesticas Son aguas de origen domestico de casas, residencias.
Municipal Son aguas que provienen en algunos casos de una planta de tratamiento municipal.
Industrial Son aguas que provienes de las diferentes industrias como de manufacturas, plásticos, alimentos, bebidas, etc.
Minero, metalúrgica
Estas son aguas del sector minero de las diferentes actividades que se realizan como el tajo, relave, depósitos de relaves, etc.
Residuos solidos
R.S. de
Gestión Municipal
Son en su mayoría de origen domestico como restos de alimentos, descartables, entre otros. - Comercial (papel, embalajes, restos del aseo personal y similares); -.; - Aseo urbano (barrido de calles y vías, maleza, entre Municipal otros) y de productos provenientes de actividades de actividades que generen residuos sólidos similares a estos, los cuales deben ser dispuestos en rellenos sanitarios.
R.S.
Peligrosos de Gestión no Municipal
Son residuos metálicos Residuos humanos provenientes de los sólidos R.S. Peligrosos establecimientos de salud. - Pasivos mineros (R.S.) de Gestión no - residuos de plaguicidas. Municipal (residuos de la fabricación de productos químicos)
R.S no
Peligrosos de Gestión no Municipal
Son residuos de la actividad de construcción como demolición, residuos de aparatos electrónicos, eléctricos peligrosos
- Gestión no Municipal: son residuos industriales Residuos industriales, la disposición final de este depende del sector industrial.
Sustancias descargada
10 s in situ
(I.S.)
Causas por actividades realizadas in situ, a orillas de la cuenca como lavado de vehículos, ropa, extracción de material de acarreo, derrame de sustancias químicas, etc.
Fuente: (Autoridad Nacional del Agua, 2018) 2.2.7. Parámetros de la calidad de aguas.
Los parámetros como físicos, químicos y bacteriológicos
para determinar el grado de contaminación del agua, asimismo estos análisis no son suficiente s para identificar el grado de contaminación de aguas como las residuales, excepto por los análisis de las pruebas bacteriológica que revelan cualquier contaminación por patógenos (CAVA & RAMOS, 2016).
2.2.7.1. Parámetros físicos.
El análisis de calidad de agua está relacionado con el cálculo de propiedades organolépticas, que se pueden observado por los sentidos, para que lo que se usa parámetros que permiten poseer un determinado resultado acerca de la calidad de agua. Esta propiedades si bien no tuene tanta importancia desde el punto de vista sanitario, para el consumidor son los que más impresionan. (CAVA & RAMOS, 2016).
En las plantas de tratamiento, fuentes subterráneas, reservorios o redes de distribución el control de los parámetros físicos del agua se realiza en el método de abastecimiento. (Sáenz, 2010).
A. Temperatura
“El parámetro es muy importante en la solubilidad de los gases, y en la conductividad eléctrica, en la determinación de pH. Las descargas de agua en altas temperaturas pueden producir daños en la fauna y flora de las aguas receptoras que obstaculizan con la reproducción de especies,
11 aumentan el desarrollo de bacterias y algunos organismos, apresuran reacciones químicas aminorando los niveles de oxígeno” (Sáenz, 2010).
B. Potencial de hidrogeno (pH)
“El pH es la medida de la concentración de iones de hidrogeno en el agua. Aquellas aguas fuera del rango de 6 a 9 puede ser dañinas para la vida acuática. Estos niveles de pH pueden producir perturbación celular y causar la perdida de la vegetación y la fauna acuática en el campo del suministro del agua. El pH tiene importancia en la coagulación química, en el ablandamiento del agua y la corrosión” (Sáenz, 2010).
C. Turbiedad
“La turbidez de un agua es provocada por la materia insoluble, en suspensión o dispersión coloidal. Es un fenómeno óptico que trata esencialmente en una absorción de luz combinado con un proceso de difusión” (Sáenz, 2010).
D. Conductividad eléctrica
“La conductividad es la medida de la capacidad que tienen las solución para transferir la corriente eléctrica. Está capacidad depende de la presencia movilidad, Concentración de iones y también cómo la temperatura del agua. Se debe tener en cuenta que las sales minerales tienen buenas conductoras y que las materias orgánicas y coloidales tiene muy poca conductividad.
(Saenz, 2010)
E. Solidos totales suspendidos
“Los sólidos suspendidos son responsables de las impurezas visibles. La materia suspendidas son partículas pequeñas que no se pueden impedir por medio de la deposición. Pueden ser identificadas con diferentes características visibles del agua. Incluyendo la turbidez y la claridad, color y olor, los sólidos pueden perturbar negativamente en la calidad del agua. Las
12 aguas con abundantes sólidos disueltos pueden ser de inferior potabilidad e incitar una reacción fisiológico perjudicial para el consumidor” (Sáenz, 2010).
“Para realizar el análisis de sólidos qué es importante la inspección del tratamiento biológico de aguas residuales, para conocer sus limitaciones que regulan los residuos. Los sólidos totales es la expresión que se aplica a los residuos de materia que queda después del evaporización de una muestra y el inmediato secado en la estufa temperatura definida” (Saenz, 2010).
F. Solidos disueltos totales (SDT)
“Los sólidos disueltos totales son las sumas de aquellos minerales metales, sales, cationes o aniones disueltos en el agua. Estoy incluye aquellos elementos que se encuentran en el agua que no sean moléculas de agua pura o sólidos en suspensión. Para ir a la concentración de sólidos disueltos totales es la suma de aquellos aniones en el agua, las fuentes primarias de sólidos disueltos totales, puede ser receptoras de la escorrentía agrícola y residencial, la contaminación del suelo y puntos de descarga de contaminación del agua de aquellas plantas de tratamiento industriales o aguas residuales domiciliarias. Algunos componentes más comunes son el calcio y fosfato, nitrato, sodio, potasio, cloruro que se encuentran en el agua”
(Saenz, 2010).
La existencia de mayor concentración de solidos disueltos existe mayor paso de conductividad eléctrica. (Martinez E. , 2013)
2.2.7.2. Parámetros químicos.
“Los parámetros químicos se determinan por la sustancia de tipos presentes en el agua que son recolectado de un. Específico. Mediante el análisis de los parámetros químicos es viable comprobar la cantidad de materia mineral y Orgánica presente en el agua que puede afectar la calidad. Para establecer la concentración de los parámetros químicos está de acuerdo a la
13 normativa se tiene que establecer la presencia de los productos del nitrógeno y relacionarlo con la contaminación de materia Orgánica” (CAVA & RAMOS, 2016).
A. Oxígeno disuelto
“Es la medida de la cantidad de oxígeno en el agua. Para tener la concentración adecuada de oxígeno en el agua. Para la supervivencia de especies y organismo de vida acuática. La baja concentración de oxígeno disuelto puede ser un indicador de que el agua tiene una alta carga orgánica provocada por agua residual. Las fuentes de oxígeno en las aguas son la aireación, la fotosíntesis de las algas y la concentración va a depender de la temperatura, presión y la salinidad” (Saenz, 2010).
B. Demanda Bioquímica de Oxigeno
Este parámetro está relacionado con el consumo oxígeno disuelto en el proceso de degradación de materia orgánica contenida este proceso varía según la temperatura. El consumo de agua con altos contenidos de DBO presenta riesgos a la salud. (Saenz, 2010).
C. Alcalinidad
(-APHA, 1992) nos dice “Es la capacidad del agua de neutralizar e impedir que los niveles de pH lleguen a ser demasiados básicos o ácidos, la alcalinidad estabiliza los niveles de pH alrededor de siete, pero cuando la acidez es alta en el agua la alcalinidad disminuye, puede originar situaciones dañinas en la vida acuática”. “Determinación de alcalinidad no tiene importancia directa, pero es necesario considerarla porque se relaciona a los procesos de coagulación y corrección del poder corrosivo del agua” (Ramos & Cava, 2016).
D. Cloruro
“Las concentraciones de cloruros en el agua hacen que tengo sabor desagradable lo cual depende de la composición del agua” (Organizacion mundial de la Salud OMS, 1995)
14
“Sí el catión predominante es el sodio concentración de cloruro puede tener un sabor salado, pero sí prevalece en el calcio y el magnesio no se detecta” (-APHA, 1992).
E. Sulfato
“La presencia de sulfatos en el agua tiene efectos laxantes, efectos corrosivos que se pueden encontrar en los materiales que se usan en la elaboración de tuberías, equipos. Las aguas proveniente de mineras o efluentes de industrias que tienen altas concentraciones de sulfatos por la oxidación de pirita y el uso del ácido sulfúrico” (CAVA & RAMOS, 2016).
F. Dureza total
“Está propiedad del agua evita que el jabón haga espuma y produzca incrustaciones en el sistema de agua potable. No presenta riesgo para la salud, pero si desventajas económicas que incluyen el consumo de jabón y costos altos de combustible” (Organizacion mundial de la Salud OMS, 1995).
2.2.7.3. Parámetros bacteriológicos.
“Muchas de las enfermedades infecciosas causadas por bacterias, virus o protozoarios son peligro para la salud humana, el agua que se consume muchas veces no tiene un tratamiento previo antes de consumirse. El agua que es destinada del consumo humano y el uso doméstico debe estar libres de patógenos o microbios, algunas enfermedades producen cuadros diarreicos en personas” (CAVA & RAMOS, 2016).
Muchas fuentes de contaminación dentro de las más comunes se encuentran en la ingestión de alimentos o agua contaminada con heces que provienen del tracto intestinal del hombre y otros animales, uno de los principales indicadores para la valoración de la calidad bacteriológica son los coliforme fecales y la bacteria Escherichia coli, qué provienen de las heces, es importante tener el control de la calidad bacteriológica y se debe ejecutar en la salida de las plantas de a-
15 A. Coliformes totales
“Los coliformes totales se define como todos los bacilos anaerobios facultativos, Gram- negativos, no formadoras de esporas, que fermentan la lactosa con producción de ácido y gas en 48 horas de incubación a 35 ±0.2ºC” (Henry & Heinke, 1999).
“Puede hallarse tanto en las heces como en el medio ambiente, aguas ricas en nutrientes, suelos, materias vegetales en desintegración y también en el agua potable con concentraciones de nutrientes relativamente elevadas” (Superintendencia Nacional de Saneamiento Sunass, 2004).
B. Coliforme termotolerantes
Denominados también termotolerantes debido a su capacidad para soportar temperaturas elevadas de hasta 44,5°C; este parámetro comprende una cantidad menor de microorganismo, su presencia indica que el agua contiene heces o desechos de alcantarillado. (Tocto, 2018)
C. Escherichia coli (E. Coli)
“Escherichia coli es una bacteria que pertenece a la familia Enterobacteriaceae, es un huésped constante del intestino del hombre y de los animales de sangre caliente, que puede causar infecciones gastrointestinales” (-APHA, 1992).
(Organizacion mundial de la Salud OMS, 1995) nos dice que “para su detección implica investigar las fuentes potenciales o el sistema de distribución. Se considera el índice de contaminación fecal más adecuado del agua esta bacteria”.
“Abunda en las heces de origen humano y animal. Se halla en agua residual, en agua y suelos naturales que han sufrido contaminación nueva, ya sea de seres humanos, operaciones agrícolas o de animales y aves salvajes” (Chapman, 1996).
2.2.8. Tipos de Aguas residuales
Las aguas residuales producen una sucesión de alteraciones en los cursos de agua, ya que debido a los diferentes productos que contienen, y a la expansión urbana y a el aumento del
16 consumo hídrico, consecuentemente ha provocado el desarrollo proporcional de las aguas residuales generadas. Las aguas residuales a nivel domiciliario, se vierten las redes de saneamiento o en los drenajes de diversos tipos para terminar en los cursos de agua natural, del mismo modo las aguas que se utilizan en la industria ya sea para ser consumida en los procesos industriales o en la limpieza, también se vierten en las redes y canales de desagüe culminando en ríos lagos y mares (Seonez, 1995).
a. Aguas residuales domesticas
“Provienen de las heces y orina humana, del aseo persona, de la cocina y actividades de la casa.
Tienen gran cantidad de materia Orgánica y microorganismos y también restos de Jabones, detergentes y grasas” (Espigares Garcia & Perez Lopez, 1978).
b. Aguas industriales
“Pueden ser de origen atmosférico cómo la lluvia nieve o el hielo o también pueden ser del riego. limpieza de calles, Parques y sitios públicos. En los lugares en qué las precipitaciones son muy abundantes, estas aguas pueden ser abundantes y pueden ser tratadas de forma diferente para que no saturen los sistemas de alcantarillado. las aguas residuales industriales también proceden de actividades realizados en fábricas y establecimientos industriales qué pueden contener detergentes ácidos y aceite, su estructura es muy variable depende de las diferentes actividades industriales que realizan” (Espigares Garcia & Perez Lopez, 1978).
c. Aguas residuales agrícolas
(Espigares Garcia & Perez Lopez, 1978) menciona “Son aquellas aguas procedentes de las labores agrícolas de las zonas rurales, pero también tienen origen en aguas urbanas que utilizan en numerosos lugares para el riego agrícola cómo o sin tratamiento previo”.
17 2.2.9. Evaluación de la calidad del agua
Eres relación de la calidad del agua qué es el proceso total de la naturaleza física química y biológica del agua que está en relación a la calidad natural, a los efectos humanos ya los usos intencionados. Algunos usos pueden afectar a la salud humana y a lo de los sistemas de acuáticos, para ello los monitoreos definen la condición del agua, es importante saber la interpretación y el reporte de los resultados del monitoreo y se sirve de base para recomendar acciones futuras. Así mismo el manejo requiere del muestreo y la evaluación para una retroalimentación. (Chapman, 1996).
2.2.10. Muestreo y monitoreo
Para realizar el monitoreo de la calidad de agua se debe recolectar la información de un grupo de sitios e intervalos regulares con el fin de tener datos que puedan ser utilizados para definir las condiciones y las preferencias establecidas. (Chapman, 1996)
2.2.11. Parámetros estipulados en el monitoreo
Los parámetros deben ser elegidos de acuerdo a las actividades antrópicas, fuentes de contaminación y teniendo en cuenta la clasificación de los recursos hídricos del Perú.
Parámetros de medición en el área de muestreo: Temperatura, PH, oxígeno disuelto y conductividad
Parámetros Químicos: Turbidez, SST, ST
Parámetros microbiológicos: coliformes totales, coliformes fecales y e coli.
(Autoridad Nacional del Agua, 2015) menciona que “A partir de estos parámetros se establecerán los indicadores que verificaran de manera regular la vigilancia de la variación de la calidad del agua, tanto en los aspectos sanitarios como ecológicos, permitiendo así tomar las acciones de control que se requieran ubicación de puntos de muestreo y registro de datos de
18 campo, se deberá realizar la caracterización general y detallada de la cuenca en evaluación, lo cual requiere una descripción de la cuenca, subcuenta o recurso hídrico a monitorear”
2.2.11.1. Ubicación de los puntos de monitoreo
Para establecer la ubicación de los puntos de monitoreo se tendrá en cuenta lo siguiente:
a) Accesibilidad: es necesario que sea un lugar de fácil y rápido acceso para tomar la muestra respectiva.
b) Identificación: Se deberá identificar y reconocer todos los puntos de monitoreo mediante el sistema de posicionamiento satelital, cuyo registro en coordenadas UTM y en el sistema WGS84.
c) Representativo: Se debe fijar donde el cuerpo de agua este lo más accesible, uniforme y regular en profundidad. (Autoridad Nacional del Agua, 2015)
2.2.11.2. Frecuencia de muestreo
Para la frecuencia del muestre se dispone el cálculo de los cambios de la calidad de agua, que se darán en ciertos periodos, puede ser que este se realice por: estaciones de la cuenca, alteración de corrientes, variabilidad de procesos de actividades industrias, ocurrencias de desastres. (Autoridad Nacional del Agua, 2015).
2.2.12. El Índice de Calidad de Aguas
El índice de calidad de agua, es una combinación de los parámetros que caracterizan la calidad de agua que se evalúa, pudiendo ser de fácil interpretación, los índices que se usan pueden ser para aumentar o mejorar y difundir resultados de la calidad de agua. El índice que se usa más es el CCME_WQI que es el método Canadian Council of Ministres of the Ennvironment, que también es usado por la Autoridad Nacional del Agua. (Balmaseda Espinosa & Garcia Hidaldo, 2014).
Para el cálculo del ICA se procedió a calcular los siguientes valores.
19 a. Alcance – F1
Es la cantidad de todos los parámetros que no cumplen con la normativa ECA agua, en relación con el total de parámetros que se evaluaron.
𝐹1 =𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑜 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝐸𝐶𝐴 − 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑙𝑢𝑎𝑟 𝑥100
b. Frecuencia – F2
Simboliza como el número de datos que no están cumpliendo ambiental ECA- agua, con relación al número total de datos de los parámetros que se evaluaron.
𝐹2 =𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑜 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝐸𝐶𝐴 − 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑒𝑣𝑎𝑙𝑢𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑒𝑣𝑎𝑙𝑢𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑥100
Donde:
c. Amplitud – F3
Es el valor de los datos sobrantes, es decir el exceso de todos los valores respecto al valor total de datos.
𝐹3 = 𝑆𝑢𝑚𝑎 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝑆𝑢𝑚𝑎 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 + 1𝑥100
Donde, la suma normalizada de Excedentes (nse):
𝑁𝑆𝐸 = 𝑆𝑢𝑚𝑎 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝑆𝑢𝑚𝑎𝑡𝑜𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝐷𝑎𝑡𝑜𝑠
Sobrante, es para cada parámetro, cuyo valor es la diferencia entre el Valor del ECA y el valor del dato que es respecto al valor del ECA AGUA.
Caso 1:
20 Se da cuando el valor del parámetro va superar al calor que se da en el estándar de calidad de Agua
𝐸𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 1 =𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑜 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒 𝑒𝑙 𝐸𝐶𝐴 − 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑛 𝐸𝐶𝐴 − 𝐴𝑔𝑢𝑎 − 1
Caso 2:
Se da en el siguiente caso cuando el parámetro es menor que el valor que se muestra en los estándares de Calidad Ambiental- Agua, cumpliendo la condición.
𝐸𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 2 =𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑜 𝑐𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒 𝑒𝑙 𝐸𝐶𝐴 − 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑒𝑛 𝐸𝐶𝐴 − 𝐴𝑔𝑢𝑎 − 1
Cuando se haya calculo el valor de todos los factores como el F1, F2 y EL F3, se realizará el cálculo para encontrar el Índice de Calidad de Agua.
𝐼𝐶𝐴 − 𝑃𝐸 = 100 − √𝐹12+ 𝐹22+ 𝐹32 3
Ya teniendo los resultados se pasa a la interpretación de la clasificación ICA-PE Tabla 2.
Clasificación de índice de calidad de agua.
ICA - PE CALIFICACIÓN INTERPRETACIÓN
90- 100 EXCELENTE
La calidad del agua está protegida con ausencia de amenazas o daños. Las condiciones son muy cercanas a los niveles naturales o deseados.
75 - 89 BUENO
La calidad del agua se aleja un poco de la calidad natural del agua.
Sin embargo, las condiciones deseables pueden estar con algunas amenazas o daños de poca magnitud.
45-74 REGULAR
La calidad del agua natural ocasionalmente es amenazada o dañada.
La calidad del agua a menudo se aleja de los valores deseables.
Muchos de los usos necesitan tratamiento.
30- 44 MALO
La calidad del agua no cumple con los objetivos de calidad, frecuentemente las condiciones deseables están amenazadas o dañadas. Muchos de los usos necesitan tratamiento.
0 – 29 PÉSIMO
La calidad de agua no cumple con los objetivos de calidad, casi siempre esta amenazada o dañadas. Todos los usos necesitan previo tratamiento.
21 2.3. MARCO CONCEPTUAL
2.3.1. Cuenca hidrográfica
“Es el espacio de territorio delimitado por una línea que está dividida por agua, conformado una serie de redes hídricas transportan las aguas a un cauce principal, ya sea un mar o lago”
(World Vision, 2004).
2.3.2. Impacto
“Está asociada a la cuestión ambiental, que dice “conjunto de posibles efectos negativos sobre el medio ambiente de una modificación del entorno natural como consecuencia de obras u otras actividades” el término “impacto”, como expresión del efecto de una acción, se comenzó a utilizar en las investigaciones y otros trabajos sobre el medio ambiente” (Moliner, 1988).
2.3.3. Impacto Ambiental
“Impacto ambiental es la alteración positiva o negativa de la calidad ambiental, provocada o inducida por cualquier acción del hombre. Es un juicio de valor sobre un efecto ambiental. Es un cambio neto (bueno o malo) en la salud del hombre o en su bienestar” ( Glosario.net – HispaNetwork Publicidad y Servicios, S.L, 2009).
2.3.4. Contaminación del agua
“Es la alteración de un medio afectando en las características principales ya se físicas, químicas o biológicas, que llegan a afectar el bienestar de una población, a los animales y a los vegetales.
Es también cualquier desviación de la pureza esto quiere decir que se da un cambio de un estado natural a un estado puro” (Adame, 1995).
2.3.5. Calidad de Agua
“Es un grupo de diferentes características que, con variables entre sí, como muchos valores que aceptan o rechazan, en la calidad existe determinación de sustancias que son específicas de acuerdo a la OMS que muchas veces son afectadas en personas y animales” (Pimentel, 1993).
22
“El estado de la calidad de agua muchas veces es relacionado con sus características físicas, químicas y biológicas, ya sea en aguas subterráneas o superficiales, y muchas de estas características afectan la integridad del agua que sirve como sustento a muchas comunidades tanto en la vida animal, vegetal y humana” (Ramírez, 2009).
2.3.6. Las Aguas Residuales o Residuos líquidos
Son las aguas que poseen como características originales se han visto afectadas por factores como las actividades antrópicas, llegando así a una calidad que necesitan de un tratamiento previo, antes de ser reutilizadas, arrojadas a un rio o un sistema de desagüe. (OEFA, 2014).
Los residuos líquidos como también son llamados tienen por concepto que, al ya haber sido usado por el hombre, presentan un cierto peligro y ya se debe ser desechado, ya que en muchos casos contienen una gran cantidad de sustancias y organismos que ya puede ser perjudicial tanto para el ambiente y para el ser humano.
2.3.7. Aguas residuales del proceso de nixtamalización
“El proceso de nixtamalización es un tratamiento de origen alcalino que se usa en el ablandamiento de maíz o hervir el maíz en el agua con hidróxido de calcio (cal). El agua residual generada durante el proceso de la nixtamalización es conocida como nejayote. Se encuentra compuesta por un 92 % a 94% de agua y un 6 a 8 % de residuos de maíz. Esta agua residual necesita un tratamiento, al no ser tratadas puede alterar el agua de sus parámetros fisicoquímicos” (Chale, 2016).
2.3.8. Muestra
Son porciones de volúmenes de agua, que son colectadas en diversos lugares de fuentes de agua, ya sean afluentes, efluentes, vertimientos directos, redes de abastecimiento, sistemas de
23 alcantarillados, etc. Con el propósito de analizar y así poder conocer las características principales ya sean físicas, químicas o biológicas. (Martinez, 2011).
2.3.9. Parámetros de la calidad de agua
Son variables que pueden ser medidos con valores determinados por un sistema de características, puede ser PH, oxígeno disuelto, temperatura, dureza, etc. (Saenz, 2010).
2.3.10. Los Residuos solidos
“Se denomina residuos sólidos aquellas productos, restos o desperdicios que están de forma sólida que son generados por alguna persona, empresa, o algún medio físico, lo cual está establecido en la normatividad nacional por los daños que pueden causar, al ambiente” (Ministerio del Ambiente, 2016) y se considera también el lodo, el barro, entre otros. Y de igual forma el agua contaminada con restos fecales y de orina no se les considera como residuos sólidos, sino como residuos líquidos.
2.4. MARCO NORMATIVO
2.4.1. El Decreto Legislativo de la ANA
“El decreto legislativo N° 997 del año 2008. Decreto que fue creado por la autoridad nación del agua, organismo rector y máxima autoridad del sistema nacional de administración de los recursos hídricos, que es el encargado de la gestión en todo el Perú”
2.4.2. Legislación para el control del recurso hídrico en el Perú - Ley de recursos hídricos: Ley N° 29338
“La legislación del agua a nivel nacional está basada en principios fundamentales: el cuidado del agua, la valoración del recurso como fuente de vida, participación activa de la población, la seguridad jurídica, prioridad para el acceso a agua y eficiencia”.
24 En el reglamento de la ley de recursos hídricos: Ley N° 29338
El decreto supremo N° 001-2010-AG, “que tiene como objetivo la regulación y la administración del agua y está comprendido por el agua continental del planeta, así mismo se encarga de la interacción del estado y los organismos que están encargados de la gestión, se da con las disposiciones que se encuentran en la ley de recursos hídricos”.
Clasificación de los cuerpos de agua: RJ N° 202-2010-ANA, “que fue aprobado con la clasificación de los cuerpos de agua superficial y marino costeros de acuerdo al informe que se dio N° 0112-2010-ANA-DCPRH-ERHCAL del año 2010”
2.4.3. Protocolo de monitoreo de la calidad de los recursos hídricos:
RJ N°182-2011-ANA, “que aprueba el protocolo nacional para el monitoreo de la calidad de agua de los recursos hídricos superficiales. “
2.4.4. Leyes sobre la calidad de agua
“En la legislación peruana como instrumento en la calidad ambiental distingue dos tipos complementarios los estándares de calidad ambiental y los límites máximos permisibles. Los ECA van a constituir los objetivos aplicables a los componentes del medio ambiente. Por otro lado, los LMP son aquellos valores que están en ciertos límites y que son aplicables a las descargas al ambiente, sobre todo al vertimiento directo de efluentes líquidos en el medio ambiente”
2.4.5. Los estándares de calidad de aguas (ECA) en el Perú
“El decreto supremo N°004-2017-MINAM, se aprueba los estándares nacionales de calidad ambiental para el agua, con el único propósito de establecer un nivel de concentración de las sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos que se encuentran presentes en el agua, para que así no presenten algún tipo de riesgo para la salud de los pobladores o algún daño
