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 BIBLIOGRAFIA ANA (2010). Reglamento de la Ley General de Recursos Hídricos - Art. 111º ANA. (2012). INFORME TÉCNICO Nº 031-2012-ANA-AAA.SDGCRH.TIT. Puno: Autoridad Nacional del Agua . Elosegi Arturo, y Sabater Sergi. (2009). Conceptos y Tecnicas en Ecologia Fluvial. España : ISBN. Barba H, L. E. (2002). Conceptos Básicos de la Contaminación del Agua y Parámetros de Medición. Colombia: Universidad Del Valle. Barrenechea Martel, A. (2004). Tratamiento de agua para consumo humano. lima : CEPIS/OPS. 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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