Julian PARI CONDORI

UNIVERSIDAD PRIVADA SAN CARLOS
FACULTAD DE INGENIERÍAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
TESIS
“DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA DEL RIO ILAVE, ZONA
URBANA DEL DISTRITO DE ILAVE, PUNO - 2016”
PRESENTADO POR:
JULIAN PARI CONDORI
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO AMBIENTAL
PUNO – PERÚ
2017
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN
CARLOS
FACULTAD DE INGENIERÍAS
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA AMBIENTAL
TESIS
“DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA DEL RIO
ILAVE, ZONA URBANA DEL DISTRITO DE ILAVE,
PUNO - 2016”
PRESENTADO POR:
JULIAN PARI CONDORI
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO AMBIENTAL
Puno - Perú
2017
DEDICATORIA
A Dios todo poderoso y la Virgen María
quienes son guía de mi vida por estar
conmigo en todo momento, y cuidarme.
Gracias por darme la motivación, la
sabiduría y la tenacidad para seguir
adelante en el camino que me has
trazado.
Con mucho cariño y amor a mis padres
Cirilo Pari Samo y Julia Martha Condori
de Pari, por ser las personas que
siempre estuvieron a mi lado en mis
momentos más difíciles; apoyándome
para seguir adelante y no dejarme caer,
quienes me inculcaron la humildad,
responsabilidad, respeto, el amor a la
vida y el esfuerzo constante para seguir
adelante en busca de los sueños.
A mis hermanos y hermanas que
siempre
estuvieron
incondicionalmente
apoyándome
con
sus
palabras de aliento durante mis
estudios.
AGRADECIMIENTO
A Dios Todo poderoso creador y dador de vida, por darme la fuerza de
voluntad, iluminarme y guiarme para terminar con éxito una etapa más de mi
vida profesional. Por haberme dado la vida y permitirme el haber llegado hasta
este momento tan importante de mi formación profesional.
A la Universidad Privada San Carlos, por haber abierto sus puertas para
ingresar en ella y poderme realizar como un excelente profesional.
A la Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental y a todos los docentes por
sus enseñanzas impartidas, por colaborar en emprender un camino al que
llegue hoy.
A la Lic. María Isabel Vallenas Gaona, por ser la persona muy importante para
realizar mi tesis y asesorarme en esta investigación y brindarme sus
conocimientos y apoyo.
Al Lic. Herli Isidro Gonzales por haberme apoyado y brindado sus equipos de
medición de la calidad de agua, por sus sugerencias y aporte de ideas para la
mejora de la investigación.
A todo el personal que forma parte de la institución Suma Marka ONGD
quienes me dieron la oportunidad formar parte de ellos y llenarme de mucho
más conocimientos y poderme desenvolver profesionalmente.
A mis padres, por la confianza y el apoyo brindado en cada momento de mi
vida, y mis hermanos por su comprensión.
ÍNDICE DE CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................III
CAPITULO I ..........................................................................................................................................1
1.1. Planteamiento del problema ....................................................................................1
1.2. Formulación del problema ........................................................................................2
1.3. Antecedentes .............................................................................................................2
1.4. Objetivo general ......................................................................................................10
1.4.1. Objetivos especificos .......................................................................................10
1.5. Justificación .............................................................................................................10
CAPITULO II .......................................................................................................................................12
2.1. Marco teórico ..........................................................................................................12
2.1.1. El Agua .............................................................................................................12
2.1.2. Propiedades generales del agua. ....................................................................13
2.1.3. Calidad del agua ..............................................................................................13
2.1.4. Contaminación de las aguas ...........................................................................14
2.1.5. Contaminación de ríos ....................................................................................17
2.1.6. Contaminación por aguas residuales..............................................................17
2.1.7. Aguas residuales domésticas ..........................................................................18
2.1.8. Agua pluvial .....................................................................................................18
2.1.9. Contaminación por fertilizantes. ....................................................................19
2.1.10. Contaminación por residuos solidos ............................................................20
2.1.11. Contaminación por materia orgánica ...........................................................20
2.1.12. Contaminación por industrias.......................................................................21
2.1.13. Contaminación por hidrocarburos................................................................22
2.1.14. Efecto de los contaminantes sobre la salud humana, animal y vegetal .....22
2.1.15. Formas de control de contaminantes ...........................................................23
2.1.16. Características físicas del agua. ....................................................................24
2.1.17. Características químicas del agua. ................................................................27
2.1.18. Características bacteriológicas .....................................................................32
2.1.19. Caudal. ...........................................................................................................33
2.2. Marco Conceptual ...................................................................................................33
2.3. Marco legal ..............................................................................................................35
2.4. Hipotesis general .....................................................................................................36
CAPITULO III ......................................................................................................................................37
3.1. Materiales y métodos..............................................................................................37
3.1.1. Localizacion......................................................................................................37
3.1.2. Materiales ........................................................................................................40
3.2.1. Muestreo .........................................................................................................41
3.3. Metodologia de la investigacion .............................................................................42
3.4. Tratamiento estadístico ..........................................................................................53
3.4.1. Diseño estadístico ...........................................................................................53
CAPITULO VI ......................................................................................................................................54
4.1. Resultados y discusión ............................................................................................54
4.1.1. Parametros fisicos ...........................................................................................54
4.1.3. Parametros microbiologicos ...........................................................................79
4.1.4. Medicion de caudal ........................................................................................82
CONCLUSIONES .................................................................................................................................85
RECOMENDACIONES ........................................................................................................................86
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................87
ANEXOS
.........................................................................................................................................94
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla 1: Contaminantes antrópicos del recurso hídrico ....................................................... 16
Tabla 2: Rangos de concentración de oxígeno disuelto . .................................................... 25
Tabla 3: Valores típicos de la Demanda Bioquímica de Oxígeno. ..................................... 28
Tabla 4: Estándares de Calidad Ambiental para agua. ........................................................ 36
Tabla 5: Población de la provincia del Collao Ilave. ............................................................. 37
Tabla 6: Puntos Georreferenciados de las estaciones de muestreo. ................................ 42
Tabla 7: Puntos Georreferenciados de las estaciones de muestreo para caudal. .......... 49
Tabla 8: Estadísticos descriptivos de temperatura según mes de muestreo. .................. 55
Tabla 9: Estadísticos descriptivos de OD según mes de muestreo. .................................. 57
Tabla 10: Estadísticos descriptivos de Conductividad Eléctrica . ....................................... 59
Tabla 11: Estadísticos descriptivos de Solidos Disueltos Totales. ..................................... 62
Tabla 12: Estadísticos descriptivos de pH. ............................................................................ 64
Tabla 13: Estadísticos descriptivos de Fosfato. .................................................................... 67
Tabla 14: Estadísticos descriptivos de DBO5 . ...................................................................... 70
Tabla 15: Estadísticos descriptivos de DQO. ........................................................................ 73
Tabla 16: Estadísticos descriptivos de Nitrato ....................................................................... 75
Tabla 17: Estadísticos descriptivos de Nitrito. ....................................................................... 78
Tabla 18: Estadísticos descriptivos de Coliformes fecales ................................................. 80
Tabla 19: Estadísticos descriptivos de Caudal ...................................................................... 83
Tabla 20: Promedio de valores de temperatura .................................................................... 94
Tabla 21: Promedio de valores de oxígeno disuelto ............................................................. 94
Tabla 22: Promedio de valores de conductividad eléctrica ................................................. 94
Tabla 23: Promedio de valores de solidos disueltos totales................................................ 94
Tabla 24: Promedio de valores de PH ................................................................................... 95
Tabla 25: Promedio de valores de DBO5 ............................................................................... 95
Tabla 26: Promedio de valores de DQO................................................................................. 95
Tabla 27: Promedio de valores de Nitrato .............................................................................. 95
Tabla 28: Promedio de valores de Nitrito ............................................................................... 96
Tabla 29: Promedio de valores de fosfato .............................................................................. 96
Tabla 30: Promedio de valores de Coliformes Fecales........................................................ 96
Tabla 31: Promedio de valores de Caudales ......................................................................... 96
Tabla 32: Análisis de varianza de temperatura ..................................................................... 97
Tabla 33: Análisis de varianza OD .......................................................................................... 97
Tabla 34: Análisis de varianza de conductividad eléctrica .................................................. 97
Tabla 35: Análisis de varianza de solidos disueltos totales ................................................. 97
Tabla 36: análisis de varianza de pH ...................................................................................... 98
Tabla 37: Análisis de varianza de DBO5 ................................................................................. 98
Tabla 38: Análisis de varianza DQO ....................................................................................... 98
Tabla 39: Análisis de varianza de nitrato ................................................................................ 98
Tabla 40: Análisis de varianza de nitrito ................................................................................. 99
Tabla 41: Análisis de varianza de fosfato ............................................................................... 99
Tabla 42: Análisis de varianza de Coliformes fecales .......................................................... 99
Tabla 43: Análisis de varianza de caudal ............................................................................... 99
Tabla 44: Identificación de vertimientos ............................................................................... 100
Tabla 45: Captaciones de agua de los reservorios de agua ............................................. 100
ÍNDICE DE FIGURAS
Pág.
Figura 1: Esquema de la simbiosis algas/bacterias............................................................. 19
Figura 2: Oxidación del nitrógeno ........................................................................................... 31
Figura 3: Cuenca hidrográfica ................................................................................................. 38
Figura 4: Puntos de muestreo ................................................................................................. 39
Figura 5: Puntos de muestreo ................................................................................................. 43
Figura 6: Ubicación del punto de muestreo en el P1 ........................................................... 47
Figura 7: Ubicación del punto de muestreo en el P2 ........................................................... 47
Figura 8: Ubicación del punto de muestreo en el P3 ........................................................... 47
Figura 9: Ubicación del punto de muestreo en el P4........................................................... 47
Figura 10: Puntos de muestreo caudal .................................................................................. 50
Figura 11: Ubicación del punto de muestreo ........................................................................ 52
Figura 12: Ubicación del punto de muestreo en el P2. ........................................................ 52
Figura 13: Ubicación del punto de muestreo en el P3. ....................................................... 52
Figura 14: Temperatura correspondiente a los 3 muestreos realizados. ......................... 54
Figura 15: Gráfico de OD correspondiente a los 3 muestreos realizados. ...................... 56
Figura 16: CE correspondiente a los 3 muestreos realizados. .......................................... 58
Figura 17: STD correspondiente a los 3 muestreos realizados. ........................................ 61
Figura 18: pH correspondiente a los 3 muestreos realizados. ........................................... 63
Figura 19: Fosfato correspondiente a los 3 muestreos realizados.................................... 66
Figura 20: DBO5 correspondiente a los 3 muestreos realizados. ...................................... 69
Figura 21: DQO correspondiente a los 3 muestreos realizados. ....................................... 72
Figura 22: Nitrato correspondiente a los 3 muestreos realizados. .................................... 74
Figura 23: Nitrito correspondiente a los 3 muestreos realizados. ..................................... 77
Figura 24: Coliformes fecales correspondiente a los 3 muestreos realizados. ............... 79
Figura 25: Caudal correspondiente a los 3 muestreos realizados. ................................... 82
Figura 26: Toma de muestra de agua .................................................................................. 101
Figura 27: Muestra tomada en frasco de vidrio .................................................................. 101
Figura 28: Análisis en campo ................................................................................................ 102
Figura 29: Medición de la velocidad del río ......................................................................... 102
Figura 30 Medición del ancho del río ................................................................................... 103
Figura 31: Toma de muestra de agua .................................................................................. 104
Figura 32: Toma de muestra en el 3er punto...................................................................... 104
Figura 33: Vista del camal cercana al 4to punto de muestreo ......................................... 105
Figura 34: Tomas de muestra en el 1er punto de muestreo ............................................ 106
Figura 35: Toma de muestra en el 3er punto de muestreo .............................................. 106
Figura 36: Vista de la ribera en el 1er punto ....................................................................... 107
Figura 37: Conservación de muestras ................................................................................. 107
Figura 38: reservorios de captación de agua ..................................................................... 108
Figura 39: Captaciones de agua subterránea .................................................................... 109
Figura 40: Captación de río ................................................................................................... 109
Figura 41: Vertimientos de aguas ......................................................................................... 110
Figura 42: Vertimiento de agua PV1 .................................................................................... 111
Figura 43: Vertimiento de agua PV2 .................................................................................... 111
Figura 44: Vertimiento de agua PV3 .................................................................................... 112
Figura 45: Vertimiento de agua PV4 .................................................................................... 112
Figura 46: Vertimiento de agua PV5 .................................................................................... 113
Figura 47: Vertimiento de agua PV6 .................................................................................... 113
Figura 48: Vertimiento de agua PV7 .................................................................................... 114
Figura 49: Vertimiento de agua PV8 .................................................................................... 114
Figura 50: Vertimiento de agua PV9 .................................................................................... 115
Figura 51: Vertimiento de agua PV 10 ................................................................................. 115
ACRÓNIMOS
SENAMHI : Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología
UNESCO
: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la
Cultura
ANA
: Autoridad Nacional del Agua
CEPIS
: Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria
Mg/l
: Miligramos por litro
NMP
: Numero Más Probable
DBO
: Demanda Bioquímica de Oxigeno
DQO
: Demanda Química de Oxigeno
CE
: Conductividad Eléctrica
STD
: Solidos Totales Disueltos
RESUMEN
El presente trabajo de investigación se realizó en el río Ilave, en un tramo de 6
km aproximadamente que forma parte de la zona urbana del distrito de Ilave.
Tomando épocas de estiaje, transición (seco a lluvioso) y de precipitación
respectivamente. Considerando que en el río Ilave existe una problemática del
agua; debida a la contaminacion por vertimientos de aguas residuales
clandestinas por la poblacion que se encuentran asentada en las riberas del
río. Además de no existen muchos estudios sobre la calidad fisicoquímica y
biológica del agua del río es que se elaboró el siguiente trabajo de tesis con los
objetivos de 1), determinar los parámetros fisicoquímicos del agua del río Ilave
2), Determinar la presencia de microorganismos biológicos en el río. La
metodología utilizada para el desarrollo de este estudio fue el análisis
fisicoquímico y microbiológico, estableciéndose cuatro puntos de muestreo, la
distancia entre cada punto de muestreo fue de 1500 metros, se tomó como
punto de referencia el Puente internacional de Ilave. Las muestras se
recogieron de acuerdo al protocolo nacional del 2016 para el monitoreo de la
calidad de los recursos hídricos superficiales, que establece la autoridad
nacional del agua (ANA), donde los puntos fueron ubicadas aguas arriba y
aguas debajo de las descarga de aguas residuales, además en cada punto de
muestreo se hizo mediciones in situ, y se tomaron muestras para el análisis en
laboratorio. Para poder evaluar los niveles de contaminación por aguas
residuales de los parámetros fisicoquímicos y microorganismo biológicos, el
análisis que se realizó fue un análisis exploratorio de los datos, en el diseño
estadístico se realizó un análisis de varianza para un diseño de bloque
completo al azar (DBCA). De los resultados obtenidos se determinó que el
estado fisicoquímico del río llave sufrió cambios durante el estudio; en la
época seca se encuentro con concentraciones bajas de contaminación,
agravándose y considerándose como contaminada en época de transición en
el segundo muestreo que fue muy significativo, presentando mayor presencia
de contaminantes como: fosfato (1.75, 2.1, 1.56 y 1 .45 mg/L), DBO5 (84,96,76
y 72 mg/L), DQO (183, 218, 173 y 165 mg/L), también se determinó la
presencia de Coliformes fecales; la más alta en el segundo muestreo con
concentraciones de hasta (3200 NMP/100 ml).
Palabras clave: agua, contaminación, época, calidad, escorrentía, muestreo.
I
ABSTRACT
The present work of investigation was realized in Ilave River, in a section of
approximately 6 km that forms part of the urban zone of the district of Ilave.
Taking periods of drought, transition (dry to rainy) and precipitation respectively.
Whereas in the Ilave river there is a problem of water; due to contamination by
clutter of sewage by the population that are settled on the banks of the river. In
addition to the lack of many studies on the physicochemical and biological quality
of the river water, the following thesis work was developed with the objectives of
1) determining the physicochemical parameters of the water of the Ilave river 2),
determining the presence of biological microorganisms in the river. The
methodology used for the development of this study was the physicochemical
and microbiological analysis, establishing four sampling points, the distance
between each sampling point was 1500 meters, and the International Bridge of
Ilave was taken as a reference point. The samples were collected according to
the national protocol of 2016 for the monitoring of the quality of surface water
resources, established by the National Water Authority (ANA), where the points
were located upstream and downstream of wastewater discharge, in addition at
each sampling point measurements were made in situ, and samples were taken
for laboratory analysis. In order to be able to evaluate the levels of contamination
by waste water of the physicochemical parameters and biological microorganism,
the analysis that was carried out was an exploratory analysis of the data, in the
statistical design an analysis of variance was done for a randomized complete
block design (DBCA). From the results obtained it was determined that the
physicochemical state of the key river underwent changes during the study; in the
dry season, it encountered low concentrations of contamination, aggravated and
considered as contaminated during the transition period in the second sampling,
which was very significant, presenting a higher presence of contaminants such
as: phosphate (1.75, 2.1, 1.56 and 1.45 mg / L), BOD5 (84.96,76 and 72 mg / L),
COD (183, 218, 173 and 165 mg / L), the presence of fecal coliforms was also
determined; the highest in the second sampling with concentrations up to (3200
NMP / 100 ml).
Keywords: water, pollution, epoch, quality, runoff, sampling.
II
INTRODUCCIÓN
El recurso hídrico es el elemento más abundante del planeta, los océanos
y mares representan el 97% del agua y el restante 3% se encuentran en
lagos y ríos. Esta cantidad de agua dulce es muy pequeña y fundamental
para la vida animal y vegetal, así mismo el agua es indispensable para la
supervivencia de casi todos los organismos vivos del planeta y cada vez
es más apreciado, tanto para uso doméstico, industrial y agrícola. Su
escasez, sobre todo en las ciudades, la sitúan como prioridad vital para el
desarrollo de las poblaciones.
La calidad del agua es comúnmente definida por sus características
físicas, químicas, biológicas y estéticas (apariencia y olor). La calidad del
agua se ve impactada por varios factores en los que se incluyen el
crecimiento de la población, la urbanización, los cambios en el uso de los
terrenos y la hidrología, las opciones energéticas, el cambio climático, etc.
Teves (2016).
Al descargar un agua residual doméstica, industrial o de agricultura en un
cuerpo de agua, se producen cambios en él, al igual que el vertimiento de
basura a la orilla de estos, ocasionando efectos tales como olores
desagradables, incremento o descenso de temperatura; además estas
condiciones del agua, afectan a las especies que habitan en el cuerpo
receptor, la fauna acuática se asfixia por falta de oxígeno y además
pueden causar diversas enfermedades. La basura contiene restos
orgánicos e inorgánicos, que en muchos casos no se descomponen o al
descomponerse
producen
sustancias
tóxicas
que
impactan
negativamente al ecosistema. La contaminación de los cuerpos de agua
es producida de dos formas; natural y antropogénica. En condiciones
normales los ríos pueden auto depurarse, las aguas arrastran los
desechos hacia los océanos, las bacterias utilizan el oxígeno disuelto en
las aguas y degradan los compuestos orgánicos, que a su vez, son
consumidas por los peces y las plantas acuáticas devolviendo el oxígeno
y el carbono a la biosfera. Yana (2014).
III
El río Ilave nace de la unión de dos ríos que se llaman río Huenque y río
Aguas Calientes y como confluencia de estos dos ríos nace el río Ilave
que tiene una longitud de cauce igual a 52.20 Km hasta la
desembocadura al lago Titicaca. El cauce de este río atraviesa por la
cuidad de Ilave que es contaminada por la población con vertimientos de
aguas residuales domesticas clandestinos, lagunas de oxidación y aguas
no tratadas del camal municipal, de esta manera llega a contaminarse en
su paso por la ciudad. Su extensión que pasa por la ciudad es de
aproximadamente 5 km.
La ciudad de Ilave tiene un crecimiento
acelerado de su población, la falta de agua en la ciudad forzó la
necesidad de realizar la captación de agua del mismo río así de esta
manera abastecer a su población.
IV
CAPITULO I
1.1. Planteamiento del problema
De acuerdo al Plan de Desarrollo Concertado 2007-2021 de la MPCI
(2007). En su capítulo, percepción participativa del distrito de Ilave
menciona de la problemática de contaminación en este distrito, indicando
que uno de los problemas de contaminación es la misma la población
urbana, que alteran el recurso hídrico emitiendo residuos sólidos a las
orillas del río; durante mucho tiempo las aguas servidas sedimentadas
ingresan al río, las aguas pluviales entre otras como lavado de carros,
ropa, procesado de tunta (chuño blanco).
Según el Diario los andes (2015). En una de sus portadas refiere que la
población de Ilave enfrenta problemas de deficiente servicio de agua
potable y saneamiento, aunque la contaminación del río Ilave es el
problema más crítico. Así mimos indica que a 100 metros río arriba del
desemboque de las aguas servidas, se ubica la principal captación de
agua; desde allí se bombea a los reservorios de agua potable que tiene
instalados la Empresa Municipal de Saneamiento Ambiental Básico
(EMSA) Puno, para su distribución domiciliaria.
El rio llave es uno de los principales ríos que desemboca a la cuenca del
Titicaca que discurre por áreas de gran presión de desarrollo y
desparrame urbano como el distrito de Ilave capital de la Provincia el
Collao, que tiene como su origen en la confluencia de los ríos Huenque y
aguas calientes.
Acorde a lo anterior es que este trabajo pretende ayudara a determinar
cuan contaminada se encuentra el río llave y en que época es la mayor
concentración de los parámetros medidos. De esta manera aportar con
datos reales de la calidad del río llave para que las autoridades
competentes en recursos hídricos puedan tomar cartas en el asunto
tomando medidas de control.
1
1.2. Formulación del problema
1.2.1. Problema general
¿Cuál será el nivel de contaminación fisicoquímica y biológica de las
aguas del río Ilave debido a los vertimientos de aguas residuales?
Problemas específicos
¿Qué grado de contaminación fisicoquímica tendrán las aguas del río
Ilave después del vertimiento de aguas residuales?
¿Qué nivel de contaminación microbiológico contendrá las aguas del río
Ilave por los vertimientos de aguas residuales?
1.2.2. Hipótesis
Hipótesis general
Las aguas del río Ilave elevan su nivel de contaminación debido a la
contribución de los vertimientos de aguas residuales alterando el estado
fisicoquímico y biológico del río.
Hipótesis específicas.
Los parámetros fisicoquímicos del agua del río Ilave se ve afectado,
aumentando su nivel de contaminación.
Existe presencia de microorganismos patógenos en el río Ilave afectando
la calidad del agua.
1.3. Antecedentes
Según Yana (2014). En su investigación titulado “evaluación del nivel de
contaminación orgánica mediante la determinación de los parámetros
fisicoquímicos, para determinar la calidad de las aguas del río Torococha”
en Perú. Cuyo objetivo fue evaluar el nivel de contaminación orgánica
mediante la determinación de los parámetros fisicoquímicos, la demanda
bioquímica de oxígeno y la demanda química de oxígeno del río
Torococha. Entre los resultados indica que el río presentó promedios de
temperatura que oscilaron entre 13.33 y 11.66°C, un pH promedio entre
7.46 y 6.78, la zona con mayor promedio para el caudal fue la Zona C
(3.19 m3/s) y la menor la Zona B (0.17 m3/s) y para los meses de enero
2
(1.52 m3/s) mostró un mayor promedio en comparación a Agosto (1.05
m3/s),la zona que presentó un mayor promedio de DBO5 es la Zona C
(78.64 mg/l) y el menor es la Zona A (15.15 mg/l), Abril (81.55 mg/l)
presentó un mayor promedio de DBO5 y el menor en Enero (25.06 mg/l),
estos resultados están influenciados por el ciclo de lluvias, el caudal y la
concentración de materia orgánica, para la DQO la Zona C presentó un
mayor promedio (99.80 mg/l) y el menor se encontró en la Zona A (29.09
mg/l), agosto (117.82 mg/l) presentó un promedio mayor de DQO y el
menor fue en Enero (24.30 mg/l), los valores elevados se deben a las
descargas de aguas residuales al cauce del río sin previo tratamiento.
Teves (2016). En su investigación denominada “Estudio fisicoquímico de
la calidad del agua del río Cacra Región Lima” en Perú, con el objetivo de
contribuir información química que permita determinar la calidad del agua
del río Cacra y si el consumo de las aguas de este recurso que amenaza
la calidad de vida de la población asociada al distrito de Cacra. Concluye
que los resultados demuestran que en el área de estudio se desarrollan
actividades que afectan el ambiente, tales como vertimiento al río de
aguas residuales domésticas sin tratamiento y residuos de las actividades
agrícolas, eventualmente de actividad minera en la laguna Huarmicocha
que pertenece al distrito de Cacra y da origen al río del mismo nombre. En
los resultados se determinó que las aguas son básicas que tienen a la
neutralidad, con bajo contenido de iones disueltos, bien oxigenadas, con
un bajo contenido de sólidos suspendidos y materia orgánica. También
descartó que las actividades desarrolladas por los pobladores no influyan
de forma muy significativa en la calidad del agua del río Cacra. En base a
los resultados obtenidos se determinó que los parámetros estudiados en
el río Cacra no sobrepasaron los niveles establecidos en el estándar
nacional de calidad ambiental para agua destinada al riego de vegetales y
bebida de animales. El río Paluche, uno de los contribuyentes del río
Cacra, no cumple con los valores establecidos por el ECA para fosfatos
(1,052 mg/L), Fe (1,005 mg/L) y pH (6,03). Del análisis realizado se
concluye que el río Lincha tiene influencia en la calidad del agua del río
Cacra.
3
Tamani (2014). En su tesis de investigacion, “Evaluación de la calidad de
agua del río negro en la provincia de Padre Abad, Aguaytía” en Perú.
Tuvo como objetivo evaluar la calidad de agua del río Negro durante los
meses de Febrero y Marzo. En los resultados obtenidos encontró que el
oxígeno disuelto, su valor más alto fue 6.78 mg/l y el más bajo fue 4.82
mg/l, la conductividad registrada con el mínimo valor fue 10 uS/cm y el
máximo fue de 41 uS/cm, un pH que van desde ligeramente acidas a
ligeramente básicas, la temperatura del agua se mantuvo casi constante
con el valor más elevado de 27.7 °C y un mínimo de 22.9°C, los sólidos
totales disueltos oscilaron entre 8 mg/l el mínimo y el máximo 46 mg/l, en
cuanto a la DBO5 la mínima fue de 2.58 mg/l y una máxima de 14.27 mg/l
presentando rastros de contaminación. Los Coliformes Termotolerantes
registraron valores promediados de 0 NMP/100 ml, 320 NMP/100 ml y
2575 NMP/100 ml, los cuales se encuentran por encima de los límites
establecidos estos resultados indican niveles altos de contaminación por
aguas servidas. La evaluación determinó que las aguas del rio negro son
de buena calidad, a excepción de la demanda química de oxigeno que
mostró concentraciones muy elevadas de carga orgánica. La evaluación
de los parámetros microbiológicos determinó que las aguas del río Negro
no son de buena calidad donde obtuvo.
Peñafiel (2014). En su estudio de la “Calidad del agua del río Tomebamba
mediante el índice ICA” en Ecuador, con el objetivo de establecer sus
potenciales usos en áreas específicas y conceptualizar las alternativas de
control de la contaminación, que necesariamente debieron implementarse.
Se obtuvieron resultados que indicaron el estado de la calidad de agua
del río obteniendo los valores más altos de nitratos (0.26 y 0.33 mg/L), del
nitrógeno amoniacal (3.1 mg/L), sólidos disueltos (186 mg/L), DBO5 (10.12
mg/L), el valor más alto de pH registrado fue 7.92, el oxígeno disuelto el
valor mínimo fue 4.41 mg/L y se registran valores elevados de Coliformes
fecales
(1,1E+07
NMP/100ml
respectivamente).
El
valor
máximo
encontrado de fosfatos fue de 21.24 mg/L (PO4) en el caudal más alto
(Julio) mientras que un mínimo de 0.34 mg/L se presenta en un caudal
medio.
4
Ocasio (2008). En su estudio titulado “Evaluación de la calidad del agua y
posibles fuentes de contaminación en un segmento del río Piedras” de
Puerto Rico. Con el objetivo de analizar parámetros de calidad del agua
en un segmento del río piedra, los valores que se obtuvieron según los
resultados fueron: el pH en los tiempo de lluvia y seco el más alto fue 7.89
y el más bajo de 7.66, la temperatura fluctuó de una mínima de 24.3°C a
una máxima de 25.4°C, la conductividad fue de una mínima 396.33 y una
máxima 436.66 uS/cm, el oxígeno disuelto se mantuvo en un rango de
6.53 y 7.56 mg/l, mientras que la demanda química de oxigeno su mayor
valor fue de 7.56 y el mínimo de 58 mg/l, los Coliformes fecales mostraron
el mayor valor que fue de 5606 mg/l y el menor de 5566 mg/l. En el caso
del fosforo total fue de 0.3 y 0.12 mg/l, y por último el nitrato fue de 0.91 y
1.2 mg/l. Evidenciándose un aumento en concentraciones para todos los
parámetros en el evento de lluvia. Donde los datos sugieren que los
estacionamientos y zonas urbanas aportan una gran cantidad de
materiales contaminantes en el agua. Así mismo concluye que la
escorrentía pluvial urbana y tuberías de desagüe que descargan al río,
son los mayores contribuyentes de contaminación al río piedras.
Zhen (2009). En su investigación denominado “Calidad fisicoquímica y
bacteriológica del agua para consumo humano de la microcuenca de la
quebrada Victoria” en Costa Rica, el objetivo fue evaluar durante un año
hidrológico (setiembre del 2007 a junio del 2008) la calidad físico-química
y bacteriológica del agua para consumo humano de la microcuenca en
relación a las principales fuentes puntuales y no puntuales de
contaminación. Los resultados mostraron que: la temperatura media anual
del agua de la quebrada fue de 25°C con una mínima de 22.5°C y una
máxima de 27.3 °C, el pH medio anual fue de 5.67 con un mínimo de 3.85
y máximo de 7.51, para la conductividad se tuvo una media anual de
217.5 uS/cm con una mínima de 87.5 y una máxima de 285 uS/cm, la
concentración media anual de solidos disueltos totales fue de 213 ppm
con una mínima de 120 ppm y una máxima de 268 ppm, en cuanto al
oxígeno disuelto el porcentaje medio anual de saturación fue 84% con
una mínima de 50% y una máxima de 101%, la demanda bioquímica de
5
oxigeno del agua estuvo por debajo de 2 ppm, el nitrato mostró valores
menores a 5 ppm, mientras que el nitrito no presenta riesgo de
contaminación, el fosfato en todo el estudio estuvo por debajo de 0.03
ppm, y los Coliformes fecales registró un valor máximo de 4600
NMP/100ml, en época de transición y una mínima menor a 0 (negativo). El
60 % de los sitios evaluados de la quebrada victoria presentaron un nivel
de riesgo para la salud debido a la contaminación bacteriológica en época
de transición deteriorando su calidad.
Gil (2014). En este trabajo de investigación “Determinación de la calidad
del agua mediante variables físico químicas, y la comunidad de
macroinvertebrados como bioindicadores de calidad del agua en la
cuenca del río Garagoa”. Con el objetivo principal fue determinar la
calidad del agua mediante variables físico químicas, y la comunidad de
macroinvertebrados como bioindicadores en la cuenca del río Garagoa.
Los resultados indicaron, que la conductividad mantuvo el mayor valor en
época de sequía, con (0,274 ms/cm), los sólidos totales presentó un valor
máximo de 261.10 mg/l, la temperatura más alta se presentó con un valor
de 24.3°C y la más baja con un valor de 16°C, el pH más alto fue de 9.25,
y más bajo con un valor de 7,18, los nitritos se encontraron con valores
significativos con un valor máximo, de 0,088mg/l, los valores de fosfatos
en general se presentaron más altos en periodo de lluvias, con un valor
máximo de 1.01 mg/l, la DBO tuvo un valor máximo de 4 mg/l y una
mínima de 0.28 mg/l y la DQO máximo de 26 mg/l y una mínima de 2.2
mg/l, la concentración de nitratos en invierno se observó superior a los
valores de verano, los valores de oxígeno disuelto fueron muy similares
en todas las estaciones en las dos temporadas evaluadas, menciona que
las variaciones se deberían a la conducta que tiene cada estación o cada
tramo del río, ya que en verano algunas de las quebradas que reciben
vertimientos se secan y en invierno se observa un fenómeno de dilución
pero al mismo tiempo ocurre una arrastre de materia orgánica.
Martínez (2006). En su tesis de investigación denominada, “Determinación
de la calidad fisicoquímica del agua del canal de Chiquimulilla en la
reserva natural de usos múltiples, Monterrico”, en Guatemala. Los
6
resultados mostraron que los valores más altos y bajos de cada parámetro
de todo el estudio fueron: un pH con su valor máximo que fue de 7.99 y el
mínimo de 5.92, la temperatura mostró un valor que oscila con un máximo
que fue de 34.5 °C y una mínima de 25 °C, la conductividad máxima fue
1878 uS/cm, y una mínima de 0.5 uS/cm, en los sólidos totales disueltos
se obtuvo un máximo que fue 934 mg/l, y una mínima de 0.0 mg/l el
oxígeno disuelto con su máximo valor que fue 7.69 mg/l y una mínima que
fue 0.0 mg/l. En el laboratorio se determinaron la demanda química de
oxígeno con un valor máximo de 1539 mg/l y una mínima de 15 mg/l, la
demanda bioquímica de oxígeno conto con un valor máximo que fue 37.9
mg/l y una mínima de 1.11 mg/l, el fósforo total obtuvo un máximo de 4.05
mg/l, con una mínima de 0.06 mg/l, el nitrógeno de nitritos obtuvo un valor
máximo que fue 0.075 mg/l y una mínima de 0.002 mg/l, el nitrógeno de
nitratos con valor máximo que fue 3.7 mg/l y una mínima de 0.3 mg/l,
sólidos disueltos totales mostraron un valor máximo que fue 34.441 mg/l y
una mínima de 148 mg/l. Los datos obtenidos reflejaron las condiciones
que prevalecen en el agua del canal en el período normal de un año
abarcando tanto la temporada seca como la lluviosa y posee elevadas
cantidades de material orgánico e inorgánico diluido y en suspensión, con
tendencias a presentar estados reductores con concentraciones bajas de
oxígeno disuelto.
Rivas et al. (2005). En la revista “Contribución de los principales ríos
tributarios a la contaminación y eutroficación del Lago de Maracaibo” en
Venezuela. Encontraron un promedio de 28,8 ± 1,84°C en la temperatura
de los ríos estudiados, los valores de pH en el agua variaron alrededor
tendiendo a la neutralidad en un rango de 6,28 a 8,04. Para todos los
ríos, el valor promedio global estimado de sólidos suspendidos totales
(SST) fue de 250,03 mg/l, los cuales pueden ser considerados bajos para
la mayoría de los ríos. Las concentraciones de DBO 5 en los ríos Motatán,
Chama, Catatumbo y Santa Ana se encontraron por debajo de 2 mg/l
indicando una baja concentración de materia orgánica clasificándolos
como ríos no contaminados. Las diferencias entre los valores de DBO 5
con relación al resto de los ríos por encima de 2 mg/l deberse a la baja
7
velocidad en los mismos, lo cual puede aumentar la acumulación de
materia orgánica. La DQO presentó valores altos (38,27 mg/l – 46,66
mg/l) para los ríos Birimbay, Catatumbo y Santa Ana. La relación DBO 5/
DQO en los ríos varió entre 0,006 a 0,394 mg/l indicando una alta
cantidad de material biodegradable.
Javier (2003). En su estudio de investigacion titulada “Calidad y riesgo de
contaminación de las aguas superficiales en la microcuenca del río La
Soledad, Valle de Angeles”, Honduras. Con el objetivo de Analizar la
calidad y el riesgo de contaminación de las aguas superficiales de la
microcuenca la Soledad, los resultados del estudio indican que en la
microcuenca, no ocurre un deterioro significativo de la calidad del agua,
aunque, el uso actual del suelo posee una participación notable en la
misma. Donde los parámetros mostraron una temperatura máxima que
fue de 27.75 °C y una mínima de 19.25 °C, el pH comprende entre un
3.19 y 7.97 unidades de pH como mínimo y máximo, los Coliformes
termotolerantes mostraron valores altos que fue de 7860 UFC/100ml
como valores bajos de 0 UFC/100ml, el nitratos mostró como valor
máximos que fue de 1.81 mg/l y una mínima de 0.09 mg/l, el fosfato tuvo
como valor máximo 0.63 mg/l y una mínima que fue 0.03 mg/l los sólidos
totales disueltos tuvieron como valor máximo 244.61 mg/l y una mínima
de 46.38. Concluye que en este sentido, la parte baja de las quebradas
Agua Amarilla y San Francisco resultaron más contaminadas. Por otra
parte, altas concentraciones de plaguicidas órgano clorados encontrados
en muestras de agua sugieren que los cultivos hortícolas poseen un
impacto negativo en la salud acuática.
ANA (2012). En el monitoreo de la calidad de aguas de las cuencas
Coata, Ilave, Illpa, embalse pasto grande y río Margaritani, realizados por
la autoridad nacional del agua. Se dieron a conocer los siguientes
resultados: para las zonas que se ubican antes de la captación de la
planta de agua potable y después del vertimiento de aguas residuales del
camal municipal, una conductividad de 580 y 584 uS/cm, con una
temperatura de 17.5 y 16.5 °C, un oxígeno disuelto con 7.31 y 6.76 mg/l
un pH que fue 8.44 y 8.73, una demanda bioquímica de oxigeno que fue
8
de 3 y 4 mg/l, la demanda química de oxigeno entre 10 y 18 mg/l, los
Coliformes fecales 7.8 y 220 NMP/100ml, un nitrato <0,066 y un fosfato
<0,06. Parte de los parámetros evaluados; se encuentran por debajo de
los estándares establecidos para calidad de agua, concluyendo que los
parámetros que sobre pasan los estándares en este estudio como:
Cianuro, Sulfuro, Aceites y Grasas y pH considerando al río Ilave como
agua Alcalina para la categoría 3 riegos de Vegetales.
Custodio
y
Pantoja
(2012).
En
su
investigación
de
“Impactos
antropogénicos en la calidad de agua del río Cunas”, con el objetivo de
identificar los impactos que generan las actividades antropogénicas en la
calidad del agua del río Cunas en Colombia, demostró en los resultados
que el pH máximo fue de 8.37 y el más bajo de 8.04, la conductividad
máxima fue de 450 uS/cm y la mínima de 430 uS/cm, con un oxígeno
disuelto que fue de 7.28 mg/l y la mínima de 6.33 mg/l, la temperatura
fluctuó con un máxima de 14.8 °C y una mínima de 11,8 °C, para los
sólidos totales disueltos su máximo valor fue de 315 y su mínima de 301
mg/l, en el fosfato se encontró una máxima de 0.22 mg/L y una mínima de
0.02 mg/l, el nitrato presento un valor de 0 mg/l en todo los análisis y
finalmente los Coliformes termotolerantes tuvieron un valor máximo de
1100 NMP/100ml y una minina de 120 NMP/100ml. Donde concluye que
los impactos que ocasionan las descargas de afluentes líquidos y la
emisión de residuos sólidos sobre la calidad del agua del río Cunas, de
acuerdo con el análisis e interpretación obtenidos, puede considerarse
como un impacto ligeramente moderado.
López y Villanueva (2006). En su libro “Atlas Ambiental de Puerto Rico”,
refiere que los ríos son una de las fuentes más principales para el riego de
pastos, bebida de animales en la región y constituyen una parte esencial
del ciclo hidrológico. Estos pueden contaminarse en su trayecto desde el
nacimiento hasta su desembocadura, transportando y acumulando
contaminantes durante su trayecto. Uno de los principales problemas de
los ríos que transcurren por zonas urbanizadas es la contaminación con
nitrógeno en las aguas de escorrentía pluvial.
9
Pave y Marchese (2005). En su artículo, denominado “Invertebrados
como indicadores de calidad del agua en ríos urbanos” en argentina,
manifiesta que“. Los ríos donde su cauce corre por las zonas urbanas son
de los sistemas naturales más degradados porque son impactados por
fuentes puntales y dispersas ya que reciben contaminantes por
descargas industriales y por escorrentías de las lluvias” y que la
contaminación orgánica es muy marcada, registrándose valores muy
altos de DBO5 y la menor densidad, riqueza y diversidad de especies
bentónicas, sin recuperación de la calidad del agua en todo el tramo.
1.4. Objetivo general
 Evaluar la calidad de agua del río Ilave midiendo su nivel de
contaminación de los parámetros fisicoquímicos y biológicos, debido al
vertimiento de aguas residuales.
1.4.1. Objetivos especificos
 Determinar el estado fisicoquímico del agua del río Ilave.
 Determinar la presencia de microorganismos biológicos en el río Ilave.
1.5. Justificación
El agua del río llave es el componente principal para el desarrollo de esta
población, comunidades que se encuentran cercanas al río y para la
bebida de animales domésticos; es por ello que debemos contar con una
calidad de agua óptima para diferentes usos, en cuanto a sus
propiedades químicas, físicas y biológicas.
El río Ilave a pesar de ser una fuente hídrica de gran importancia como
afluente al lago Titicaca, es también la principal captación de agua potable
de la población llaveña. Que durante mucho tiempo ha sido emitido de
residuos sólidos, vertimiento de aguas sedimentadas; así mismo es
utilizado para la transformación de la papa en tunta en las épocas de
heladas, utilizando sustancias químicas en dicho proceso. Todas estas
acciones son causas de la mala calidad de agua del río, siendo no apta
para el consumo humano.
10
La inadecuada ubicación de viviendas en las riberas del río; están
generando riesgo por las conexiones clandestinas de desagües,
contaminando el río; así mismo la mala ubicación de las lagunas de
oxidación donde llegan los desagües de las viviendas son descargadas
directamente al río, del mismo modo el vertimiento de aguas sin tratar
como la mala ubicación del camal municipal está convirtiéndose en una
fuente puntual de contaminación del río.
El estudio de determinación de la calidad del agua del río Ilave, que se
desarrolló será de mucha importancia porque contribuirá a contrastar la
realidad del estado del agua del río Ilave, que servirá como apoyo a los
trabajos que viene realizando las instituciones quienes velan por los
recursos hídricos de nuestro regios y país, del estado de la calidad de las
aguas; para tomar medidas de acción y mitigar su posible contaminación,
y que las autoridades municipales puedan tomar medidas para solucionar
este problema que vendría ocasionando su población, al mismo tiempo
servirá como fuente de información para otros investigadores.
11
CAPITULO II
2.1. Marco teórico
2.1.1. El Agua
Díaz et al. (2005). Es un elemento primordial para la vida. El agua realiza
un modelo dinámico conocido como el ¨El ciclo Hidrológico¨, impulsado
principalmente por las energías térmicas del Sol o del interior de la Tierra
y la fuerza de la Gravedad. Al examinar éste ciclo hidrológico se establece
el balance hídrico mediante la aplicación del principio de conservación de
masas con respecto al flujo del agua.
Barrenechea, (2004). Señala que en la salud humana, el agua ayuda a
eliminar las sustancias resultantes de los procesos bioquímicos que se
desarrollan en nuestros organismos, a través de los órganos excretores,
en especial la orina y el sudor. Sin embargo, por esta misma propiedad,
puede transportar una serie de toxinas al organismo que pueden afectar a
diferentes órganos de manera reversible o irreversible.
Jiménez et al. (2010). De acuerdo con Shiklomanov (1993), los recursos
renovables que los seres humanos utilizan aceleradamente, de manera
efectiva, tienden a transformare en recursos no renovables con la
subsecuente modificación del ciclo natural. Gleick (1993), citado por
Jiménez et al. (2010), a pesar de que el agua dulce es renovable, en la
práctica resulta limitada.
Barba (2002). El agua disponible para usarse, se reduce de forma
drástica. Aproximadamente el 97.2% de la provisión mundial de agua se
encuentra en océanos. El 2.8% restante es agua dulce, pero más del 75%
de esta cantidad está encerrada en los bancos de hielo polares, en el
suelo y en formaciones rocosas, y en la atmósfera, lo cual deja menos del
25% disponible como agua superficial y subterránea, desafortunadamente
acceder a más del 99% de esta agua de superficie y subterránea no es
fácil, y dependemos del 0.6% que está disponible (alrededor del 0.004%
de la cantidad original) para abastecernos.
12
2.1.2. Propiedades generales del agua.
Sawyer (1994). Citado por Yana (2014). Refiere que el agua es una
molécula que está formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de
Oxígeno, por lo que su fórmula química es H2O. Al unirse estos tres
átomos se forma electrones alrededor de los 3 núcleos, que se sitúan en
forma de triángulo. De esta forma se obtiene una molécula bipolar, es
decir que tiene dos polos: Negativo en el lado del oxígeno y positivo en el
lado de los átomos de hidrógeno. Los electrones adoptan una forma
extraña (enlace de hidrógeno) que hace que atraiga a los átomos de
hidrógeno de otras moléculas de agua, uniéndose fuertemente y
causando algunas de las curiosas y necesarias propiedades que tiene el
agua; de cada 107 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada
Jiménez et al. (2010). Los gases en el agua llevan nitrógeno (N2), oxígeno
(O2), bióxido de carbono (CO2), ácido sulfhídrico (H2S), amoniaco (NH3) y
metano (CH4). Los tres primeros son gases comunes en la atmósfera y se
encuentran en todas las aguas en contacto con el medio atmosférico; los
últimos tres se asocian con la respiración y metabolismo bacteriano.
2.1.3. Calidad del agua
Custodio y Díaz (2001). La calidad del agua se refiere a las condiciones
en la que se encuentra el agua respecto a características físicas, químicas
y biológicas, en su estado natural o después de ser alteradas por la
acción humana. La calidad del agua ha sido asociada al uso del agua
para el consumo humano, debido a que el agua es de calidad cuando
puede ser usada sin causar daño a la salud. Sin embargo, dependiendo a
los usos que se requieran para el agua, se puede determinar la calidad
del agua para dichos usos.
Lenntech (2004). Se considera que el agua es de buena calidad cuando
está exenta de sustancias y microorganismos que sean peligrosos para
los consumidores y estén libres de sustancias que transmitan sensaciones
sensoriales desagradables para el consumo, como el color, el olor, el
sabor o turbiedad. La importancia de la calidad del agua se debe a que el
13
agua también es uno de los principales medios de trasporte de muchas
enfermedades que afectan a los seres humanos. El término calidad de
agua es relativo y solo tiene una importancia universal si está relacionado
con el uso del recurso. Esto quiere decir que una fuente de agua
suficientemente limpia que permita la vida de los peces puede no ser apta
para la natación y un agua buena para el consumo humano puede
resultar inadecuada para la industria.
2.1.4. Contaminación de las aguas
Heinke et al. (1999). La contaminación del agua afecta a las plantas y
organismos que viven en los cuerpos de agua, y en la mayoría de los
casos afecta dañando no solamente a las especies individuales y las
poblaciones también a comunidades biológicas. El agua de dichos
cuerpos se contaminan mediante sustancias tóxicas como ácidas,
solventes orgánicas, pinturas, metales y demás derivados de actividades
industriales, agrícolas, ganaderas, domésticas, dichas agua ya no son
aptas para el consumo. La descarga de contaminantes específicos no es
la única causa de contaminación del agua, también se encuentra la
construcción de presas, embalses y desviaciones de ríos pueden
degradar seriamente su calidad.
Barba (2002). El agua de los ríos y lagos contienen composiciones
variables. Esto es posible debido a que a menudo el agua ha estado en
contacto con varias formaciones geológicas. Este líquido puede haber
fluido a grandes y cortas distancias sobre la tierra, disolviendo minerales y
substancias de vida vegetal en descomposición a lo largo de su recorrido
y además, pueden contener materiales descargados por los seres
humanos. Los iones más comunes son el ión Calcio, Ca+, el ión
Magnesio, Mg+2 y el ión sodio, Na+, los iones negativos más comunes
incluyen el bicarbonato, HCO3- y al ión Sulfato, SO4-2. Existen muchas
otras sustancias presentes en el agua de lagos y ríos.
14
Cap-Net y GWP (2005). La alta demanda de agua para irrigación y flujos
de drenaje que fueron contaminados por el uso agrícola, significan menos
agua fresca para beber o para el uso industrial; las aguas de desechos,
municipales o industriales, contaminan los ríos y amenazan los
ecosistemas; el agua debe ser mantenida en un río para proteger los
recursos pesqueros y ecosistemas, se puede desviar menos agua para la
siembra de cultivos.
15
Tabla 1:
Contaminantes antrópicos del recurso hídrico.
Causas
Tipo de contaminante
Efectos
Vertimientos
Al elevar la temperatura (°T), se
industriales
reducen los niveles de oxígeno
disuelto, incrementa las actividades
Térmico
biológicas y químicas, y pone en
riesgo
la
existencia
de
fauna
susceptible a cambios de °T.
Físicos
Sólidos
suspendidos
Vertimientos
Depósito
industriales, arrastre
alterando, por ejemplo, el nivel de
de
profundidad. Incremento del nivel de
material,
procesos erosivos.
Derrames
industriales
grasas
domésticos.
cuerpos
hídricos
turbidez.
y
vertimientos
Aceites y
en
Puede llegar a inhibir el crecimiento
de
y
flora
y
fauna
al
evitar
la
absorción de oxígeno. Altera las
propiedades
organolépticas
del
agua.
Fertilizantes,
Fosfatos
Nitratos
Plomo
Químicos
detergentes
Responsables
y
del
proceso
de
eutrofización en cuerpos de agua
vertimientos
lénticos,
lo
que
disminuye
industriales.
concentración de oxígeno disuelto.
la
Tóxico para la salud humana. Metal
Baterías,
cables
bioacumulable.
eléctricos, redes de
tuberías,
Ácidos
vertimientos
Medidas extremas de acidez o
industriales.
alcalinidad pueden ser nocivas para
la fauna y la flora.
Vertimientos
industriales
Biológicos
Microbiológicos
domésticos,
Microorganismos patógenos causan
y
enfermedades en seres humanos y
animales.
actividades
pecuarias.
Según a la definición de contaminantes en el agua por Ramírez (2010).
16
2.1.5.
Contaminación de ríos
UNESCO (2016). Desde la década de los 90, la contaminación de las
aguas ha empeorado en casi todos los ríos de América Latina, África y
Asia. Entre sus principales causas se encuentra el aumento de los
vertidos de aguas residuales no tratadas en las corrientes de agua dulce
(ríos y lagos) y las prácticas no sostenibles de uso del suelo que
aumentan la erosión y conducen a un aumento de las cargas de abonos y
sedimentos.
Elosegi y Sabater (2009). Indica que el agua que transporta el río es
resultado de lo que acontece en una cuenca (el clima, la vegetación, las
actividades humanas) y así, es el resultado de su viaje a través de los
suelos, vegetación y áreas urbanas. Además de agua, trasportan sales,
sedimentos y organismos, y las complejas reacciones químicas y
biológicas que se producen en los cauces fluviales son responsables en
parte de las características químicas del agua retenida en los grandes
reservorios, como lagos y océanos.
Tyler (2002). Los ríos pueden recuperarse rápidamente de los residuos
degradables, demandantes de oxígeno y del calor excesivo del agua por
una combinación de dilución y descomposición bacteriana. Este proceso
natural de recuperación funciona en los cursos que no estén
sobrecargados con estos contaminantes y no se reduzcan con sequías,
presas o desviación a la agricultura o a la industria. Sin embargo, estos
procesos naturales de dilución y biodegradación no eliminan los
contaminantes no degradables o que se degradan con lentitud. La
descomposición de residuos degradables por las bacterias reduce el
oxígeno disuelto, lo cual reduce o elimina poblaciones de organismos con
alta exigencia de oxígeno hasta que la corriente quede limpia de residuos.
2.1.6.
Contaminación por aguas residuales.
Remenieras (2000). Indica que las aguas residuales están conformadas
por residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganados, etc.
Incluyendo las heces y otros materiales que pueden ser descompuestos
17
por las bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de
oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la
proliferación de bacterias agota el oxígeno, y hace poco posible que
puedan vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan
oxígeno. Sin embargo buenos índices para medir la contaminación por
desechos orgánicos son la cantidad de oxígeno disuelto, OD, en agua, o
la DBO5 (Demanda Biológica de Oxígeno).
2.1.7. Aguas residuales domésticas
Barba (2002). Señala que las aguas residuales domésticas provienen de
áreas residenciales (incluyen residuos provenientes de cocinas, baños,
lavado de ropa y drenaje de pisos) y comerciales, incluyendo instituciones
y zonas recreativas. Estas normalmente se recogen en un sistema de
alcantarillado público. La cantidad de aguas residuales domiciliarias
(sanitarias) por lo común se determinan a partir del uso del agua y se
conoce que sólo el 70% al 90% del agua suministrada llega a las
alcantarillas.
2.1.8. Agua pluvial
Barba (2002). El desagüe de la precipitación pluvial de la difusión de la
nieve y del lavado de las calles está menos contaminado que las aguas
domiciliarias e industriales, razón por la que recibe poco o ningún
tratamiento antes de su descarga a los colectores de agua de lluvia. La
cantidad de desagüe de aguas pluviales que se puede encontrar en un
municipio varía en gran medida de la época del año, del tipo de terreno y
la intensidad y duración de las precipitaciones que se producen durante
las épocas de lluvia.
García et al. (1998). Las bacterias aerobias heterótrofas, al desintegrar la
materia orgánica del agua residual, producen compuestos inorgánicos
como producto de su metabolismo (Dióxido de Carbono, Amoníaco y
Ortofosfato). El fitoplancton aprovecha estos compuestos, junto con el
Dióxido de Carbono atmosférico y el Amoníaco y el Ortofosfato del agua
residual, como sustancias nutritivas para su crecimiento. La actividad
18
fotosintética del fitoplancton además genera oxígeno que puede ser
utilizado por las bacterias aerobias heterótrofas para degradar la materia
orgánica y así disminuir la DBO5 del agua residual.
De acuerdo a Fallowfield y Garret (1985).
Figura 1: Esquema de la simbiosis algas/bacterias.
2.1.9. Contaminación por fertilizantes.
Gardi (2001). La contaminación de fuentes de agua por uso de
fertilizantes ocurre de forma variada en tipos, cantidades y frecuencias. El
nitrógeno (N), especialmente en forma de nitratos, es uno de los más
importantes factores que afectan la calidad del agua; pérdidas de nitratos
desde áreas agrícolas son mayores que las ocurridas en ecosistemas
naturales.
Hansen et al. (2000). Señala que también, otro nutriente muy vinculado a
las prácticas agrícolas y comúnmente fuente de contaminación de aguas
superficiales es el fósforo. El movimiento de fosforo es facilitado por la
topografía y el flujo del agua a través del perfil del suelo. Las formas en
que normalmente ocurre son mediante lixiviación cuando componentes de
fosfatos se convierten a formas solubles y/o mediante la separación de
partículas conteniendo fosforo y agregándose a partículas del suelo.
19
Cap-Net y GWP (2005). Refiere que el sector agrícola está relacionado
como el mayor usuario de agua y como el principal generador de fuentes
difusas de contaminación de recursos de agua superficial y subterránea.
2.1.10. Contaminación por residuos solidos
Doménech (2001). Afirma que el agua de los mares y de los ríos ha sido
utilizada tradicionalmente como un medio de eliminación de los residuos
del consumo humanos, y los ciclos biológicos del agua aseguran la
reabsorción de dichos residuos orgánicos reciclables. Pero actualmente,
ya no se encuentran solamente estos residuos orgánicos los que son
arrojados a los ríos y a los mares sino; cantidades enormes de
desperdicios que derivan de la sociedad de consumo en que nos hemos
convertido. Comida, artículos personales, empaques desechables,
plásticos, papel, vidrio, metales, llantas, artículos desechables, etc. según
el informe presentado por las naciones unidas sobre el desarrollo de los
recursos hídricos del mundo, aproximadamente dos millones de toneladas
de desechos son arrojados diariamente sobre aguas receptoras.
Castillo (1992). En su libro educación familiar y ciudadana, menciona que
el volumen de producción de desechos sólidos es inversamente
proporcional al nivel de desarrollo del país que se trate, es decir, que a
mayor desarrollo económico, menor producción de desechos, por lo que
en un país subdesarrollo, la cantidad de desechos será mayor debido a la
escasez de recursos para darle un tratamiento adecuado.
2.1.11. Contaminación por materia orgánica
Seoanez (2000). Citado por Yana (2014), manifiesta que las causas de la
contaminación son; las sales, eutrofización, vertidos industriales, la
contaminación por materia orgánica, actividades ganaderas, procedente
de vertidos urbanos, agrícolas o industriales con manipulación de
compuestos orgánicos. Por ejemplo en un agua residual con una
concentración media, cerca del 75% de los sólidos en suspensión y del
40% de los sólidos filtrables son de naturaleza orgánica. Los compuestos
20
orgánicos están formados por una combinación de carbono, hidrógeno y
oxígeno, con la presencia en determinados casos de nitrógeno, azufre,
calcio, magnesio, fósforo, hierro, etc. Los principales grupos de sustancias
orgánicas presentes en el agua residual son las proteínas, que son de 4060%, hidratos de carbono, 25-50%, y grasas y aceites, 10%.
Vera (1998). Citado por Yana (2014). La contaminación de un río, lago o
mar con alta presencia de materia orgánica provienen de los procesos de
descomposición de esta materia orgánica. Son básicamente reacciones
químicas que necesitan de oxígeno disuelto en el agua para su desarrollo.
Este oxígeno, procedente de la atmósfera gracias al
intercambio de
gases, es el que en condiciones normales es requerido por la flora y fauna
del medio acuático para su subsistencia, ocasiona que el equilibrio del
medio se altere, afectando de modo significativo a la vida acuática.
2.1.12. Contaminación por industrias
Barba (2002). Según el tipo de industria se producen distintos tipos de
residuos. Normalmente en los países desarrollados muchas industrias
poseen eficaces sistemas de depuración de las aguas, sobre todo las que
producen contaminantes más peligrosos como metales tóxicos. En
algunos países en vías de desarrollo la contaminación del agua por
residuos industriales es muy importante.
UNESCO (2016). La industria se ha convertido en una fuente importante
de empleo de calidad en todo el mundo y representa aproximadamente el
4% de las extracciones de agua mundial, se ha pronosticado que para el
año 2050 la industria manufacturera por sí sola podría incrementar el
consumo de agua en un 400%. A medida que avanza la tecnología
industrial y la comprensión del papel esencial del agua en la economía
aumentan las tensiones ambientales a que se somete dicho recurso, la
industria va tomando medidas para reducir el consumo de agua por
unidad producida.
21
2.1.13. Contaminación por hidrocarburos
Prieto y Martínez (1999). La contaminación de las aguas por
hidrocarburos en los sistemas de almacenamiento, en sus fuentes de
abastecimientos subterráneos y superficiales, así como en otros cuerpos
de agua es un hecho que ocurre con frecuencia. Este tipo de
contaminación produce un cambio en las características del olor y sabor
del agua que induce al rechazo de los consumidores, y su ingestión
representa un riesgo a la salud de las de los seres vivos; asimismo, el
ecosistema puede sufrir afectaciones debido al impacto negativo de estos
contaminantes. La contaminación puede presentarse de 2 formas
generales: puntuales y sistemáticas. Las puntuales ocurren de manera
fortuita en los cuerpos de agua donde generalmente no hay presencia de
hidrocarburos. Las sistemáticas son habituales y caracterizan a aquellas
aguas que son contaminadas por la actividad antrópica que en ellas se
realiza.
2.1.14. Efecto de los contaminantes sobre la salud humana, animal y
vegetal
MAPFREE (1994). Los problemas de la salud a causa de los nitratos
presentes en las fuentes del agua se están convirtiendo en una
preocupación en casi todas partes del mundo. En más de 150 países, los
nitratos procedentes de los fertilizantes se han filtrado en los pozos de
agua, contaminando el agua para beber. Las altas concentraciones de
nitratos causan trastornos sanguíneos. Además, los altos niveles de
nitratos y fosfatos en el agua estimulan el crecimiento de algas verde
azules en las aguas, que llevan a la desoxigenación (eutrofización). Se
requiere oxígeno para el metabolismo de los organismos que sirven de
depuradores, descomponiendo la materia orgánica, como los desechos
de los humanos, que contaminan el agua. De allí que la cantidad de
oxígeno contenida en el agua sea un indicador clave de la calidad del
agua.
22
MINAM (2000). La peligrosidad de los metales pesados es alto al no ser
química ni biológicamente degradables en el agua. Una vez arrojados,
pueden permanecer en el ambiente durante cientos de años. Además, su
concentración en el organismo de los seres vivos aumenta a medida que
son ingeridos por otros, por lo que la ingesta de plantas o animales
contaminados por metales puede provocar síntomas de intoxicación.
Dicho fenómeno se da con los metales mercurio y aluminio, en mamíferos
consumidores de pescado y en pájaros insectívoros respectivamente. Se
tiene poca información sobre los efectos de los metales en los
ecosistemas. En las aguas de drenaje de minas que fluyen agua dulce se
producen con frecuencia efectos ecológicos evidentes como, por ejemplo,
una gran reducción de la fauna invertebrada y la ausencia de peces.
2.1.15. Formas de control de contaminantes
Medina y Andrade (2009). Indica que se debe rediseñar tecnologías para
minimizar la utilización de sustancias contaminantes en cultivos, se puede
utilizar sistemas como el control de plaguicidas y fertilizantes orgánicos
 Los estudios de impacto ambiental de ubicación de relleno
sanitarios se deben realizar con el cumplimiento de las leyes
existentes, además deben tomarse en cuenta las consideraciones
técnicas para evitar la contaminación de las aguas freáticas con
lixiviados.
 Los desechos sólidos den ser segregados tanto en la industria
como en el hogar y evitar lanzarlas al agua, contaminantes como
aceites, solventes, pinturas y materia orgánica.
 Para evitar la contaminación con residuos de heces fecales se
debe implementar sistemas sanitarios de acuerdo a la zona que
sean eficientes ya sea letrinas o pozos sépticos, unidades
sanitarias integrales o un sistema de alcantarillado el mismo que
debe contar con una planta de tratamiento de aguas residuales
 Realizar controles periódicos de la calidad del agua por
instituciones competentes, especialmente en las vertientes que
son utilizadas para consumo humano, animal y riego.
23
 Cuidar la vegetación de los páramos y cabeceras de los ríos,
evitando la tala de los bosques.
 Realizar campañas educativas para lograr actitudes positivas
hacia la conservación del agua.
UNESCO (2016). Señala que la gestión de los recursos hídricos es muy
importante para el desarrollo económico y sostenible que tiene como
objetivo asegurar la protección, el uso sostenible y la regeneración de los
recursos hídricos. Esta es la ardua tarea de los planificadores, gerentes,
profesionales, especialistas, técnicos y operadores entre otros, cuya labor
empieza desde la protección de los ecosistemas, ríos, lagos y humedales
hasta la construcción de las infraestructuras necesarias (tales como
diques y acueductos) para almacenar el agua y regular su flujo.
2.1.16. Características físicas del agua.
Son llamadas así debido a que pueden impresionar a los sentidos de los
seres humano (vista, olfato, etcétera), tienen una directa incidencia sobre
las condiciones estéticas y de aceptabilidad del agua. Se consideran
importantes las siguientes:
 Oxígeno disuelto
Barrenechea (2004). Su presencia es primordial en el agua y proviene
principalmente del aire. Concentraciones bajas o ausencia de oxígeno en
el agua; suelen indicar una contaminación elevada, por condiciones
sépticas de materia orgánica o una actividad bacteriana intensa; por ello
se le puede considerar como un indicador de contaminación. La presencia
de este parámetro en el agua cruda depende de la temperatura, la presión
y la mineralización del agua. Las aguas superficiales no contaminadas, si
son corrientes como ríos; suelen estar saturadas de oxígeno y a veces
incluso sobresaturadas, su contenido depende de la aireación de las
plantas verdes presentes en el agua, de la temperatura y de la hora del
día (mañana o tarde), etcétera.
24
Espinoza et al. (2014). La oxigenación del agua se debe principalmente a
la solubilización del oxígeno atmosférico y minoritariamente a su
generación en la fotosíntesis, principalmente de algas. Sin embargo el
oxígeno formado durante el día, se consume en parte durante la noche,
cuando las algas consumen oxígeno para su metabolismo luego de la
muerte de las algas la degradación de esta biomasa también consume
oxígeno. El conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres
humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que se vierten a
los cuerpos de agua son descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir
en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este tipo de desechos se
encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno y no
es posible la existencia de peces u otros organismos vivos.
Tabla 2:
Rangos de concentración de oxígeno disuelto y consecuencias ecosistémicos
frecuentes.
[OD]
mg/L
Condición
0
Anoxia
0-5
Hipoxia
Consecuencia
Muerte masiva de organismos aerobios
acuáticas
Desaparición
de
los
organismos
y
especies sensibles acuáticas
[OD] apta para la vida de una gran
5-8
Aceptable
mayoría de especies de peces y otros
organismos acuáticos
[OD] adecuada para la vida de una gran
8-12
Buena
mayoría de especies de peces y otros
organismos de vida acuática
>12
Sobresaturada
Sistemas en una producción fotosintética
Según CEPIS (2003).
 Conductividad eléctrica
Martínez (2006). El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja
en comparación con el agua natural que tiene iones en disolución y su
25
conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de
esos electrolitos. Por ello se usan los valores de conductividad como
índice aproximado de concentración de solutos. Ya que la temperatura
modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC (1, 7 y 8) y
constituyen junto con la salinidad, indicadores de la cantidad de sales
disueltas.
 Solidos totales disueltos
Martínez (2006). La determinación de sólidos disueltos totales en el agua
mide específicamente el total de residuos sólidos no filtrables (sales y
residuos orgánicos) a través de una membrana con poros de 2.0 μm (o
más pequeños). Los sólidos disueltos suelen afectar la calidad de un
cuerpo de agua o un efluente de varias formas. El promedio de sólidos
disueltos totales para los ríos de todo el mundo ha sido estimado en
alrededor de 120 ppm (Livingston, 1963). En el caso de los lagos, los
valores de sólidos disueltos presentan una gran variación.
 Temperatura
Ramírez (2010). Es uno de los parámetros físicos más importantes del
agua, por lo general influye en el retardo o aceleración de la actividad
biológica, como en la absorción de oxígeno, la precipitación de
compuestos, la formación de depósitos, la desinfección y en los procesos
de mezcla, floculación, sedimentación y filtración. Múltiples factores,
principalmente ambientales, pueden hacer que la temperatura del agua
varíe constantemente. Los organismos aeróbicos necesitan de la
presencia de oxígeno en el agua y que a mayor temperatura, menor
solubilidad de los gases y mayor actividad biológica. Por lo tanto, el
aumento de temperatura disminuirá la cantidad de oxígeno y aumentará la
actividad bacteriana y podrá llegar a producir condición séptica con
problemas de malos olores y sabores. Por otro lado, a altas temperaturas
se aceleran los problemas de corrosión de tuberías. Con el descenso de
la temperatura, la viscosidad del agua aumenta y con ello disminuyen la
sedimentabilidad de los flocs y la velocidad de reacción química.
26
Gil (2014). El comportamiento de la temperatura es consecuencia de la
altura sobre el nivel del mar y la época de muestreo, presentándose
temperaturas más altas en periodo de sequía y en la parte baja de la
cuenca.
2.1.17. Características químicas del agua.
 PH
Barreto (2011). Los carbonatos y bicarbonatos presentes en cuerpos
naturales de agua dulce se originan generalmente del desgaste y
disolución de rocas en la cuenca que contienen carbonatos tales como la
piedra caliza. A pesar de que la piedra caliza no es muy soluble en agua
pura, su disolución es promovida por la presencia de CO2 disuelto en el
agua (CO2 atmosférico o CO2 generado en sedimentos ricos en materia
orgánica). El CO2 reacciona con el agua para generar pequeñas
cantidades de ácido carbónico, el cual disuelve entonces las rocas de
carbonato en la cuenca, lo que a su vez contribuye a la alcalinidad del
agua.
Barba (2002). Una medida convencional de la acidez o basicidad de
soluciones acuosas es el llamado pH. Por definición el pH de una solución
es igual al logaritmo negativo de la concentración de los iones hidronio
(
) en la solución.
pH
En el agua la concentración de los iones hidronio es de
a 25 °C.
El pH del agua pura será:
Cuando en el agua se disuelven sustancias ácidas se originan soluciones
ácidas cuyas características es que su concentración de iones hidronio es
mayor que
y su pH es menor que 7.0. Las sustancias ácidas
siempre proporcionan protones H+ al agua generando iones hidronio y
aumentando así su concentración por encima de
M.
27
 Demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
Domenech (1998). La Demanda Bioquímica de Oxígeno, es la cantidad
de oxígeno en mg/l necesaria que necesitan los microorganismos
aerobios para poder descomponer la materia orgánica presentes en el
agua. Normalmente se emplea la
, que mide el oxígeno consumido
por los microorganismos en cinco días. La determinación está relacionada
con la medición del oxígeno disuelto que consumen los microorganismos
en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica. La
de
una muestra de agua que expresa la cantidad de miligramos de oxígeno
disuelto por cada litro de agua, que se utiliza conforme se consumen los
desechos orgánicos por la acción de las bacterias en el agua. En cambio
la demanda bioquímica de oxígeno se expresa en partes por millón (ppm)
de oxígeno y se determina midiendo el proceso de reducción del oxígeno
disuelto en la muestra de agua manteniendo la temperatura a 20°C en un
periodo de 5 días. Una
grande indica que se requiere una gran
cantidad de oxígeno para descomponer la materia orgánica contenida en
el agua.
Tabla 3:
Valores típicos de la Demanda Bioquímica de Oxígeno para aguas de diferente
calidad.
TIPO DE AGUA
Agua potable
Agua poco contaminada
Agua potable negra municipal
Residuos industriales
DBO5 mg/L
0.75 a 1.5
5 a 50
10 a 400
500 a 10 000
Según Remenieras (2000), indica la concentración aceptable para agua.
28
Barba (2002). Para calcular la contaminación de las aguas se usa la
medición de la demanda bioquímica de oxígeno, verificándose la cantidad
de oxígeno en un volumen unitario de agua durante el proceso biológico
de la degradación de la materia orgánica. Al aumentar la contaminación
el oxígeno del agua disminuye y hace que muchos animales acuáticos
mueran por asfixia, ya que las bacterias aeróbicas presentes en el agua lo
consumen en el proceso de biodegradación.
 Demanda química de oxígeno (DQO)
Martínez (2006). La DQO se realiza para medir el contenido de la materia
orgánica tanto de las aguas naturales como de las residuales. En muchos
casos en aguas residuales es posible establecer una relación entre DBO y
DQO. Ello pude ser de gran utilidad puesto que la primera necesita 5 días
para ser determinado frente a las tres horas que necesita la DQO para ser
determinada. Una vez establecida la correlación entre ambos parámetros,
pueden emplearse las medidas de la DQO para el funcionamiento y
control de las plantas de tratamiento.
Barba (2002). Generalmente, podría darse que la DBO última del agua
residual se aproximara a la DQO. Sin embargo, existen factores que
distorsionan estos resultados especialmente en los desechos industriales
complejos. Muchos compuestos orgánicos que son oxidables por el
Dicromato no son bioquímicamente oxidables. Los cloruros interfieren en
el análisis de la DQO. Se puede obtener lecturas más altas resultantes de
la oxidación de cloruros por bicromato.
 Fosfato total
Espinoza et al. (2014). Es común encontrar fosfatos en el agua. Son
nutrientes de la vida acuática y limitante del crecimiento de las plantas.
Sin embargo, su presencia está asociada con la eutrofización de las
aguas con problemas de crecimiento de algas indeseables en embalses y
lago, con acumulación de sedimentos.
29
Yungan (2010). Manifiesta que la presencia de contaminantes fosfatados
en el agua se da principalmente por actividades agrícolas, en donde se
emplean fertilizantes fosfatados que se lixivian a los cuerpos de agua. El
fosfato, es el elemento esencial para la vida al igual que carbono,
nitrógeno y azufre, está implicado en un complejo ciclo bioquímico que
implica el transito del elemento a través de una serie de estados
inorgánicos y orgánicos, que lo transforman fundamentalmente vía
microbiana. El fosfato en un agua puede poseer una procedencia triple:
(a) disolución de rocas y minerales que lo contienen; (b) lavado de suelos
en los que se encuentra como resto de actividades ganaderas o agrícolas;
(c) aguas residuales domesticas vertidas a las aguas naturales. A este
particular cítese una fuente de primera magnitud cual es la de los
detergentes utilizados en limpiezas domésticas, causantes del 50% de los
fosfatos presentes en aguas polucionadas por vertidos urbanos.
 Nitratos
Mitchell et al. (1991). Los nitratos son obtenidos a partir de aguas de
desecho, descargadas directamente y de sistemas sépticos en mal
funcionamiento. Estos muchas veces son construidos junto a pozos de
agua, pudiendo contaminar el agua subterránea con nitratos, los cuales
en
niveles
altos
pueden
ocasionar
una
condición
llamada
Metemoglobinemia. También se han encontrado altos niveles de nitratos
en aguas subterráneas debajo de las tierras de cultivo, en las cuales el
uso excesivo de fertilizantes pareciera ser la causa, especialmente en
áreas de alta irrigación con suelos arenosos.
Simal (1984). Los mataderos, destilerías, industrias azucareras, usuarios
de levadura, almidón, e industrias textiles, etc.), también polucionan con
nitratos los cuales pueden ser reducidos por microorganismos en
condiciones anaerobias, o bien por reductores inorgánicos, al estado de
nitritos y amoníaco, e incluso a nitrógeno gaseoso.
30
 Nitritos
Simal (1984). Los nitritos suelen originarse por desdoblamiento de las
sustancias orgánicas (aminoácidos, polipéptidos y proteínas) animales o
vegetales, que al degradarse lentamente se mineralizan, pudiendo pasar
a combinaciones amoniacales u oxidarse incompletamente para dar
nitritos. Pueden también originarse por la reducción (bacteriana o no) de
los nitratos, esto ocurre generalmente en aguas subterráneas. Los nitritos
suelen estar en bajas concentraciones en ríos ya que el agua se
encuentra en período de autodepuración oxidando la materia orgánica, y
estos pasan en general a nitratos. Todo lo cual convierte al agua que los
contiene en sospechosa de una polución orgánica, con la consiguiente
posible presencia de microorganismos patógenos. Debe tenerse en
cuenta que ciertos terrenos, conducciones, o pozos construidos con
dinámica e impregnados de gases nitratos, ceden nitritos al agua.
Ongley (1997). Por lo general, en los suelos que no están empantanados,
el nitrógeno (retenido como proteína de la materia vegetal) y el de los
fertilizantes se transforman microbiológicamente en amonio mediante el
proceso de amonificacion. El ion de amonio se oxida por acción de dos
grupos de bacterias (Nitrosomas que catalizan la reacción 1, y Nitrobacter
la reacción 2) convirtiéndose en nitrito y luego en nitrato en un proceso
llamado nitrificación.
Según Tevés; (2016)
Figura 2: Oxidación del nitrógeno
31
2.1.18. Características bacteriológicas
Guerra (2010). Toda agua natural contiene microorganismos. Estos
provienen del suelo, aire, de las heces de las personas y animales. Su
mayor o menor concentración es una de las características de cada
fuente de abastecimiento.
Los microorganismos en el agua pueden:
-
Producir enfermedades específicas (cólera, disentería, tifoidea);
-
Ser responsables de la muerte del ganado y
-
Destruir la vida acuática (cuando muere el plancton y se
descompone, agota el oxígeno libre).
Hay ocasiones en que la actividad bacteriana sirve para inducir el proceso
de auto purificación de la vida bacteriana y estabilización de la materia
orgánica, lo que representa un considerable beneficio sanitario.
Por lo tanto es indispensable distinguir entre organismos causantes de
enfermedades o patógenos y los otros.
 Coliformes termotolerantes o fecales
Hayes (1993). Los Coliformes también denominados termotolerantes,
llamados así porque llegan a soportan temperaturas hasta de 45 °C,
conforman un grupo muy reducido de microorganismos los cuales son
indicadores de calidad de un agua, ya que son de origen fecal. En su
mayoría están representados por
microorganismo de E. Coli pero se
pueden encontrar, entre otros menos Frecuentes, Citrobacter Freundii y
Klebsiella Pneumoniae estos últimos forman parte de los Coliformes
termotolerantes pero su origen se asocia normalmente con la vegetación
y los ocasionalmente aparecen en el intestino.
Gómez et al. (1999). Los Coliformes fecales integran el grupo de los
Coliformes totales, pero se distinguen de los demás microorganismos que
hacen parte de este grupo, en que son indol positivo, su rango de
temperatura optima de crecimiento es muy amplio (hasta 45 °C) y son
32
mejores indicadores de higiene en alimentos y en aguas, la presencia de
estos indica contaminación fecal de origen humano o animal, ya que las
heces contienen dichos microorganismo, que se encuentran en la flora
intestinal y de ellos entre un 90% y un 100% son E. Coli mientras que en
aguas residuales y muestras de agua contaminadas este porcentaje
disminuye hasta un 59%.
2.1.19. Caudal.
Hudson, (1997). El caudal es la cantidad de agua, proveniente de la
precipitación o aguas subterráneas, que circula por una corriente. Se mide
en metros cúbicos por segundo (
/s) o litros por segundo (L/s). La
medición de un caudal de corriente se le conoce como aforo. Los canales
de corrientes naturales están sometidos a cambios por la erosión o
depósitos, por lo que su aforo nunca puede ser exacto debido a que el
canal suele ser irregular y por lo tanto la relación entre nivel y caudal es
variable.
2.2. Marco Conceptual

Ríos.-
Son los cursos de agua principal propios de los últimos
ordenes de la clasificación, que presentan caudales mayores, de
pendientes menores, régimen de torrentoso a subcrítico y de periodos
permanentes. Los ríos reciben el aporte de lagunas, quebradas así
como de puquiales. Martín, (2000).

Materia orgánica.- Conjunto de materiales vegetales y animales total o
parcialmente descompuestos por la acción de los microorganismos
presentes en el suelo. Camacho y Ariosa, (2000).

Aguas residuales.- Las aguas de composición variada proveniente de
las
descargas
de
usos
poblacionales,
industriales,
agrícolas,
pecuarios, y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de
ellas. MINAM, (2010).

Evaluación de la calidad del agua.- Es el proceso de valoración total
de la naturaleza física, química y biológica del agua en relación a la
calidad natural, a los efectos humanos y a los usos intencionales,
33
particularmente los que puedan afectar la salud humana, y a la de los
sistemas acuáticos. Chapman, (1996).

Riberas.- Las riberas son las áreas de los ríos, arroyos, torrentes,
lagos, lagunas, comprendidas entre el nivel mínimo de sus aguas y el
que éste alcance en sus mayores avenidas o crecientes ordinarias.
ANA, (2010).

Factores físico-químicos.- Tales como temperatura, acidez, etc. la
concentración de oxigeno es alta y bastante constante en ambientes
loticos, por lo que suele ser factor limitante, sin embargo, si puede
serlo en ambientes contaminados o remansos de un río o arroyo.
Boltovskoy et al. (1995).

Ecosistema.- Es el conjunto formado por la biocenosis (fase biótica) y
el biotopo (fase abiótica) que se interactúan. Los ecosistemas pueden
tener distintos tamaños, desde un humilde charco hasta un bioma.
Grupo de animales y plantas que conviven la parte del ambiente físico
en la cual interactúan un ecosistema es una entidad casi autónoma
del modo que la materia que fluye dentro y fuera del mismo es
pequeña en comparación a las cantidades que se reciclan dentro de
un intercambio continuo de las substancias esenciales para la vida.
Turk, et al. (1981).

Contaminación del agua.- Cualquier cambio físico o químico en el
agua de superficie o subterránea que puede ser nocivo para los
organismos vivos o volverla no apta para ciertos usos. Tyler, (2002).

Calidad bacteriológica del agua.- Se basa en la determinación de
aquellos microorganismos que pueden afectar directamente al ser
humano o que, por su presencia puedan señalar la posible existencia
de otros, tales como los Coliformes fecales, Escherichia coli y
salmonella. Rojas, (2002).

Calidad fisicoquímica del agua.- Se basa en la determinación de
sustancias químicas específicas que pueden afectar a la salud. Rojas,
(2002).

ECA.- Estándares de Calidad Ambiental. Son indicadores que miden
la concentración de elementos, sustancias, parámetros físicos,
34
químicos y biológicos que se encuentran presentes en el aire, agua o
suelo, pero que no representan un riesgo significativo para la salud
de las personas ni al ambiente. MINAM, (2013).

Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU).- Son los generados en los
domicilios, como resultado de la eliminación de los materiales que se
utilizan en las actividades domésticas; como también los que
provienen de establecimientos publicos o la vía pública, o los que
resultan de la limpieza de las vías y que tienen características como
los domiciliarios. OPS/OMS, (2006).
2.3. Marco legal
-
Ley General del Ambiente Ley Nº 28611, de fecha 15.10.2005.
-
Ley de Recursos Hídricos Ley Nº 29338 de fecha 30.03.2009 y su
Reglamento Aprobado por Decreto Supremo Nº 01-2010-AG, de
fecha 23.03.201 O.
-
Decreto Supremo Nº 006-2010-AG, de fecha 08.07.2010, Reglamento
de Organización y Funciones de la Autoridad Nacional del Agua.
-
Decreto Supremo Nº 023-2009-MINAM, de fecha 19.12.2009,
Disposiciones para la implementación de los Estándares Nacionales
de Calidad Ambiental (ECA) para Agua.
-
Decreto Supremo Nº 015-2015-MINAM, de fecha 19.12.2016
Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua.
-
Decreto Supremo Nº 004-2015-PRODUCE, de fecha 23.02.2015,
Reglamento de Organizaciones y Funciones del Instituto Nacional de
Calidad - INACAL.
-
Resolución Jefatura! Nº 202-2010-ANA de fecha 22.03.2010, que
aprueba la clasificación de cuerpos de aguas superficiales y marino costeros.
-
Resolución Jefatura! Nº 010-2016 de fecha 11.01.2016 Protocolo
Nacional para el Monitoreo de la Calidad de los Recursos Hídricos
Superficiales.
35
Tabla 4:
Estándares de Calidad Ambiental para agua. Categoria 3: Riego de vegetales y
bebidas de animales.
PARÁMETROS PARA RIEGO DE VEGETALES Y BEBIDA DE ANIMALES
PARÁMETROS
FISICOQUÍMICOS
UNIDAD
VALOR
(uS/cm)
<2000
de
mg/L
< = 15
Demanda Química de Oxígeno
mg/L
40
Fosfatos
mg/L
1
Nitratos
mg/L
100
Nitritos
mg/L
10
Oxígeno Disuelto
mg/L
> =4
Unidad de pH
6.5-8.5
°C
Δ3
Conductividad
Demanda
Oxigeno
Bioquímica
pH
Temperatura
MICROBIOLÓGICO
Coliformes termotolerantes o
fecales (44,5°c)
NMP/100 ml
1000
De acuerdo al MINAM (2016).
2.4. Hipotesis general
El vertimiento de aguas residuales está afectando la calidad del agua de
río Ilave que se encuentra con niveles de contaminación; alterando el
estado fisicoquímico y biológico del río.
Hipótesis específicas
-
El estado fisicoquímico del agua del río Ilave se ve afectado por el
vertimiento de aguas residuales.
-
Existe la presencia de microorganismos patógenos en el río Ilave
influyen la calidad del agua.
36
CAPITULO III
3.1. Materiales y métodos
3.1.1. Localizacion
El área de estudio fue un tramo del río Ilave, que forma parte del distrito
de Ilave, debido a que es atravesada de oeste a este por el río, el distrito
está ubicado al sur, a una distancia de 54 km de la ciudad de Puno, y es
la capital de la provincia del Collao, en el departamento de Puno, Perú, se
encuentra por encima de los 3850 msnm. en el altiplano de los andes
centrales. Por su situación geográfica, el clima durante todo el año es
propio del altiplano, frígido, seco y templado, teniendo ligeras variaciones
de acuerdo a cada estación. Su temperatura promedio fluctúa entre los 8
°C y 15 °C. Formar parte de la cuenca Ilave que cuenta
con una
superficie total de 7,832.53 Km'. El curso principal de la cuenca del río
llave, nace desde el río Coypa Coypa - Chichillapi - río Llusta Baja - río
Huenque – río llave - hasta la desembocadura al lago Titicaca. La longitud
del cauce principal fue de 211.00 Km y cuenta con una pendiente media
de 0.40%. además en la cuenca afloran rocas de diferente composición,
cuyas edades van desde el precámbrico al cuaternario reciente, estando
compuestas mayormente por rocas sedimentarias y metamórficas
cubiertas por depósitos de rocas volcánicas y depósitos in consolidados
modernos.
Tabla 5:
Población de la provincia del Collao Ilave.
DTO.
Provincia
Distrito
Ilave
Puno
El Collao
Capazo
Santa
Urbana
Población
Rural
total
Hombres
Mujeres
Hombres
Mujeres
54138
11365
10788
16105
15880
1830
87
59
952
732
6663
664
561
2750
2688
Elaborado por el INEI-Censos Nacionales 2007: XI de Población y VI de Vivienda.
37
Figura 3: Cuenca hidrográfica
38
Figura 4: Puntos de muestreo
39
MATERIALES
a) Materiales de campo
-
Libreta de campo
-
Lapiceros
-
Mascarilla
-
Guantes desechables
-
Botas de agua
-
Desinfectante (alcohol)
-
Agua destilada
-
Frascos de Vidrio
-
Cinta métrica de 50 m
-
Cooler
-
Hielo
b) Equipos e Instrumentos
-
Multiparametro (Marca Milwaukee
código MI 806)
-
Aparato de sistema de posicionamiento global GPS (Garmin)
-
Cámara digital
-
Correntómetro (marca global wáter modelo FP)
-
Termómetro de mercurio
c) Reactivos
-
Sulfato manganoso
-
Solución de yoduro alcalino de potasio
-
Ácido sulfúrico
-
Solución indicadora de almidón
-
Tiosulfato de sodio
40
3.2. Métodos
3.2.1. Muestreo
a) Universo
El agua del río Ilave, que nace de dos ejes principales de drenaje, como
son ríos Huenque y Aguas Calientes, que se unen para formar el río llave
hasta su desembocadura al lago Titicaca.
b) Tamaño de la muestra
La muestra fue tomada de un tramo de 5 km de los 211.00 Km río, que
forma parte de la población de llave. De los cuales se tomaron 1,800 litros
de agua, colectada en cada uno de los 4 puntos de muestreo establecidos
para ser enviadas y analizadas en laboratorio. Para un total de 7,200
litros de agua por muestreo. Llevándose un muestreo en época seca,
transición (seca a lluvioso) y lluvioso de los meses de noviembre,
diciembre y enero.
c) Frecuencia de muestreo
El estudio consistió, en una visita preliminar para identificar los puntos de
muestreo representativas y poder tomar las muestras en un margen de 30
días cada muestreo. las tomas de muestras se realizaron los días 28 de
Noviembre (28-11-2016) , 28 Diciembre (28-12-2016) y 28 Enero (28-012017) de cada mes del 2016-2017, considerando que estos meses
representan: parte de la época de estiaje (noviembre), época de transición
“seco a lluvioso” con moderada presencia de lluvias (diciembre) y época
lluviosa (enero), las muestras puntuales de agua fueron recolectadas lo
más cercana al centro del río y contra corriente, a una profundidad
aproximada de 20 cm, evitando alterar las condiciones reales. También se
definieron puntos de muestreo para las mediciones de caudal del río los
días siguientes a las tomas de muestras de agua los días (29-11-2016),
(29-12-2016) y (29-01-2017) de cada mes.
41
3.3. Metodologia de la investigacion
Se ubicaron 4 puntos de muestreo georreferenciados por GPS (Marca
Garmin) a lo largo de su cauce perteneciente a la zona urbana del distrito
de Ilave, la distancia entre cada punto de muestreo fue de 1500 metros.
Se tomó como punto de referencia el Puente internacional de Ilave.
Tabla 6:
Puntos Georreferenciados de las estaciones de muestreo.
Puntos de muestreo
Puntos
Coordenadas
Altitud
Código
Este (19K)
Norte (UTM)
msnm.
P1
431252
8219865
3830
P2
432662
8222376
3827
P3
433463
8222288
3824
P4
434077
8221753
3823
La tabla muestra los puntos donde se tomaron las muestras de agua en el río Ilave
42
Figura 5: Puntos de muestreo
43
Parámetros medidos en campo
Los parámetros fisicoquímicos fueron medidos in situ; a) temperatura fue
medida con un termómetro de mercurio en cada punto de muestreo, para
ello se mantuvo por un tiempo de 3 minutos para dar lectura y ser
registrada, el b) pH, c) conductividad, y d) solidos disueltos totales.
Fueron medidos con un equipo Multiparametro
(marca Milwaukee MI
806), el cual fue calibrado de acuerdo al parámetro a analizar. Para ello
la toma de muestra se realizó con ayuda de un balde previamente
enjuagado con agua del río; en el caso de algunas zonas del río que
fueron profundas, en zonas accesibles que
profundas la medición fue
no presentaron zonas
directamente en el cuerpo de agua con el
equipo. para la medición del oxígeno disuelto se utilizó un equipo portátil
de la Global Wáter Watch, la muestra de agua se tomó en dos frascos
llenados completamente (material del equipos); evitando la formación de
burbujas de aire, donde se agregó 8 gotas de solución de sulfato de
manganoso y 8 gotas de solución de yoduro alcalino de potasio, se
mezcló el contenido de las botellas invirtiéndolas varias veces formándose
un color café nebuloso el cual se dejó sedimentar por un tiempo de 2
minutos posterior a ello se agregó 8 gotas de ácido sulfúrico se invirtió
varias veces durante 2 minutos para que la muestra se mescle y se
sedimente en el fondo, se utilizó un tubo de 50 ml para la titulación, el
tubo se llenó con 20 ml de esta muestra y se agregó 8 gotas de solución
indicadora de almidón se agitándoselo para mesclar el contenido, la
muestra cambio a un color oscuro, posterior a ello se tituló con una jeringa
de plástico con contenido de Tiosulfato de sodio, agregando el reactivo
gota a gota hasta que el color oscuro de la muestra cambió a trasparente
y finalmente se dio lectura al gasto del reactivo que se encuentra en la
jeringa como como resultado.
44
 Parámetros medidos en laboratorio
Los parámetros
, DQO, fosfatos, nitratos y nitritos fueron enviados al
mega laboratorio y laboratorio de aguas y suelos de la facultas de
ingeniería agrícola, de la Universidad Nacional del Altiplano de Puno para
su análisis respectivo, para ello se tomaron las muestras en frascos de
vidrio de 300ml para cada parámetro; debidamente esterilizado y
rotulados, para recolectar las muestras se enjuagaron 3 veces con el
mismo agua de río, en el caso del
el frasco fue llenado lentamente
en su totalidad para evitar la formación de burbujas que pudiera alterar la
muestra, posteriormente ya recolectadas las muestras fueron colocadas
en un Cooler con hielo para su preservación y enviarlas al laboratorio; de
acuerdo al procedimiento del protocolo nacional para el monitoreo de la
calidad de los recursos hídricos superficiales (Resolución Jefatural N°
010-2016-ANA), en cada punto se tomaron 5 muestras, 1 muestra por
parámetro y 20 por los 4 puntos de muestreo, iniciando a las 07:00 am a
09:00 am la entrega a los laboratorios fue a las 10:00 am a 10:15 am del
mismo día de tomadas las muestras.
Las muestras fueron enviadas al laboratorio de suelos y agua de la
facultad de ingeniería agrícola.
-
Equipo HACH DR/850 colorímetro,
-
Equipo de digestor digital para 6 muestras marca VELP. Demanda
química de oxigeno como (DQO) mg/l.
-
Equipo de incubadora por 5 días, estufa con bomba y al vacío.
Demanda bioquímica de oxigeno como (
) mg/l.
Por el mega laboratorio de la UNA- Puno
-
Método de oxitop
-
Dicromato de potasio
-
Cloruro de estaño
45
En caso de los Coliformes fecales las muestras fueron tomadas en un
frasco de vidrio de 300ml debidamente esterilizado y rotulados, que
fueron enjuagadas de 2 a 3 veces; se cogió el frasco por debajo del cuello
y se sumergió en dirección opuesta al flujo del agua dejando un espacio
del 10 % del volumen del frasco para asegurar el oxígeno necesario para
las bacterias, posterior a ello fueron colocadas en un Cooler con hielo
para su preservación, las muestras fueron entregadas al laboratorio de la
DIRESA Puno (dirección regional de salud).
El análisis microbiológico fue realizado por el laboratorio de la DIRESA
que utilizo para su determinación.
Numeración Coliformes totales, Coliformes fecales y E. coli método
estandarizado de tubos múltiples.
Punto 1
Este primer punto de muestreo se ubicó a 1500 metros aguas arriba del
puente internacional como se muestra en la (figura 6), además es
importante describir lo siguiente: se observó intensos cultivos, pastado de
animales, aves y material orgánico en las riberas del río, que no forma
parte de la población urbana del distrito de Ilave.
Punto 2
El segundo punto de muestreo se ubicó a 1500 metros aguas abajo del
puente internacional, aguas debajo del puente antiguo y de la captación
de agua para la población de Ilave como se muestra en la (figura 7). A
este punto se le consideró estratégico debido a que el tramo que empieza
del puente internacional hasta este punto son donde se encuentran la
mayor zona de contaminación que presentó: drenajes de aguas pluviales,
aguas residuales de desagües clandestinos son vertidos directamente al
río debido a las viviendas que se ubican en las riberas del río en este
punto.
46
Punto 3
Este punto se ubicó a 1500 metros aguas abajo seguida del segundo
punto de muestreo. Este punto se caracteriza porque se encuentra a 800
metros aproximadamente aguas debajo después del vertimiento de la de
las aguas de la laguna de oxidación al río como se muestra en la (figura
8); que se considera como la principal fuente de contaminación.
Punto 4
El cuarto y último punto se ubicó a 1500 metros más; aguas abajo
seguida del tercer punto de muestreo, y 200 metros aproximadamente
aguas abajo del camal municipal como fuente de contaminación en dicho
punto de muestreo como se muestra en la (figura 7). Estos puntos fueron
tomas al azar, con una distancia entre punto a punto de muestreo de 1500
metros.
Figura 6: Ubicación del punto de muestreo en el P1
Figura 8: Ubicación del punto de muestreo en el P3.
Figura 7: Ubicación del punto de muestreo en el P2
Figura 9: Ubicación del punto de muestreo en el P4.
47
 Medición de caudal
La metodología que se utilizó fue el aforo líquido con correntómetro,
donde se determinó la profundidad y la velocidad de flujo en las verticales,
el nivel del agua y el ancho de la sección transversal del río. La medición
de estas variables se llevó a cabo mediante instrumentos apropiados para
la medición de caudal del río, se estimó determinando la velocidad
superficial del agua con un correntómetro (marca global wáter modelo
FP), la medición del área transversal se logró midiendo el ancho del río y
las profundidades a lo largo de la sección en distancias regulares con una
cinta métrica. Luego se calculó el área de cada sección; finalmente el
área transversal del cauce fue la suma de todas las áreas de los
segmentos. Las medición de mediciones en los 3 puntos se iniciaron a las
07.00 am a 10:30 am.
Q=A*V
Dónde:
Q = Caudal
A = Área
V = Velocidad
Se tomaron 3 puntos de medición en los lugares más accesibles, seguros
y representativos del río, para la medición de caudal se utilizó
instrumentos apropiados para la medición en el río se estimó
determinando la velocidad superficial del agua con un correntómetro
(marca global wáter modelo FP), para la medición del área transversal se
logró midiendo el ancho del río y las profundidades a lo largo de la
sección en distancias regulares con una cinta métrica. Luego se calculó el
área de cada sección; finalmente el área transversal del cauce es la suma
de todas las áreas de los segmentos.
48
Tabla 7:
Puntos Georreferenciados de las estaciones de muestreo para las mediciones
de caudal.
Puntos de Medición de Caudal
Puntos
Coordenadas
Altitud
Código
Este
Norte
m.s.n.m.
P1
431049
8219283
3825
P2
433062
8222642
3826
P3
434053
8221778
3825
La tabla muestra los puntos de muestreo donde se midieron el caudal del río Ilave
49
Figura 10: Puntos de muestreo caudal
50
Punto 1
Este punto se ubicó aguas arriba del punto 1 de las tomas de muestras
por ser un lugar seguro de fácil acceso, aquí se midió el caudal de ingreso
que no cuenta con vertimientos de aguas con presencia de contaminantes
directos por la población como se muestra en la (figura 11).
Punto 2
Este punto representa el caudal con un aumento de efluentes de
vertimientos por la población como por los drenes de aguas pluviales y
aguas residuales domesticas clandestinas como se muestra en la (figura
12). Que se ubicó sin embargo a 200 metros aguas arriba antes del
vertimiento de las aguas de las lagunas de oxidación.
Punto 3
Este punto se tomó a 50 metros aguas arriba antes del cuarto punto de
muestreo a 150 metros aproximadamente aguas debajo de camal
municipal, en este punto se midió la salida del caudal; después de los
efluentes de la población así como de las descargas de las aguas de las
lagunas de oxidación como del camal municipal como se muestra en la
(figura 13).
51
Figura 11: Ubicación del punto de muestreo en el P1.
Figura 12: Ubicación del punto de muestreo en el P2.
Figura 13: Ubicación del punto de muestreo en el P3.
52
3.4. Tratamiento estadístico
Para poder evaluar los niveles de contaminación por aguas residuales de
los parámetros fisicoquímicos y biológicos, se realizó un análisis
exploratorio de los datos, es decir se obtuvo los estadísticos descriptivos
(número de datos, mínimo, máximo, media, desviación estándar y
coeficiente de variabilidad) para cada parámetro, que nos permitió realizar
las evaluaciones necesarias.
3.4.1. Diseño estadístico
Siendo necesario establecer las diferencias que pudieran existir entre los
puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para
un diseño bloque completo al azar (DBCA).
Modelo Estadístico lineal
yij    i   j  eij
Con i = 1, 2, 3, 4. y j = 1,2,3
Dónde:
yij
: Es la variable de respuesta de la medición del parámetro.

: Es la media general.
i
: Es el efecto del i-esimo punto de muestreo.
j
: Es el efecto de bloque del mes de muestreo.
Eij
: Es el error experimental.
53
CAPITULO VI
4.1. Resultados y discusión
Los resultados evaluados del agua de río llave en los 4 puntos de
muestreo se detallan a continuación:
4.1.1. Parametros fisicos
a) Temperatura
TEMPERATURA
15.5
15.4
15.5
15
°c
14.5
14.7
14.2
14.6
14.4
14.533
15.225
14.833
14.6
14.4
14.525
14.6
13.95
14.133
14
13.5
14.4
15.3
14
13.7
13.5
13
12.5
P1
P2
P3
P4
Promedio Promedio
general
PUNTOS DE MONITIREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 14: Temperatura correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para la temperatura
fueron de 15.5 °C, como el valor más alto, que se ubicó en el P2 del
primero muestreo en el mes de noviembre, y el más bajo fue de 13.5 °C
en el P1 del tercer muestreo. Durante las mediciones de temperatura en
los muestreos realizados no hubo una variación notable, teniendo
temperaturas no tan altas, considerando que las condiciones en que se
realizaron las mediciones influyeron, debido a que los cuerpos de agua
influyen en su temperatura, ya que el caudal en el primer muestreo fueron
bajas y poco profundas llegado a calentarse más rápido que las
54
profundas, concentrándose temperaturas alta con respecto a las demás.
Las precipitaciones fueron significativas aumentando el caudal, teniendo
aguas muy agitadas que tienden hacer más frías que las de movimiento
lento que se calientan más rápido. El promedio de los valores de T° para
el mes de noviembre fue de 15.2 °C, seguido del mes diciembre con 14.4
°C, y finalmente el mes de enero con 14 °C, como se muestra en la tabla
N° 20 de los anexos.
Tabla 8:
Estadísticos descriptivos de temperatura según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
Noviembre
N
Min
Max
4
14.7
15.5
Media
(X )
15.225
Desviación
Estándar (S)
0.359
C.V %
Diciembre
4
14.2
14.6
14.4
0.163
1.134
Enero
4
13.5
14.6
13.95
0.480
3.438
2.361
La tabla muestra el coeficiente de variación de la temperatura
En la temperatura el coeficiente de variación que se muestra. Refiere que
la media es altamente representativa en los 3 meses muestreados; ya que
no se muestra una dispersión en los valores de la temperatura de acuerdo
al mes de muestreo además los valores encontrados en los puntos de
muestreo de cada mes no se muestra una variación notable son más
semejantes entre sí mismos.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen, Yana (2014),
obtuvo promedios de temperatura que oscilaron entre 13.33 °C y 11.66
°C, además
señala que el nivel de temperaturas encontradas en su
investigación están relacionadas a la altura y puesto que el Altiplano es
una planicie con algunas llanuras bajas hay incidencia de vientos
continuos, donde influye también la localización de cada zona. Tevés
(2016), encontró temperaturas con un valor alto que fue de 19.9 y la
mínima de 7.2 °C, refiere también que la temperatura del agua va
aumentando en su trayectoria. Ocasio (2008), sosteniene que la
temperatura fluctuó de una mínima de 24.3°C a una máxima de 25.4°C
obtuvo una pequeña diferencia en la temperatura del agua, esta ocurrió
55
porque no hubo diferencia significativa entre el tiempo seco y lluvioso.
Zhen (2009), refiere que obtuvo una temperatura media anual del agua de
la quebrada que fue de 25°C con una mínima de 22.5°C y una máxima de
27.3 °C.
Para determinar si existe diferencias del contenido de temperatura entre
los puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza
para un diseño bloque completo al azar (ver anexo 32), en el cual se
encontró que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ),
en cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene una semejanza en los contenidos
de temperatura por punto.
b) Oxígeno disuelto
OXÍGENO DISUELTO
5.8
6
5.133
5
5
5.6
4.6
4.6
4.2
P1
P2
4.8
5.4
4.8 4.833
4.3
5.7
5
5.625
5.033 4.85
4.4
4.375
4.95
mg/l
4
3
2
1
0
P3
P4
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 15: Gráfico de OD correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para el oxígeno
fueron 5.8 mg/l como el valor más alto que se registró en el P1durante el
tercer muestreo y el valor más bajo fue de 4.2 mg/l en el P2 durante el
segundo muestreo. El aumento del caudal influyo de manera significativa
56
diluyendo el material orgánico presente, además de ello el movimiento del
agua hace que el río se oxigene, se puede agregar la relación con las
temperaturas bajas que se registraron en dicho muestreo ya que a
temperaturas bajas la concentración de oxigeno es mayor que a
temperaturas altas. Sin embargo una de las factores a considerar son: el
vertimiento antropogénico de aguas residuales domesticas clandestinas y
las escorrentías de los cultivos con presencia de fertilizantes ricos en
materia orgánica. El promedio de los valores del OD para el mes de
noviembre fue de 4.9mg/l, seguido del mes diciembre con de 4.4 mg/l, y
finalmente el mes de enero con 5.7 mg/l, como se muestra en la tabla N°
21.
Tabla 9:
Estadísticos descriptivos de OD según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
0.191
C.V %
Noviembre
4
4.6
5
4.85
Diciembre
4
4.2
4.6
4.375
0.171
3.904
Enero
4
5.4
5.8
5.625
0.171
3.036
3.948
La tabla muestra el coeficiente de variación de oxígeno disuelto.
En el oxígeno disuelto del coeficiente de variación muestra que la media
es altamente representativo; debido a que las variaciones del OD en los
puntos muestreados son bajas y se ajustan más a la media y no se
encuentran dispersas, se puede mencionar también que el OD se
encuentra en concentraciones similares en cada punto muestreo de
acuerdo al mes de muestreado, además de considerar que el río se
encuentra como aceptable para la vida acuática.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen Ocasio (2008).
Obtuvo valores del oxígeno disuelto que se mantuvo en un rango de 6.53
y 7.56 mg/l Este resultado atribuye a las algas fotosintéticas que oxigenan
el agua, así mismo el valor más bajo de las tres estaciones se presentó en
el vertimiento del desagüe temporal. La ANA (2012), obtuvo valores de
7.31 mg/l antes de la captación de planta de agua potable y 6.76 mg/l
57
después del vertimiento de las aguas residuales del camal municipal.
Peñafiel (2014), encontró
el oxígeno disuelto generalmente decrece
mientras el flujo de la corriente avanza hacia las zonas bajas. Existiendo
un valor mínimo de 4.41 mg/l. López y Villanueva (2006). Encontraron
que los valores del oxígeno disuelto son
> 6.5. Mientras que Pave y
Marchese (2005), encontraron valores de OD de hasta 12.7 mg/L que da
a conocer un río muy con contaminación de material orgánico.
Para determinar si existe diferencias del contenido de oxígeno disuelto
entre los puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de
varianza para un diseño bloque completo al azar (ver anexo 33), en el
cual se encontró que los meses (bloques) y puntos de muestreo son
diferentes estadísticamente (p  ), por lo tanto si existen diferencias
estadísticas significativas para ambos.
c) Conductividad eléctrica (CE)
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
900
800
700
820
690
636.667
750
690
740
690
610
606.667
765
692.5
750
700
616.67
613.333
uS/cm
600
500
400
390
390
392.5
390
400
300
200
100
0
P1
P2
P3
P4
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 16: CE correspondiente a los 3 muestreos realizados.
58
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para la conductividad
eléctrica fueron 820 uS/cm el valor más alto en el P1 que se obtuvieron en
el segundo muestreo del mes de diciembre, y el más bajo fue de 390
uS/cm en los en los puntos 1,2 3, en el tercer muestreo. Estos valores
tienen relación con las precipitaciones registradas en dicho mes
favoreciendo la disolución de los aniones y siendo depurados por el
aumento del caudal, no se descarta una relación con las temperaturas
bajas que se registraron. El promedio de los valores del CE para el mes
de noviembre fue de 765 uS/cm, seguido del mes diciembre con de 693
uS/cm, y finalmente el mes de enero con 393 uS/cm, como se muestra en
la tabla N° 22.
Tabla 10:
Estadísticos descriptivos de Conductividad Eléctrica según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
36.97
C.V %
Noviembre
4
740
820
765
Diciembre
4
690
700
692.5
5
0.722
Enero
4
390
400
392.5
5
1.274
4.832
La tabla muestra el coeficiente de variación de la conductividad eléctrica.
El coeficiente de variación de la conductividad eléctrica muestra que la
media es altamente representativa en los 3 meses muestreados; debido a
que los valores encontrados en los puntos de muestreo de cada mes no
varían
significativamente.
Entonces
las
concentraciones
de
la
conductividad eléctrica en cada punto muestreado no estuvieron
dispersas de acuerdo al mes muestreo, encontrándose una conductividad
eléctrica similar en el tramo del río Ilave en estudio.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen Estos resultados
guardan relación con lo que sostienen Ocasio (2008), encontró una
conductividad con un valor mínima
de 396.33 uS/cm y una máxima
436.66 uS/cm, refiere que obtuvo valores altos de conductividad en
tiempo de lluvia y que está relacionada a las formaciones geológicas del
lugar. Donde los ríos y arroyos es afectada sobre todo por la geología del
59
área en la cual el agua fluye. ANA (2012). Obtuvo valores de
conductividad eléctrica de 580 uS/cm antes de la captación de planta de
agua potable en el río llave y 584 uS/cm y después del vertimiento de las
aguas residuales del camal municipal. Zhen (2009). Obtuvo valores de
conductividad eléctrica con una mínima que fue de 87.5 uS/cm en la
época lluviosa y una máxima de 285 uS/cm en el primer muestreo de la
época lluviosa, vale decir en los comienzos de las lluvias intensas.
Martínez (2006), obtuvo valores de conductividad con una de máxima que
fue 1878 uS/cm, y una mínima de 0.5 uS/cm. menciona que valores altos
de CE están estrechamente relacionados con la precipitación puesto que
la misma favorece la disolución de minerales, especialmente si la
naturaleza de dicha precipitación es ácida y luego la escorrentía favorece
el enriquecimiento del agua.
Teves (2016), registró que en las dos campañas de muestreo los valores
fueron bajos, con niveles de concentración inferior a los 500 μS/cm. Esto
se puede explicar porque la CE en los ríos se ve afectada principalmente
por la geología a través de la cual fluye el agua. Ríos que discurren por
zonas de lecho de roca de granito, como es el caso del río Cacra, tienden
a tener menor CE porque esta roca se compone de materiales más
inertes que no se ionizan cuando están en contacto con el agua. Por otro
lado, los suelos arcillosos aumentan la CE debido a que estos se ionizan
fácilmente al estar en contacto con el agua
Para determinar si existe diferencias del contenido de conductividad entre
los puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza
para un diseño bloque completo al azar (ver anexo 34), en el cual se
encontró que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ),
en cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene una semejanza en los contenidos
de conductividad por punto.
60
d) Solidos totales disueltos (STD)
SOLIDOS TOTALES DISUELTOS
400
350
380
350
380
350
310
306.667
390
370
350
380
347.5
340
310
306.667
308.33
300
ppm
250
200
190
200
200
200
197.5
150
100
50
0
P1
P2
P3
P4
Promedio
Promedio
general
puntos de monitoreo
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 17: STD correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para la los sólidos
totales disueltos fueron 390 ppm el valor más alto en el P4 que se
obtuvieron en el segundo muestreo del mes de diciembre, y el más bajo
fue de 190 ppm en el P1 en el tercer muestreo. Los vertimientos de
aguas identificados sin un tratamiento adecuado contienen sales
inorgánicas, lo cual hace que contengan
concentraciones de STD,
además en su recorrido del río y las precipitaciones haya arrastrado sales
y material húmico con concentraciones despreciables. Además las
precipitaciones registradas durante el mes donde se tuvo un aumento del
caudal, disminuyo las concentraciones de STD debido a la depuración del
río, a medida que las precipitaciones son constantes los suelos son
lavados;
encontrándose
menores
concentraciones
de
sales
y
contaminantes en los ríos; tal como se determina de acuerdo a los valores
obtenidos. El promedio de los valores del STD para el mes de noviembre
61
fue de 380 ppm, seguido del mes diciembre con 347.5 ppm, y finalmente
el mes de enero con 197.5 ppm, como se muestra en la tabla N° 23
Tabla 11:
Estadísticos descriptivos de Solidos Disueltos Totales según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
8.165
C.V %
Noviembre
4
370
390
380
Diciembre
4
340
350
347.5
5
1.439
Enero
4
190
200
197.5
5
2.532
2.149
La tabla muestra el coeficiente de variación de solidos totales disueltos.
El coeficiente de variación de los sólidos totales disueltos muestra que la
media es altamente representativa en los 3 meses muestreados; debido a
que no se ve una variación notable en los valores encontrados en los
puntos muestreados de cada mes, donde la dispersión no es muy
significativa; teniendo una relación con la conductividad eléctrica.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen Teves (2016), Las
concentraciones de STD tienen valores del orden de 250 mg/L en la
primera campaña y de 300 mg/L en la segunda campaña. Reporto que en
época de lluvias las concentraciones de SDT fueron menores que en la
época seca, debido a que las altas precipitaciones producen un aumento
en el caudal de los ríos lo cual implica una disminución de la
concentración de STD. Martínez (2006), obtuvo un valor máximo de
sólidos totales disueltos que fue de 934 mg/l, y una mínima de 0.0 mg/l,
menciona que registró los datos más altos, a mediados de la temporada
lluviosa y los valores más bajos en época seca. Tamani (2014), encontro
los sólidos totales disueltos que oscilaron entre 8 mg/l el mínimo y el
máximo 46 mg/l, registro los valores más altos en temporada de sequía,
este comportamiento es explicado por el arrastre de diversas sustancias
contaminantes a lo largo del rio. Zhen (2009), Obtuvo un valor media
anual que fue de 213 ppm, con una mínima de 120 ppm y una máxima
de 268 ppm, Los SDT del agua de la quebrada fue mínima en época
lluviosa y máxima en época seca, lo que indica que es adecuada para
62
consumo humano con un tratamiento simple. Javier (2003). Obtuvo
valores de sólidos totales disueltos que estuvieron como una máxima de
244.61
mg/l
y
una
mínima
de
46.38
mg/l.
Este
parámetro,
estadísticamente presentó diferencias significativas entre estaciones, no
así entre épocas. Tesis final (2010), obtuvo valores máximos de 461.4
ppm y un mínimo de 271.1 ppm, donde señala que la cantidad de sales
disueltas en las aguas residuales, en su mayoría son de origen orgánico.
Para determinar si existe diferencias del contenido de solidos disueltos
totales entre los puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de
varianza para un diseño bloque completo al azar (ver anexo 35), en el
cual se encontró que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente
(p  ), en cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene una semejanza en los contenidos
de solidos disueltos totales por punto.
4.1.2. Parámetros químicos
a) Potencial de hidrogeno (pH)
pH
8.12
8.2
8.14
7.92 7.92
unidades de pH
8
7.82
7.8
7.6
7.81
7.727
7.667
7.58 7.6
7.92
7.5
7.88
7.75
7.86
7.67
7.66
7.45
7.43
7.50
7.4
7.2
7
P1
P2
P3
P4
Promedio
Promedio
general
Puntos De Monitoreo
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 18: pH correspondiente a los 3 muestreos realizados.
63
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para el pH fueron un
valor extremo próximo al límite superior que fue en el P2 con 8.14, y un
valor mínimo de 7.43 unidades de pH. Estos valores tienen relación con el
vertimiento de las aguas residuales domesticas clandestinas y drenes de
aguas pluviales urbanas con cantidades de materia orgánica. Además se
le atribuye a la dilución de rocas con contenido de carbonatos, como la
piedra caliza que atraviesa el cauce del río. El promedio de los valores de
la pH
para el mes de noviembre fue de 7.9 mg/l, seguido del mes
diciembre con de 7.8 mg/l, y finalmente el mes de enero con 7.5 mg/l
como se muestra en la tabla N° 24.
Tabla 12:
Estadísticos descriptivos de pH según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
Noviembre
N
Min
Max
Desv. Est.
(S)
0.193
C.V %
8.12
Media
(X )
7.88
4
7.66
Diciembre
4
7.58
8.14
7.863
0.233
2.964
Enero
4
7.43
7.6
7.495
0.076
1.013
2.443
La tabla muestra el coeficiente de variación de pH.
El pH mostró un coeficiente de variación donde la media es altamente
representativo debido a que la dispersión es muy baja en los 3 meses de
muestreo, se puede decir que la variación en la concentración de pH en
cada punto muestreado no fue significativo encontrándose valores
similares o parecidos en cada punto muestreado.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen Según Martínez,
(2006), encontró un valor máximo que fue de 7.99 y el mínimo de 5.92, indica
también que la tendencia a una disminución del pH se debe a la
precipitación característica de la temporada lluviosa y a la cantidad de
materia orgánica disuelta. Mientras que Yana, (2014), obtuvo un valor
máximo de 7.9 y un mínimo de 6.2 unidades de pH, menciona que la
variación de pH, se debe a la concentración de iones H+ e OH-, que
otorga acidez o alcalinidad al agua, la fermentación microbiana,
nitrificación del amonio y la oxidación de sulfuros provocan una reducción
64
del pH por la generación de
. Ocasio (2008), obtuvo un pH con un
valor más alto que fue de 7.89 y el más bajo de 7.66 que tiende a la
alcalinidad, señala que esta concenracion se debe a la escorrentia pluvial
que es el mayor contribuyente de contaminacion al río pH en los tiempos
de lluvia y seco. Pave y Marchese (2005). Encontraron que el pH osciló
entre 6.5 y 8.3, obteniéndose en general valores bajos, más influenciadas
por los efluentes cloacales e industriales. Así mismo Custodio y Pantoja
(2012). Obtuvieron un valor máximo de 8.37 y un bajo de 8.04 de
unidades de pH q también tiende a hacia la alcalinidad y que se debería a
las condiciones edáficas del área intervenida y al ingreso de fertilizantes al
medio acuático por actividad agrícola, actividad piscícola, viviendas en los
márgenes del río, descargas de afluentes domésticos, explotación
ganadera, residuos sólidos centro de beneficio de animal y vegetación
rivereña.
Para determinar si existe diferencias del contenido de pH entre los puntos
de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para un
diseño bloque completo al azar (ver anexo 36), en el cual se encontró que
los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ), en cuanto a
los puntos de muestreo no se encontraron diferencias significativas (p 
), por tanto, se tiene una semejanza en los contenidos de pH por punto.
65
b) Fosfato
FOSFATO
2.5
2.1
2
1.75
mg/l
1.56
1.5
1.3
1.25
1.004
1.715
1.45
1.207 1.16
1.1
0.922
0.965
1.2025
1.025
1
0.5
0.22
0.013
0.176
0.215
0.156
0
P1
P2
P3
P4
Promedio
mes
Promedio
general
Puntos de monitoreo
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedio puntos
Figura 19: Fosfato correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos para el fosfato fueron 2.1 mg/l en el P2 del mes
de diciembre temporada de transición y 0.013 mg/l como mínimo en el P1
durante el primer muestreo del mes de noviembre.
Es posiblemente
considerar que se deba al vertimiento de las aguas residuales domesticas
clandestinas, así como a los drenes con aguas pluviales urbanas, que se
activan debido a las precipitaciones registradas en este mes de transición.
La baja concentración tendría relación con el bajo caudal que se registró
en dicho mes, el cual podría no estar disolviendo las rocas fosfatadas que
se encontrarían aguas arriba de este punto, además es posible que se
tenga un consumo del fosfato por parte de las plantas acuáticas que se
encuentran en el río, considerando que este punto no recibe ningún tipo
de descarga que fuera identificada aguas arriba. Sin embargo en sus
riberas, se presencia cultivos agrícolas que serían fertilizadas y tendrían
un impacto significativo en temporada de precipitaciones debido a una
lixiviación, el fosfato descendería en la temporada de intensas lluvia
presentadas en el tercer muestreo por depuración debido al aumento del
caudal. El promedio de los valores de fosfato para el mes de noviembre
66
fue de 0.16 mg/l, seguido del mes diciembre con de 0.94 y finalmente el
mes de enero con 0.64 como se muestra en la figura 10 el promedio de
los meses en estudio se encuentran por debajo de los ECA agua como se
muestra en la tabla N° 29.
Tabla 13:
Estadísticos descriptivos de Fosfato según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
Desv.
Est.(S)
C.V %
Noviembre
4
0.013
0.22
0.156
0.097
62.398
Diciembre
4
1.45
2.1
1.715
0.285
16.619
Enero
4
1.1
1.3
1.203
0.090
7.450
La tabla muestra el coeficiente de variación de Fosfato.
En la tabla se observa que el porcentaje del coeficiente de variación del
fosfato en el mes de noviembre fue muy disperso; posiblemente se deba
a las variaciones en las concentraciones en los distintos puntos de
muestreo. En el mes de diciembre el coeficiente de variación muestra que
las concentraciones de fosfato aumentaron y que al mismo tiempo la
dispersión no fue muy significativa con relación a la media. Para el mes
de enero el coeficiente de variación del fosfato fue altamente
representativo debido a que las lluvias disminuyeron las concentraciones
de fosfato; que fueron bajas en los puntos muestreados y no estuvieron
muy dispersas con relaciones a los muestreos anteriores.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen, Peñafiel (2014),
encontró valores más altos en caudales altos ya que es mayor el arrastre
debido a que la corriente de agua lo es. Mientras que El valor máximo
encontrado de fosfatos es de 21.24 mg/L en el caudal más alto (Julio)
mientras que un mínimo de 0.34 mg/L se presentó en un caudal medio.
En los caudales altos es mayor el arrastre debido a que la corriente de
agua lo es. Mientras que Gil (2014), indica que entró Los valores de
fosfatos en general se presentaron más altos en periodo de lluvias, con un
valor máximo de 1.01 mg/l , estación fuertemente influenciada por los
67
cultivos agrícolas y la industria avícola los valores de fosfatos en general
se presentan más altos en periodo de lluvias. Sin embargo de acuerdo a
otros estudios realizados se encontraron concentraciones más altas de
fosfato en temporadas secas. Martínez (2006), refiere que obtuvo un valor
máximo de 4.05 mg/l y una mínima de 0.06 mg/l en los lugares donde se
encuentran poblaciones, a lo refiere que la elevada precipitación afecta la
disolución de minerales por las inundaciones y el lavado del suelo por las
escorrentías llevando una cantidad significativa de desechos al agua,
impactando severamente las condiciones del agua. A lo que Ocasio
(2008), Indica que en una de las estaciones de muestreo en el evento
seco obtuvo un valor máximo que fue de 0.3 mg/l y una mínima en el
evento de lluvia con 0.12 mg/l debido a que el flujo es más lento y el
fosforo se acumula. Es claro que en temporadas de lluvias se tiene un
arrastre por escorrentía de material contaminante en ríos que se forman
parte de una población además reciben el vertimiento de aguas
residuales.
Para determinar si existe diferencias del contenido de fosfato entre los
puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para
un diseño bloque completo al azar (ver anexo 41), en cual se encontró
que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ), en
cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene igual contenido de fosfato por
punto.
68
c) Demanda bioquimica de oxigeno en 5 dias (DBO5)
DBO5
96
100
90
84
80
70
mg/l
56.25
53.11 50
47.203
55
51.5
50
50
40
30
72
63.167
70
60
82
76
23.5
20.5
28.33
53.75
22.985
19.61
20
10
0
P1
P2
P3
P4
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
Figura 20: DBO5 correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados que se obtuvo para la DBO5 fue de 96 mg/l en el P2 como
el valor más alto que se registró en el segundo muestreo del mes de
diciembre temporada de transición de seco a lluvioso, en el tercer
muestreo del mes de enero temporada de precipitaciones se registró el
valor más bajo que fue de 19.61 mg/L en el P4. Las concentraciones altas
se relacionan con las precipitaciones que arrastraron grandes cantidades
de materia orgánica entre otros por el drenaje de agua pluvial urbano,
además del vertimiento de las aguas residuales domesticas clandestinas
contribuyendo con cantidades de carga de material orgánico sin
tratamiento, donde las altas concentraciones de materia orgánica no son
diluidas ni depuradas fácilmente demandando mayor oxígeno. Es
evidente
que
las
precipitaciones
reportadas
aumentaron
considerablemente el volumen del caudal y la velocidad de la corriente,
además de ello este aumento del caudal afecta a las concentraciones en
cada punto de muestreo, debido a que la carga contaminante que se
vierten al río, es diluidas con facilidad así como su depuración; debido al
incremento de la corriente del río. El promedio de los valores de la
69
para el mes de noviembre fue de 56.25 mg/l, seguido del mes diciembre
con de 82 mg/l, y finalmente el mes de enero con 22.98 mg/l como se
muestra en la tabla N° 25.
Tabla 14:
Estadísticos descriptivos de DBO5 según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Noviembre
4
Diciembre
Enero
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
9.465
C.V %
50
70
56.25
4
72
96
82
10.583
12.906
4
19.61
28.33
22.985
3.933
17.110
16.826
La tabla muestra el coeficiente de variación de la DBO 5.
Los coeficientes de variación de la
en los meses de muestreo no
estuvieron muy dispersos; lo que quiere decir que las concentraciones en
los 4 puntos de muestreo fueron muy representativas y que dicho
parámetro tuvo una concentración muy similarmente en cada punto de
muestreo. Sin embargo los valores de
encontrados en cada mes de
muestreo fueron cambiantes.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen Yana (2014),
encontró una DBO5, mayor en el muestreo del mes de abril que fue de
81.55 mg/l y el menor en Enero 25.06 mg/l, estos resultados están
influenciados por el ciclo de lluvias, el caudal y la concentración de
materia orgánica. Por lo que deduce que en los meses de lluvia el nivel de
disminuye, en las épocas secas este se incrementa. Gil (2014).
Obtuvo un valor máximo de la DBO que fue de 4 mg/l y una mínima de
0.28 mg/l en época de lluvia. Este comportamiento es debido a la
conducta que tiene cada estación o cada tramo del río, ya que en verano
algunas de las quebradas que reciben vertimientos se secan y en invierno
se observa un fenómeno de dilución pero al mismo tiempo ocurre una
arrastre de materia orgánica, razón por la cual el comportamiento es muy
variable en las dos temporadas. Tamani (2014), encontró valores que
70
muestran una DBO5 mínima de 2.58 mg/l y un valor máximo de 14.27
mg/l en la primera temporada del mes de febrero, Refiere que el agua del
río presenta rastros de contaminación, que se debe a las conexiones
directas de aguas residuales domesticas que poseen las viviendas
cercanas al cauce del río. Peñafiel (2014). Encontró un valor máximo de
10.12 mg/L y refiere que la demanda bioquímica de oxígeno es mayor en
caudales bajos, ya que a mayor temperatura aumenta la velocidad de
biodegradación de la materia orgánica. Sin embargo, Martínez (2006),
refiere que encontró una demanda bioquímica de oxígeno con un valor
máximo que fue 37.9 en temporada de seco mg/l y una mínima de 1.11
mg/l en temporada de lluvia.
Para determinar si existe diferencias del contenido de DBO 5 entre los
puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para
un diseño bloque completo al azar (ver anexo 37), en el cual se encontró
que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ), en
cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene igual contenido de DBO 5 por
punto.
71
d) Demanda quimica de oxigeno (DQO)
DQO
250
200
218
183
173
150
mg/l
160
150
140
124.84
135
130.537
145.127
100
51.52
57.38
P1
P2
184.75
165
146.25
129.16
116.127
68.61
56.473
48.38
50
0
P3
P4
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 21: DQO correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos para la DQO fue de 218 mg/l en el P2, los
valores más altos se registraron en el segundo muestreo del mes de
diciembre, este punto se ve influenciada por el vertimiento de las aguas
residuales domesticas clandestinas (con contenidos de material fecal,
aceites, grasas y detergentes entre otros) que se registran en el tramo de
este punto además del aporte de los drenes pluviales urbanos con
cantidades de sedimentos que se activaron por las precipitaciones
registradas. Los valores bajos se obtuvieron en el tercer muestreo del
mes de enero en temporada lluviosa, el valor más bajo fue en el P4 con
48.38 mg/l, aguas arriba a este punto se ubica el camal municipal que
vierte sus aguas al río, las continuas precipitaciones registradas durante
este mes, causo que disminuya la oxidación de la materia orgánica,
debido al aumento del caudal ayudando en la dilución y la depuración del
material orgánico y de los contaminantes en cada punto de muestreo
considerando siempre que los contaminantes principales provendrían de
los vertimientos mencionados. El promedio de los valores de la DQO para
72
el mes de noviembre fue de 146.25mg/l, seguido del mes diciembre con
184.75 mg/l, y finalmente el mes de enero con 56.47mg/l como se
muestra en la tabla N° 26.
Tabla 15:
Estadísticos descriptivos de DQO según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
C.V %
146.25
Desviación
Estándar
(S)
11.087
Noviembre
4
135
160
Diciembre
4
165
218
184.75
23.358
12.643
Enero
4
48.38
68.61
56.473
8.910
15.777
7.581
La tabla muestra el coeficiente de variación de la DQO.
Los coeficientes de variación de la DQO en los meses de muestreo
diciembre y enero fueron muy representativos lo que quiere decir que no
hubo una dispersión alta en los puntos muestreados. La media del
muestreo del mes de noviembre muestra una alta representatividad,
debido a que su coeficiente de variación es de 7.581% que indica que no
hay una dispersión significativa de este parámetro, y que la materia
orgánica para oxidar es similar en cada punto de muestreado de acuerdo
al mes de muestreo.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen, Yana (2014).
Obtuvo valores de la DQO que se encontraron en un rango de 7.21 a
198.25 mg/l en temporada de seco y lluvioso su presencia se debe
principalmente a las descargas residuales de origen municipal que son
vertidas al río sin previo tratamiento. Gil (2014). El valor máximo
encontrado se presentó en época de lluvias en la estación con un valor de
26 mg/l. El valor más bajo fue encontrado en época de sequía con 2.2
mg/l. refiere a que la DQO presentó un comportamiento no asociable a las
condiciones climáticas presentes en el momento del muestreo, ya que en
algunas estaciones fue mayor en época de sequía y en otras en época de
lluvias. Martínez (2006), En cuanto a los valores más altos se encontraron
en la temporada seca con un valor máximo de 1539 mg/l, esto por la
73
reconcentración que tienen las sustancias al disminuir el nivel del agua la
demanda química de oxígeno y una mínima de 15 mg/l en temporada de
lluvia.
Para determinar si existe diferencias del contenido de DQO entre los
puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para
un diseño bloque completo al azar (ver anexo 38), en el cual se encontró
que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ), en
cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene igual contenido de DQO por
punto.
e) Nitrato
NITRATO
2.8
3
2.6
2.5
2.45
2.4
2.1
2
2
mg/l
2
1.467
1.5
1.5
1.52
1.4
1.2
1.1
1
1
0.8
1.25
0.85
0.8
0.6
0.5
0.5
0
P1
P2
P3
P4
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 22: Nitrato correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para el nitrato fueron,
el valor más alto 2.8 mg/l se registró en el P2, con el valor más bajo de
0.5 mg/l en el P4 del tercer muestreo. Debido a la influencia de los
vertimientos de las aguas residuales domesticas clandestinas, así como al
74
arrastre de sedimentos en los drenes de aguas pluviales urbanos que
ingresan al río. El promedio de los valores de la nitrato para el mes de
noviembre fue de 1.3 mg/l, seguido del mes diciembre con de 2.5 mg/l, y
finalmente el mes de enero con 0.9 mg/l, como se muestra en la tabla N°
27.
Tabla 16:
Estadísticos descriptivos de Nitrato según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
0.526
C.V %
Noviembre
4
0.8
2
1.25
Diciembre
4
2
2.8
2.45
0.342
13.941
Enero
4
0.5
1.5
0.85
0.451
53.05
42.079
La tabla muestra el coeficiente de variación de Nitrato.
Los coeficientes de variación del nitrato no fueron muy representativos
para los muestreos realizados en los meses de noviembre y enero, esto
se debe a que los valores obtenidos en estos meses de muestreo variaron
notablemente a cada punto de muestreo que tendría relación con el
vertimientos de las agua clandestinas variando las concentración en cada
punto muestreado. Sin embargo los valores altos de fosfato se registraron
en el mes de diciembre pero el coeficiente de variación fue muy
representativo porque las concentraciones de este parámetro no se
mostraron estuvieron muy dispersas con respecto a los 2 meses de
muestreos anteriormente mencionados.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen, Teves (2016).
Que encontró concentraciones de nitratos con un valor mínimo de 1.3
mg/L y máximo de 2.2 mg/L. La razón de esta diferencia es la
concentración de nitrato que atribuye a la disminución del caudal del río
Paluche, a la presencia de residuos sólidos encontrados en la zona,
posiblemente provenientes de lugares aledaños. Peñafiel (2014), obtuvo
Los valores más altos de nitratos (0.26 y 0.33 mg/L), se encuentran en
caudales bajos, en estos caudales es en donde mayor concentración
presentan. Martínez (2006), Encontró que el Nitrógeno de nitratos con
75
valor máximo que fue 3.7 mg/l y una mínima de 0.3 mg/l, Menciona que el
agua de escorrentía es una fuente importante de nitratos al depositar en
el canal nitratos que provienen de la disolución de rocas y minerales, por
otro lado también provienen del lixiviado de tierras de cultivo en los cuales
se utilizan abonos que los contienen. Donde señala que de acuerdo a la
profusa vegetación que hay en las orillas, la descomposición de material
vegetal es otra fuente importante de nitrógeno en forma de nitratos. Javier
(2003). Rwfiere que en la cuenca el nitrato mostró como valor máximos
que fue de 1.81 mg/l y una mínima de 0.09 mg/l, Aunque el nitrato se
encuentra de manera natural en suelos y aguas, el desarrollo urbanístico
y agrícola, frecuentemente incrementan las concentraciones de este
elemento en aguas superficiales. Simal (1984), indica que en un rango de
0,94 a 2,68 ml/l se fundamenta en la capacidad de ciertas bacterias de
usar los nitratos como sustituto del oxígeno en condiciones anaeróbicas,
para oxidar la materia orgánica, mientras se reducen los nitratos.
Para determinar si existe diferencias del contenido de nitrato entre los
puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para
un diseño bloque completo al azar (ver anexo 39), en el cual se encontró
que los meses (bloques) y puntos de muestreo son diferentes
estadísticamente (p  ), por lo tanto si existen diferencias estadísticas
significativas para ambos.
76
f) Nitrito
Nitrito
0.08
0.08
0.08
0.07
0.06
0.06
0.05
mg/l
0.05
0.037
0.04
0.036
0.03
0.026
0.03
0.019
0.02
0.02
0.01
0.018
0.012
0.03
0.018
0.015 0.017
0.009
0.01
0.010
0.007
0
P1
P2
P3
P4
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 23: Nitrito correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para el nitrito fueron
0.08 mg/l en el P2 y P3 como el valor más altos registrado en el segundo
muestreo y el valor más bajo fue 0.007 mg/l en el P4. La presencia de
este parámetro tiene relación con los vertimiento de las aguas residuales
domesticas clandestinas sumándose a ello la escorrentía de los drenes
pluviales urbanos que contienen compuestos nitrogenados generándose
un proceso de nitrificación. Los valores bajos tiene relación con los
valores bajos del nitrato que se registró en este punto, además el oxígeno
disuelto que obtuvieron en este punto fueron altos teniendo una oxidación
a nitrato. El promedio de los valores de la nitrito
para el mes de
noviembre fue de 0.02 mg/l, seguido del mes diciembre con de 0.06 mg/l,
y finalmente el mes de enero con 0.01 mg/l, como se muestra en la tabla
N° 28.
77
Tabla 17:
Estadísticos descriptivos de Nitrito según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
C.V %
0.018
Desviación
Estándar
(S)
0.002
Noviembre
4
0.015
0.02
Diciembre
4
0.03
0.08
0.06
0.024
40.825
Enero
4
0.007
0.012
0.010
0.002
21.912
12.001
La tabla muestra el coeficiente de variación de Nitrito.
Los coeficientes de variación del nitrito que se muestra en la tabla 12
indica que la media en el muestreo del mes de noviembre es muy
representativo donde el nitrito no se encuentra muy disperso en los 4
puntos muestreados. En el mes de enero la media es representativa
encontrándose el nitrito no muy disperso en los puntos de muestreo. Para
el mes de diciembre el coeficiente de variación es de 40.825 % donde la
media carece de representatividad debido a que las concentraciones son
variantes en cada punto muestreado. Esto se debe a que los vertimientos
en cada punto de muestreo no fueron con la misma carga contaminante o
que la oxidación del amonio fue distintos en cada punto.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen, Martínez (2006),
obtuvo el valor máximo que fue 0.075 mg/l y una mínima de 0.002 mg/l,
en su estudio refiere que los valores más altos se encontraron en regiones
habitadas donde hay presencia de vertidos de origen doméstico. Gil
(2014), obtuvo un valor máximo, que fue de 0,088 mg/l en periodo de
lluvias, y encontró valores bajos en periodo de sequía; que estuvieron
influenciadas por la ganadería intensiva rudimentaria y los cultivos
agrícolas actividades que en época de lluvias generan un mayor arrastre
de materia orgánica rica en nitrógeno. Tesis final, (2010), encontró valores
máximos de nitrito que fue de 1.94 mg/l y un mínimo de 1.16 mg/l, esto se
debe a que los mismos se trasforman en amoniaco por oxidación y eso
explica su bajo contenido en las aguas residuales.
78
Para determinar si existe diferencias del contenido de nitrito entre los
puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de varianza para
un diseño bloque completo al azar (ver anexo 40), en el cual se encontró
que los meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ), en
cuanto a los puntos de muestreo no se encontraron diferencias
significativas (p  ), por tanto, se tiene una semejanza en los contenidos
de nitrito por punto.
4.1.3. Parametros microbiologicos
a) Coliformes fecales
COLIFORMES FECALES
3500
3200
3000
NMP/100 ml
2500
2000
1620.667
1500
1200
1022.5
934.667
599 575
658
982
1000
500
0
946
680
336 420
274.667
164
132 098.667 68
P1
P2
P3
P4
732.17
Promedio Promedio
general
PUNTOS DE MONITOREO
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 24: Coliformes fecales correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para los Coliformes
fecales fueron 3200 NMP/100 ml, el valor más alto en el P3 que se
obtuvieron en el segundo muestreo del mes de diciembre, y el más bajo
fue de 0 NMP/100 ml en el P1 en el tercer muestreo. Se considera al
vertimiento de las aguas de las lagunas de oxidación como principal
fuente
de
contaminación,
que no
son tratadas adecuadamente,
79
vertiéndose de esta manera la río con gran carga contaminante de
Coliformes fecales, afectado la salud los animales por bioacumulacion ya
que es la única fuente de consumo de agua de los animales que son
pastados en las riberas del río. La crecida del caudal del río hace que la
depuración sea más eficiente, y que los suelos presenten bajas o
ausencia de Coliformes fecales. El promedio de los valores del Coliformes
fecales para el mes de noviembre fue de 599 NMP/100 ml, seguido del
mes diciembre con de 1023 NMP/100 ml, y finalmente el mes de enero
con 575 NMP/100 ml, como se muestra en la tabla N° 30.
Tabla 18:
Estadísticos descriptivos de Coliformes fecales según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Noviembre
4
Diciembre
Enero
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
C.V %
132
982
599
429.867
71.764
4
68
3200
1022.5
1474.501
144.205
4
0
1200
575
502.096
87.321
La tabla muestra el coeficiente de variación de Coliformes fecales.
En la tabla 18 se muestra que el coeficiente de variación
de los
Coliformes fecales no son representativas, y que la dispersión en cuanto a
los valores obtenidos de cada mes de muestreo son muy variantes entre
sí, obteniéndose valores muy dispersos en cada punto de muestreo; esto
se debería
a que en los puntos muestreados algunos muestran
concentraciones altas de Coliformes fecales y otras en concentraciones
menores, esto se debería a que en los vertimientos identificados no todos
concentran Coliformes fecales.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen con, Zhen (2009),
encontró Coliformes fecales donde registró un valor máximo de 4600
NMP/100ml, en época de transición y una mínima menor a 0 (negativo),
en su investigación encontró que durante el muestreo de la época
lluviosa, hubo arrastre de sedimentos del suelo hacia el agua del sito en el
80
que se tomaron las muestras. Adicionalmente se encontraron en el suelo
estiércol, Por lo que deduce que el aumento de la escorrentía superficial
deteriora considerablemente la calidad bacteriológica del agua y que las
precipitaciones impactan en la calidad bacteriológica del agua. Tamani
(2014). Que obtuvo valores de Coliformes termotolerantes con promedios
de 0 NMP/100 ml, 320 NMP/100 ml y 2575 NMP/100 m, estos resultados
indican niveles altos de contaminación por aguas servidas. Ocasio (2008),
obtuvo valores de Coliformes fecales que mostraron el mayor valor que
fue de 5606 mg/l y el menor de 5566 mg/l, menciona que la presencia de
concentraciones de materia fecal aportada al río, provienen de aguas
arriba desde su nacimiento, los residentes descargan sus heces fecales
en pozos sépticos que por medio de las escorrentías son transportadas al
río. Javier (2003), obtuvo valores de Coliformes termotolerantes altos y el
mayor fue de 7860 UFC/100ml y valores bajos de 0 UFC/100ml, refiere
que durante la época (seca), se aprecian concentraciones significativas
de Coliformes, asociadas probablemente al pastoreo de ganado cerca de
la fuente de agua, además indica que las bacterias Coliformes no se
encuentran uniformemente distribuidas en el agua, como materia disuelta,
sino, concentradas en grupos o colonias. Mientras que ANA (2012).
Obtuvo valores de Coliformes fecales de 7.8 NMP/100ml antes de la
captación de planta de agua potable en el río llave y 220 NMP/100ml,
después del vertimiento de las aguas residuales del camal municipal.
Para determinar si existe diferencias del contenido de Coliformes fecales
entre los puntos de muestreo y los meses, se realizó un análisis de
varianza para un diseño bloque completo al azar (ver anexo 42), en el
cual se encontró que los meses (bloques) tanto como los puntos de
muestreo no se encontraron diferencias significativas (p  ), por tanto, se
tienen semejanza en los contenidos de Coliformes fecales tanto en los
meses como en los punto.
81
4.1.4.
Medicion de caudal
CAUDAL
11.53
12
11.453
11.43
11.4
10
m3/s
8
6.32
6.33
6.167
6.27
6
4.28
4
3.15
3.9
3.2
4.3
3.26
P2
P3
4.16
3.203
2
0
P1
Promedio
Promedio
general
PUNTOS DE MEDICION
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios puntos
Figura 25: Caudal correspondiente a los 3 muestreos realizados.
Los resultados obtenidos en los puntos de muestreo para el caudal fueron
11.53
m3/s, el valor más alto en el P1 que se obtuvo en el tercer
muestreo del mes de enero, y el más bajo fue de 3.15 m3/s, en el P1 en
la primera medición. Es evidente que en temporada seca el caudal de los
ríos son bajos y en temporadas de precipitaciones aumentan su volumen
obteniendo caudales altos. De acuerdo a la climatología del altiplano las
precipitaciones con mayor intensidad se presentan en los meses de enero
y febrero. El promedio del caudal en el mes de noviembre fue de 3.20
m3/s, seguido del mes diciembre con de 4.16 m 3/s, y finalmente el mes de
enero con 11.45 m3/s, como se muestra en la tabla N° 31.
82
Tabla 19:
Estadísticos descriptivos de Caudal según mes de muestreo.
Meses de
muestreo
N
Min
Max
Media
(X )
Desviación
Estándar
(S)
0.055
C.V %
Noviembre
4
3.15
3.26
3.203
Diciembre
4
3.9
4.3
4.16
0.225
5.418
Enero
4
11.4
11.53
11.453
0.068
0.594
1.719
La tabla muestra el coeficiente de variación del caudal.
El coeficiente de variación para el caudal es altamente representativo a la
media, donde los puntos de medición de caudal se asemejan entre sí; no
encontrándose volúmenes altos ni bajos en cada punto, de acuerdo a
cada mes de muestreo, refiriendo entonces que las mediciones no fueron
muy dispersas en todo el río en estudio.
Estos resultados guardan relación con lo que sostienen, Yana (2014),
registro la zona con mayor promedio de caudal que fue la Zona C (3.19
m3/s) y la menor la Zona B (0.17 m3/s), refiere que el caudal disminuye a
medida que transcurren los meses, esto debido al ciclo de lluvias que se
presentan en el Altiplano, los cuales comienzan en el mes de diciembre y
se prolongan más o menos hasta marzo, incrementando la cantidad de
agua en los ríos. Tevés (2016), en época de avenida registró el valor más
alto de 7.5 m3/s, mientras que en época de sequía el caudal fue del orden
de 5.5 m3/s, en su estudio indica que el caudal del río en época de
avenida registró valores que fueron mayores que la época de sequía,
esto guarda relación con la precipitación promedio mensual de su región.
Zhen (2009), registro un caudal máximo que fue 0.824 m3/s y la más baja
0.006 m3/s, algo importante a destacar, los caudales medidos en el
segundo muestreo de la época seca aumentaron, pero no hubo
precipitaciones fuertes que provocara la escorrentía superficial, esta
apreciación se debe a que durante esta segunda medición de los vientos
fueron muy fuertes y estos aumentaron la corriente del agua, sin que
necesariamente haya incrementado el caudal, y provocaron un error
positivo en la medición de caudal, la cual se realizó con molinete. Como
83
también refiere que con la llegada de la época seca, los caudales de la
mayoría de los sitios de la red disminuyen considerablemente.
Para determinar si existe diferencias de caudal entre los puntos de
medición y los meses, se realizó un análisis de varianza para un diseño
bloque completo al azar (ver anexo 43), en el cual se encontró que los
meses (bloques) son diferentes estadísticamente (p  ), en cuanto a los
puntos de medición no se encontraron diferencias significativas (p  ),
por tanto, se tiene una semejanza en los las mediciones de caudal por
punto.
84
CONCLUSIONES
Los resultados de la evaluación de parámetros fisicoquímicos en el río
Ilave demuestran que: el pH tiende a la alcalinidad, una alta DBO5 y DQO,
con el oxígeno en nivel óptimo y una alta concentración de fosfato, esto
en época de transición (seco a lluvioso). Lo que indica que el río Ilave
presenta niveles de contaminación, ya que se observó la presencia de
vertimientos de aguas residuales clandestinas en las riberas del río.
Se determinó la presencia de microorganismos (Coliformes fecales), con
3200 NMP/100 ml. lo que indica que las aguas del río están siendo
afectados por microorganismos patógenos, este resultado es muy
superior a los ECAs en la categoría III para aguas, aceptando la hipótesis
planteada.
85
RECOMENDACIONES
Las instituciones como; ANA, PELT, OEFA, IMARPE, municipalidad
provincial del Collao Ilave, deben realizar evaluaciones de los parámetros
fisicoquímicos de la calidad de agua del río llave; así mismo las
Universidades de la región, poniendo mayor atención a la temporada de
transición de seco a lluvioso, estableciendo un control a los vertidos de las
aguas residuales de las lagunas de oxidación y así mismo las aguas del
camal municipal.
La ANA, e instituciones ligadas a gestión del recurso hídrico deben
realizar evaluaciones microbiológicas como: Coliformes totales y fecales,
nématodos, enterococos, salmonella sp. Y Escherichia coli.
Las autoridades de la Región deben construir una planta de tratamiento
eficaz y adecuado de acuerdo a los habitantes con la que cuenta la
población, y establecer un control del vertido después del tratamiento al
río, así mismo se recomienda al camal municipal tratar sus aguas con una
pequeña planta de tratamiento antes de ser vertidas al río. Para que de
esa manera se disminuya el nivel de contaminación por microorganismos
patógenos de Coliformes totales y fecales en el río Ilave.
86
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en gestión ambiental). Universidad Nacional a Distancia Costa Rica .
93
ANEXOS
Tabla 20:
Promedio de valores de temperatura .
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
14.7
14.2
13.5
14.133
P2
15.5
14.4
13.7
14.533
P3
15.4
14.4
14
14.6
P4
15.3
14.6
14.6
14.833
Promedio
15.225
14.4
13.95
P3
4.8
4.3
5.4
4.833
P4
5
4.4
5.7
5.033
Promedio
4.85
4.375
5.625
Tabla 21:
Promedio de valores de oxígeno disuelto.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
5
4.6
5.8
5.133
P2
4.6
4.2
5.6
4.8
Tabla 22:
Promedio de valores de conductividad eléctrica.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
820
690
400
636.667
P2
740
690
390
606.667
P3
750
690
390
610
P4
750
700
390
613.333
Promedio
765
692.5
392.5
P3
370
350
200
306.667
P4
390
340
200
310
Promedio
380
347.5
197.5
Tabla 23:
Promedio de valores de solidos disueltos totales .
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
380
350
190
306.667
P2
380
350
200
310
94
Tabla 24:
Promedio de valores de PH.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
7.82
7.58
7.6
7.667
P2
8.12
8.14
7.5
7.92
P3
7.92
7.81
7.45
7.727
P4
7.66
7.92
7.43
7.67
Promedio
7.88
7.86
7.50
Tabla 25:
Promedio de valores de DBO5.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
50
84
20.5
51.5
P2
70
96
23.5
63.167
P3
55
76
28.33
53.11
P4
50
72
19.61
47.203
Promedio
56.25
82
22.985
P2
160
218
57.38
145.127
P3
150
173
68.61
130.537
P4
135
165
48.38
116.127
Promedio
146.25
184.75
56.473
P2
2
2.8
1.5
2.1
P3
1
2.6
0.6
1.4
P4
0.8
2
0.5
1.1
Promedio
1.25
2.45
0.85
Tabla 26:
Promedio de valores de DQO.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
140
183
51.52
124.84
Tabla 27:
Promedio de valores de Nitrato.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
1.2
2.4
0.8
1.467
95
Tabla 28:
Promedio de valores de Nitrito.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
0.019
0.05
0.01
0.026
P2
0.02
0.08
0.012
0.037
P3
0.018
0.08
0.009
0.036
P4
0.015
0.03
0.007
0.017
Promedio
0.018
0.06
0.010
Tabla 29:
Promedio de valores de fosfato.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
0.013
1.75
1.25
1.004
P2
0.22
2.1
1.3
1.207
P3
0.176
1.56
1.16
0.965
P4
0.215
1.45
1.1
0.922
P3
982
3200
680
1620.667
P4
946
658
1200
934.667
Promedio
0.16
0.94
0.64
Tabla 30:
Promedio de valores de Coliformes Fecales
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
132
164
0
98.667
P2
336
68
420
274.667
Promedio
599
1022.5
575
Tabla 31:
Promedio de valores de Caudales.
Meses
Noviembre
Diciembre
Enero
Promedios
P1
3.15
4.28
11.53
6.32
P2
3.2
3.9
11.4
6.167
P3
3.26
4.3
11.43
6.33
Promedio
3.203
4.16
11.453
96
Tabla 32:
Análisis de varianza de temperatura.
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
3.345
2
1.6725 25.4050633 0.001178085 5.14325285
0.7625
3 0.25416667 3.86075949 0.074914432 4.75706266
0.395
6 0.06583333
4.5025
11
Tabla 33:
Análisis de varianza OD.
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C. G.L.
3.185
2
0.23
3
0.055
6
3.47
C.M.
Fc
p
Ft
1.5925 173.727273
4.89E-06 5.14325285
0.07666667 8.36363636 0.014536155 4.75706266
0.00916667
11
Tabla 34:
Análisis de varianza de conductividad eléctrica.
F.V.
Meses
Puntos
Error
S.C.
G.L.
312016.667
2
1666.66667
3
2583.33333
6
Total
316266.667
C.M.
Fc
p
Ft
156008.333 362.341935 5.53688E-07 5.14325285
555.555556 1.29032258 0.360385043 4.75706266
430.555556
11
Tabla 35:
Análisis de varianza de solidos disueltos totales.
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C.
G.L.
75816.6667
2
33.3333333
3
316.666667
6
76166.6667 11
C.M.
Fc
p
Ft
37908.3333 718.263158 7.19586E-08 5.14325285
11.1111111 0.21052632 0.885609583 4.75706266
52.7777778
97
Tabla 36:
Análisis de varianza de pH.
F.V.
Meses
Puntos
Error
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
0.37811667
2 0.18905833 6.94996426 0.027409379 5.14325285
0.12815833
3 0.04271944 1.57040743 0.291575362 4.75706266
0.16321667
6 0.02720278
Total
0.66949167
11
Tabla 37:
Análisis de varianza de DBO5.
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
7003.1906
2 3501.5953 87.4900375 3.64386E-05 5.14325285
411.013367
3 137.004456 3.42316114 0.093209681 4.75706266
240.136733
6 40.0227889
7654.3407
11
Tabla 38:
Análisis de varianza DQO.
F.V.
Meses
Puntos
Error
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
34663.1554
2 17331.5777 114.578988 1.66102E-05 5.14325285
1336.07943
3 445.359808 2.94427184 0.120661167 4.75706266
907.57885
6 151.263142
Total
36906.8136
11
Tabla 39:
Análisis de varianza de nitrato.
F.V.
Meses
Puntos
Error
S.C.
G.L.
C.M.
5.54666667
2 2.77333333
1.59
3
0.53
0.2
6 0.03333333
Total
7.33666667
Fc
p
Ft
83.2 4.21543E-05 5.14325285
15.9 0.002920414 4.75706266
11
98
Tabla 40:
Análisis de varianza de nitrito.
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
0.00584867
2 0.00292433 16.6155303 0.003577368 5.14325285
0.000771
3
0.000257 1.46022727 0.316458465 4.75706266
0.001056
6
0.000176
0.00767567 11
Tabla 41:
Análisis de varianza de fosfato.
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
5.051066
2
2.525533 98.9107837 2.55096E-05 5.14325285
0.14300033
3 0.04766678 1.86683696 0.236043427 4.75706266
0.15320067
6 0.02553344
5.347267
11
Tabla 42:
Análisis de varianza de Coliformes fecales
F.V.
Meses
Puntos
Error
Total
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
p
Ft
506912.667
2 253456.333 0.433269305 0.6671756 5.14325285
4323201
3
1441067 2.463422751 0.16003229 4.75706266
3509914
6 584985.667
8340027.67 11
Tabla 43:
Análisis de varianza de caudal.
F.V.
Meses
Puntos
Error
S.C.
G.L.
C.M.
Fc
P
Ft
122.170422
2 61.0852111 3666.33478 2.9725E-07 6.94427191
0.05028889
2 0.02514444 1.50916972 0.324826344 6.94427191
0.06664444
4 0.01666111
Total
122.287356
8
99
Tabla 44:
Identificación de vertimientos.
Puntos de vertimientos
Puntos
Coordenadas
Altitud
Código
Este
Norte
msnm.
1
432302
8220943
3828
2
432404
8221234
3836
3
432476
8221587
3832
4
432582
8222143
3820
5
432582
8222167
3833
6
432583
8222216
3834
7
432670
8222412
3831
8
432708
8222489
3830
9
433219
8222608
3826
10
434054
8221879
3828
Tabla 45:
Captaciones de agua de los reservorios de agua.
Puntos de captación de agua
Puntos
Coordenadas
Altitud
Código
Este
Norte
msnm.
1
432243
8220848
3840
2
432475
8221484
3817
100
Anexos del primer muestreo
Figura 26: Toma de muestra de agua
Figura 27: Muestra tomada en frasco de vidrio
101
Figura 28: Análisis en campo
Figura 29: Medición de la velocidad del río
102
Figura 30 Medición del ancho del río
103
Anexos del segundo muestreo
Figura 31: Toma de muestra de agua
Figura 32: Toma de muestra en el 3er punto
104
Figura 33: Vista del camal cercana al 4to punto de muestreo
105
Anexos del tercer muestreo
Figura 34: Tomas de muestra en el 1er punto de muestreo
Figura 35: Toma de muestra en el 3er punto de muestreo
106
Figura 36: Vista de la ribera en el 1er punto
Figura 37: Conservación de muestras
107
Figura 38: reservorios de captación de agua
108
Figura 39: Captaciones de agua subterránea
Figura 40: Captación de río
109
Figura 41: Vertimientos de aguas
110
Figura 42: Vertimiento de agua PV1
Figura 43: Vertimiento de agua PV2
111
Figura 44: Vertimiento de agua PV3
Figura 45: Vertimiento de agua PV4
112
Figura 46: Vertimiento de agua PV5
Figura 47: Vertimiento de agua PV6
113
Figura 48: Vertimiento de agua PV7
Figura 49: Vertimiento de agua PV8
114
Figura 50: Vertimiento de agua PV9
Figura 51: Vertimiento de agua PV 10
115