nakamura rc
TRANSCRIPT
-
1
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERA AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES
IMPLEMENTACIN DE RESERVORIOS COMO UNA PROPUESTA DE TECNOLOGA APROPIADA PARA
MEJORAR LA CALIDAD SANITARIA DEL AGUA PARA RIEGO EN NIEVERA
Para optar por el Ttulo Profesional de:
INGENIERO AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES
PRESENTADO POR:
CELIKA PATRICIA NAKAMURA RIVERA
CALLAO, PER
2011
-
2
A mi madre Eva, por su ejemplo de
lucha y perseverancia, a mi obachan
Sumie, por quererme tanto, aunque no
pudo ver mi crecimiento personal y
profesional y a mi abuela Hilda, por su
amor incondicional.
-
3
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por demostrarme que siempre ests a mi lado, aunque a veces yo no lo pueda
apreciar, por darme salud y mantener a mi familia unida.
Al Dr. Gordon Prain y a la Dra. Blanca Arce del CENTRO INTERNACIONAL DE LA
PAPA (CIP), quienes me brindaron la oportunidad de realizar el presente proyecto de
investigacin, al Ing. Henry Juarez y al Ing. Toms Alfaro, por las enseanzas,
confianza y amistad. Al Ing. Julio Moscoso, Asesor del CEPIS, por el apoyo, valiosa
contribucin y confianza depositada. A todas las personas que participaron de una u
otra manera de este proyecto en el CIP, ya que logramos formar en un excelente
equipo multidisciplinario.
A la familia Bonifacio, beneficiarios del proyecto, por la hospitalidad, el apoyo y
confianza en el proyecto y en m como profesional.
A mi mam, por estar a mi lado, apoyndome y motivndome a ser una persona
emprendedora, a mis hermanos Natalie y Alejandro, porque a pesar de las
adversidades permanecemos an ms unidos, a toda mi familia, por las muestras de
cario, y a mis grandes amigos por las muestras de admiracin como persona y
profesional. A todos, por apoyarme e incentivarme a concluir lo iniciado.
A mi asesor el Ing. Mximo Baca por el apoyo y orientacin, al profesor el Ing. Abner
Vigo por su amistad y por todo el apoyo brindado durante todo este tiempo y en general
a todos mis queridos profesores de la FIARN por para las enseanzas en mi etapa de
formacin como Ingeniero Ambiental y de Recursos Naturales, pues en todo momento
trat aprender al mximo de sus conocimientos y experiencia.
-
4
NDICE
RESUMEN.7
SUMMARY........9
I. INTRODUCCIN ................................................................................................... 10
II. MARCO TERICO................................................................................................. 13
2.1. Contaminacin del agua .................................................................................... 13
2.2. Riesgos de la contaminacin del agua para la salud ......................................... 14
2.3. Enfermedades relacionadas con el saneamiento............................................... 16
2.4. Calidad del agua................................................................................................ 17
2.5. Tecnologa apropiada ........................................................................................ 22
2.6. Sistemas naturales de tratamiento de aguas ..................................................... 23
2.6.1. Lagunas de estabilizacin.................................................................................. 23
2.6.2. Humedales artificiales (Wetland) ....................................................................... 29
2.6.3. Reservorios ....................................................................................................... 30
III. METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN............................................................. 32
3.1. Recopilacin de informacin del mbito geogrfico ........................................... 32
3.2. Diagnstico de la calidad del agua para riego y productos agrcolas en los
subsectores de Huachipa y Nievera.................................................................. 32
3.2.1. Identificacin de fuentes contaminantes ............................................................ 32
3.2.2. Evaluacin de la calidad del agua para riego..................................................... 32
3.2.3. Evaluacin de la calidad sanitaria de los productos agrcolas............................ 35
3.3. Implementacin del Sistema para mejorar la calidad del agua para riego.......... 37
3.3.1. Reservorio ......................................................................................................... 37
3.3.2. Localizacin, diseo, implementacin y puesta en marcha del Reservorio ........ 37
3.3.3. Instalacin de las Parcelas Demostrativas......................................................... 45
3.3.4. Monitoreo de la calidad del agua para riego a partir del uso del reservorio........ 46
3.3.5. Rendimiento de la produccin agrcola .............................................................. 46
3.3.6. Siembra de peces y control del peso ................................................................. 46
IV. RESULTADOS Y DISCUSIN ............................................................................... 48
4.1. Recopilacin de informacin del mbito geogrfico ........................................... 48
4.2. Diagnstico de la calidad del agua de riego y productos agrcolas en las
comisiones de regantes de Huachipa y Nievera ............................................... 49
4.2.1. Mapeo de las fuentes de contaminacin ............................................................ 49
4.2.2. Calidad del agua de riego .................................................................................. 50
4.2.3. Calidad sanitaria de los productos agrcolas ...................................................... 61
-
5
4.3. Evaluacin de la calidad del agua y los productos agrcolas a partir del uso del
Reservorio ......................................................................................................... 63
4.3.1. Monitoreo de la calidad del agua del Reservorio................................................ 63
4.3.2. Produccin agrcola ........................................................................................... 66
4.3.3. Siembra de peces y control del peso ................................................................. 66
V. CONCLUSIONES .................................................................................................. 69
VI. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 71
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................... 72
APNDICE
Listado de Figuras
Figura N 01: Matriz de Consistencia 74
Figura N 02: rbol de Causa - Efecto 75
Figura N 03: rbol de Medios y Fines.. 76
Figura N 04: mbito Geogrfico del Proyecto 77
Figura N 05: Ubicacin del Reservorio 78
Figura N 06: Cortes Transversales del Reservorio 79
Figura N 07: Corte Longitudinal del Reservorio 80
Figura N 08: Arqueta de Desage (Vista Planta y Corte A-A) 81
Figura N 09: Arqueta de Desage (Corte B-B y Corte C-C) 82
Figura N 10: Ubicacin de las lneas de conduccin de agua y parcelas
Demostrativas 83
Figura N 11: Identificacin de las fuentes de contaminacin en Huachipa y
Nievera 50
Figura N 12: Ubicacin de los puntos de muestreo 52
Figura N 13: Mapeo de Coliformes fecales 56
Figura N 14: Mapeo de Parsitos (Presencia/Ausencia)............................................. 58
Listado de Cuadros
Cuadro N 01: Parmetros evaluados en los productos agrcolas 84
Cuadro N 02: Descargas de efluentes industriales 51
Cuadro N 03: Resultado del anlisis fisicoqumico 53
Cuadro N 04: Resultado del anlisis de metales pesados 54
Cuadro N 05: Resultado del anlisis de nutrientes. 54
Cuadro N 06: Resultado del anlisis microbiolgico 55
-
6
Cuadro N 07: Resultado del anlisis parasitolgico 59
Cuadro N 08: Resultados del monitoreo de productos agrcolas en Huachipa y
Nievera. 61
Cuadro N 09: Coliformes Termotolerantes en canal de riego y reservorio (NMP/100
mL).... 63
Cuadro N 10: Parsitos en el canal de riego y Reservorio (Org/100mL) 64
Listado de Fotografas
Fotografa N 01: Excavacin, nivelacin y acabados 84
Fotografa N 02: Construccin de obras de arte, instalacin de la geomembrana y
operacin del Reservorio84
Fotografa N 03: Siembra de tilapias, pesca y pesado 85
Fotografa N 04: Silos, botaderos y efluentes industriales en canales de riego 85
Listado de Grficos
Grfico N 01: Parsitos predominantes en los canales de riego 57
Grfico N 02: Coliformes Termotolerantes en el canal vs. Reservorio 63
Grfico N 03: Parsitos en el canal vs. Reservorio 64
Grfico N 04: Remocin de Coliformes fecales vs. Temperatura 64
Grfico N 05: Curva de crecimiento de las tilapias 66
Grfico N 06: Tasa de crecimiento de las tilapias.. 67
Grfico N 07: Crecimiento vs. Temperatura 67
Grfico N 08: Porcentaje de remocin de Coliformes Termotolerantes en el
Reservorio y temperatura mensual en Nievera 85
Grfico N 09: Concentracin de Coliformes Termotolerantes y parsitos en el canal
riego Nievera 86
Grfico N 10: Curvas de crecimiento de tilapias por etapas 86
ANEXOS
Cuadro A: Principales Enfermedades transmitidas por el agua 83
Cuadro B: Microorganismos patgenos presentes en la orina, heces y las aguas
residuales 84
Figura A: Procesos dentro de los Reservorios 85
Informes de ensayo
Trptico del Proyecto: Agua Limpia, Productos Sanos y Cultivo de Peces
-
7
RESUMEN
El alto ndice de contaminacin fecal en aguas con fines de riego en zonas
urbanas y periurbanas, es un grave problema que viene creciendo da a da con
el proceso de urbanizacin acelerada o crecimiento desordenado de
asentamientos humanos que descargan sus aguas residuales domsticas hacia
los canales de riego sin ningn tratamiento previo.
Como es el caso del Cono Este, en el cual se produce el 35% de las hortalizas
que se comercializa en Lima, esta situacin constituye un alto riesgo para la
salud de los agricultores y de los consumidores, reflejndose en la incidencia de
EDAs (Enfermedades Diarreicas Agudas).
El mbito del proyecto se ubica en el subsectores de riego Nievera que se
encuentran dentro del 56% de la poblacin que no cuenta con servicios bsicos
de saneamiento, posee 283 hectreas y alberga 223 familias aproximadamente,
segn el Padrn de Uso Agrcola, 2005.
Se realiz una evaluacin de la calidad del agua de riego en los subsectores de
Huachipa y Nievera, en la cual se observ que el 95% de los puntos
muestreados sobrepasaron los lmites permisibles de coliformes termotolerantes
y que ms del 80% registra presencia de parsitos. Como consecuencia, ms
del 30% de las hortalizas regadas con esta agua no son aptas para el consumo
humano.
La escasa cobertura de tratamiento de agua residual y la falta de conocimiento
sobre el riesgo para la salud que conlleva a su uso con fines de riego, llev a
proponer y desarrollar el presente estudio que plantea el uso de Reservorios
como un sistema de tratamiento para mejorar la calidad del agua de riego, el
cual mediante un proceso de almacenamiento permiti la sedimentacin de
parsitos y registr un valor promedio de remocin de coliformes fecales de
96.90%, mejorando de esta manera la calidad sanitaria del agua para riego y por
consiguiente de los productos agrcolas.
-
8
Adicionalmente, el uso del Reservorio permiti la crianza de peces de la especie
tilapia utilizando su volumen de reserva, lo cual fue motivo de integracin familiar
e ingreso econmico extra para el agricultor.
-
9
SUMMARY
The high rate of fecal contamination in water for irrigation in urban and periurban
areas is a serious problem that is growing daily with the accelerated urbanization
process and disorderly growth of human settlements that discharge their
wastewater into domestic channels irrigation without any treatment.
Such as the case of East Cone, which produces 35% of vegetables marketed in
Lima, this situation is a high risk to the health of farmers and consumers,
reflected in the incidence of EDAs (Diseases Acute diarrhea).
The project is located in the irrigation subsector Nievera which is within 56% of
the population has no access to basic sanitation services, has 283 acres and
approximately 223 families, according to the Census of Agricultural Use, 2005.
It has performed an evaluation of the quality of irrigation water in the subsector
Huachipa and Nievera, which noted that 95% of the sample exceeds the
permissible limits of fecal coliforms and more than 80% recorded the presence of
parasites. As a result, over 30% of vegetables irrigated with this water is not
acceptable for human consumption.
The low coverage of wastewater treatment and lack of knowledge about the
health risks associated with his use for irrigation, led to propose and develop the
present study, the use of reservoirs as a system of treatment to improve the
quality of irrigation water, which through a storage process allowed the
sedimentation of parasites and recorded an average removal of fecal coliform of
96.90%, thus improving the sanitary quality of irrigation water and the agricultural
products.
Additionally, the use of the reservoir allowed tilapia fish farming using its reserve
volume, which was a source of family integration and extra income for the farmer.
-
10
I. INTRODUCCIN
El ro Rmac es la principal fuente de abastecimiento de agua potable de Lima y
se encuentra altamente contaminado. La cuenca alta y media est
principalmente afectada por relaves mineros, aguas cidas y desages,
cargando las aguas del ro con slidos, elementos y sustancias txicas metlicas
y no metlicas. La cuenca baja se ve afectada por residuos orgnicos y txicos
procedentes de la descarga de desages, disposicin de residuos slidos y
drenaje agrcola.
Slo el 6% de las tierras del pas son aptas para agricultura. El 50% del potencial
agrcola de la costa no es utilizado por carencia de agua, por esta limitacin
existen 4 766 hectreas agrcolas regadas con aguas residuales, 86% de ellas
sin ningn tratamiento. (OPS, 1993), convirtindose esta situacin en una
condicin de vida a la que se enfrentan la mayora de agricultores urbanos y
peri-urbanos de las grandes ciudades.
El uso indiscriminado de aguas residuales en el riego de cultivos de consumo
humano est relacionado con las altas tasas de morbimortalidad por
enfermedades infecciosas, especialmente entre los nios menores de cinco
aos. Esta situacin se debe, en parte, a la escasa cobertura de tratamiento del
agua residual domstica, lo que representa un alto riesgo de diseminacin de
enfermedades entricas. (OPS/IDRC, 2005)
La contaminacin de los canales de riego es un grave problema actualmente,
puesto que se ha demostrado que la presencia de bacterias patgenas y
parsitos en los productos agrcolas est relacionada directamente con la calidad
microbiolgica del agua de riego. (CEPIS, 1990). Situacin que se puede
observar en zonas rurales en proceso de urbanizacin acelerada que carecen de
facilidades sanitarias como en los subsectores de riego de Huachipa y Nievera
en la zona denominada Cono Este de Lima, ubicada en la cuenca baja del ro
Rmac.
-
11
La agricultura es la principal actividad realizada por los pobladores de Huachipa
y Nievera, los cuales se encuentran dentro del 56% de la poblacin que no
cuenta con servicios bsicos de saneamiento. Cabe resaltar que el 35% de
hortalizas que se comercializa en Lima proviene del Cono Este.
Frente a este contexto, el Centro Internacional de la Papa (CIP) mediante su
programa Cosecha Urbana ha desarrollado el proyecto Agricultores en la
ciudad con el fin de promover en el Cono Este de Lima una agricultura regada
con agua de buena calidad para ofrecer en el mercado local productos agrcolas
que no afecten la salud de los consumidores y los agricultores. Es por ello que
con financiamiento de CESAL Espaa y asesoramiento de CEPIS se ha
implementado un sistema de tratamiento de aguas como una propuesta
tecnolgica adaptada a la realidad de nuestro pas, el cual mediante el uso de un
Reservorio el agua destinada para riego es sometida a un proceso natural de
almacenaje, con el fin de reducir los contaminantes patgenos y de esta manera
obtener productos agrcolas de mejor calidad y disminuir los riesgos para la
salud que trae consigo el uso de aguas contaminadas en la agricultura.
Los beneficiados del proyecto sern los pobladores de Huachipa y Nievera, los
dueos de las reas agrcolas irrigadas con el agua tratada en el Reservorio por
que obtendrn productos de buena calidad y de mayor valor en el mercado; y,
los consumidores porque tendrn la certeza de comprar y consumir productos
sanos que no pondrn en riesgo su salud.
La importancia del presente estudio radica en que la calidad del agua tratada en
el Reservorio y destinada posteriormente para el riego de los cultivos, se
acerque a los Estndares Nacionales de Calidad Ambiental para el agua,
categora III (Riego de vegetales y bebida de animales), DS N 002-2008-
MINAM, porque de esta manera nos aseguramos que los cultivos estn siendo
regados con agua de buena calidad y que estos productos se encuentran en
condiciones ptimas para el consumo humano.
Debido a la dotacin irregular del agua en algunos subsectores del Cono Este de
Lima, los Reservorios son utilizados tambin como fuente de almacenamiento de
-
12
agua lo cual le permite al agricultor disponer de agua adicional, y de esta manera
tener un riego regular facilitndole la siembra de otros tipos de cultivos.
Adems los reservorios le permiten al agricultor obtener un ingreso adicional
debido a la venta de peces de la especie tilapia, que se cran en el volumen de
reserva equivalente al 50% del volumen til, integrando a la familia mediante la
distribucin de actividades como la alimentacin de los peces, medicin de la
temperatura, entre otras.
-
13
II. MARCO TERICO
2.1. Contaminacin del agua
El agua se considera contaminada cuando se altera su composicin o condicin,
y resulta menos apta para cualquiera o todo los usos y propsitos para los que
sera apropiada en su estado natural. Esta definicin incluye alteraciones de las
propiedades fsicas, qumicas, biolgicas y microbiolgicas convirtiendo al agua
en un peligro para la salud pblica, o el bienestar, o para usos domsticos,
comerciales, industriales, agrcolas, recreativos, y otros que se consideren
legtimos, o bien para el ganado, los animales salvajes, los peces y otra fauna
acutica (OPS-OMS, 2006)
La contaminacin puede ser accidental -a veces con graves consecuencias-
pero, ms frecuentemente se debe a la evacuacin sin control de aguas
residuales y otros desechos lquidos como los de uso domstico, vertimientos
industriales que contienen una gran variedad de contaminantes, efluentes
agrcolas de instalaciones zootcnicas, drenajes de sistemas de riego y aguas
de escorrenta urbana. La aplicacin deliberada de productos qumicos al suelo
para aumentar el rendimiento de los cultivos o su adicin al agua para controlar
organismos indeseables, constituyen causas de contaminacin.
El acelerado crecimiento de la poblacin, la expansin de la industria y la
tecnificacin de la agricultura hacen ms complejo el problema de la
contaminacin del agua. Es necesario conocer que aguas residuales domsticas
y municipales contienen materias orgnicas putrescibles que demandan oxgeno
de las aguas receptoras. La materia orgnica consiste principalmente en
carbohidratos, protenas de material animal, y aceites y grasas diversas.
Los compuestos orgnicos encontrados en las aguas residuales incluyen
aminocidos, cidos grasos, jabones, detergentes, azcares, disolventes,
metales pesados, cidos, blanqueadores, colorantes, curtientes, sulfuros,
amoniacos, etc. Y muchos de estos compuestos son biocidas y txicos (OPS-
OMS, 2006)
-
14
De otra parte, la contaminacin que originan las prcticas agrcolas se deben a
los desechos animales, material de erosin, nutrientes vegetales, sales
inorgnicas y minerales, herbicidas y plaguicidas, a los que se pueden aadir
diversos agentes infecciosos contenidos en los desechos.
El destino de los contaminantes despus de su disposicin final a un cuerpo de
agua (ro, lago, acequia, mares) depender generalmente de su naturaleza
(solubilidad, biodegradabilidad y toxicidad), de la masa de agua vertida y de la
masa de agua receptora. Normalmente, despus de la descarga, la masa de
agua descargada se ver sometida a procesos fsicos de dispersin y dilucin, y
pueden ser afectados por reacciones qumicas y biolgicas. La prediccin de las
variaciones en su concentracin, segn el tiempo y la distancia desde el punto
de descarga, suele ser un proceso complicado de prediccin (OPS-OMS, 2006)
2.2. Riesgos de la contaminacin del agua para la salud
El agua se encuentra en cuatro formas principales: depsitos subterrneos,
masas superficiales de agua dulce, el mar y el vapor en la atmsfera. La
ingestin de agua directamente o en alimentos, su empleo en la higiene personal
o la agricultura, industria o recreacin, y el hecho de habitar en sus cercanas
pueden afectar la salud humana.
En muchos pases en desarrollo, el agua de los ros, estanques, canales, etc., se
utiliza para una serie de propsitos: aseo, lavado de ropa, eliminacin de
excretas humanas, usos domsticos, de modo que estas aguas se contaminan y
constituyen un vehculo de transmisin de infecciones entricas, tales como el
clera, la fiebre tifoidea y disenteras, y ciertas infecciones parasitarias (OPS-
OMS, 2006).
La contaminacin del agua por bacterias, virus y parsitos patgenos al hombre
puede atribuirse a la accin del ser humano sobre la propia fuente de agua o
durante su transporte desde la fuente al consumidor. Entre los contaminantes
figuran las aguas residuales, efluentes de alcantarillado y heces humanas y
animales. Tanto los enfermos como los portadores que eliminan agentes
-
15
patgenos en las heces y la orina propagan las infecciones. Los portadores
pueden ser pacientes restablecidos pero que albergan todava el agente
infeccioso sin experimentar ningn otro trastorno, o enfermos leves o sin
sntomas identificados o diagnosticados. La prevencin de la contaminacin y la
purificacin del agua tienen por objeto, en gran parte, erradicar las infecciones
transmitidas por el agua, y se establecieron para ese fin.
Los principales agentes biolgicos transmitidos por el agua pueden agruparse en
los siguientes grupos: bacterias; virus; parsitos y otros organismos patgenos al
hombre.
Bacterias patgenas: Las bacterias patgenas transmitidas directamente por el
agua, o indirectamente a travs del agua a los alimentos, constituyen una de las
principales fuentes de enfermedad y muerte en muchos pases en desarrollo.
Incluyen los agentes causantes de grandes epidemias como el clera y fiebre
tifoidea - y los casos menos espectaculares pero mucho ms numerosos de
diarrea infantil, disentera y otras infecciones entricas (OPS-OMS, 2006).
Las bacterias patgenas de transmisin hdrica provienen de seres humanos y
de animales de sangre caliente (animales domsticos, ganado y animales
silvestres). Estos agentes microbianos llegan a los cursos de agua a travs de
las descargas de aguas residuales sin tratar o con tratamiento deficiente, drenaje
de lluvias, descargas de plantas de procesamiento de carne de ganado y de
aves, escorrentas que pasan por los corrales de ganado. En las zonas rurales la
prctica de la defecacin a campo abierto tambin constituye una fuente de
contaminacin de las aguas superficiales (OPS-CEPIS, 2004)
Virus: Ciertos virus que se multiplican en el aparato digestivo del hombre
pueden ser excretados en las heces en cantidades considerables y encontrarse
en las aguas residuales y aguas contaminadas (OPS-OMS, 2006). Sin embargo,
su presencia no indica necesariamente un riesgo significativo para el ser
humano. Los virus hallados con mayor frecuencia en aguas contaminadas y en
efluentes de alcantarillado son los enterovirus (virus poliomielticos, virus
-
16
coxsackie y virus echo), adenovirus, reovirus y el virus (todava no identificado)
de la hepatitis infecciosa.
Parsitos: Entre los parsitos que pueden ser ingeridos, se encuentra la
Entamoeba histolytica, que es el agente causal de la amebiasis intestinal. Este
parsito est muy extendido en los pases clidos del mundo y donde las
condiciones sanitarias son malas. El empleo de filtros de agua, como los
utilizados para la eliminacin de las bacterias, es eficaz y esencial contra las
amebas vegetativas y enquistadas, puesto que el quiste amebiano es resistente
al cloro en las dosis que normalmente se aplican para el tratamiento del agua
(OPS-OMS, 2006).
Algunos helmintos intestinales, como Ascaris lumbricoides y Trichuris trichiura,
pueden ser tambin transmitidos por el agua, si bien su modo normal de
transmisin es la ingestin de alimentos contaminados. La distomatosis es otra
enfermedad parasitaria que puede contraerse al ingerir agua contaminada que
contenga, en este caso, quistes de las especies Fasciola o Dicrocoelium (Cuadro
A).
2.3. Enfermedades relacionadas con el saneamiento
Hay toda una serie de afecciones relacionadas con las excretas y las aguas
residuales que afectan comnmente a los habitantes de los pases en desarrollo
y que pueden subdividirse en enfermedades transmisibles y no transmisibles.
Enfermedades transmisibles
Las principales enfermedades transmisibles, cuya incidencia puede reducirse
mediante la eliminacin inocua de las excretas, son las infecciones bacterianas y
virales, y las infestaciones por helmintos. Entre las infecciones bacterianas se
tiene el clera, la fiebre tifoidea y paratifoidea, la disentera y las diarreas de
origen bacteriano y viral, mientras que entre las infestaciones parasitarias a la
anquilostomiasis, la esquistosomiasis y la filariasis.
-
17
Las personas ms expuestas a contraer estas enfermedades son los nios
menores de cinco aos, ya que su sistema inmunolgico no se encuentra
totalmente desarrollado y adems porque pueden estar debilitados por una mala
nutricin (OPS-OMS, 2006).
Los organismos patgenos que se hallan frecuentemente en las heces, la orina y
las aguas residuales domsticas son diversos as como las enfermedades que
causan (Cuadro B)
Enfermedades no transmisibles
Adems del contenido de agentes patgenos, ha de tenerse en cuenta la
composicin qumica de las aguas residuales, debido a sus efectos en el
crecimiento de los cultivos y en los consumidores. El nmero de componentes
que han de vigilarse (por ejemplo, metales pesados, compuestos orgnicos,
detergentes, etc.) es mayor en las zonas urbanas industrializadas que en las
rurales o indgenas.
Sin embargo, el contenido de nitratos es importante en todas partes debido a los
posibles efectos de su acumulacin, tanto en las aguas superficiales como en las
subterrneas. En el hombre, y en especial en los recin nacidos, puede producir
la metahemoglobinemia y adems afecta el equilibrio ecolgico de las aguas que
reciben escorrentas o efluentes lquidos con una gran concentracin de nitratos.
Aunque la principal actividad humana que aumenta el contenido de nitratos es la
utilizacin de fertilizantes qumicos, el saneamiento deficiente o el mal uso de las
aguas residuales pueden contribuir tambin a incrementar esa concentracin,
particularmente en las aguas subterrneas (OPS-OMS, 2006).
2.4. Calidad del agua
El agua pura en el sentido riguroso de su significado, no existe en la naturaleza,
debido a su propiedad como solvente sera imposible encontrarla libre de
-
18
compuestos qumicos. Adems, el ciclo del agua influye en su calidad, como
sigue:
El agua de lluvia disuelve los gases de la atmsfera y transporta polvo a
la tierra.
Al llegar la lluvia a la tierra sta se evapora, se escurre o se infiltra.
El agua en su escurrimiento e infiltracin disuelve sales y reacciona con
sustancias orgnicas residuales (restos de plantas, animales, etc.)
El agua adquiere algunas caractersticas como turbiedad y contaminacin
por contacto con aguas residuales.
El agua adquiere coloracin, pues disuelve sustancias orgnicas
coloreadas, las cuales estn en forma de coloides.
El material slido en suspensin en el agua le da turbiedad.
El curso de agua puede recibir aguas residuales, que contamina con
bacterias patgenas.
Esta contaminacin altera las caractersticas de las aguas superficiales y
subterrneas.
Aspectos microbiolgicos
El agua segura, es aquella que puede ser aceptada y consumida por el hombre,
sin que exista la posibilidad de causar dao a la salud. No debe contener ningn
microorganismo considerado patgeno y debe estar libre de bacterias
indicadoras de contaminacin fecal (OPS-OMS, 2006).
Para asegurarse que el abastecimiento de agua potable satisfaga estas
condiciones, es importante que de manera regular, se examine el agua para
detectar contaminacin fecal. El primer indicador recomendado para este
propsito es el Grupo Coliforme (conjunto de organismos coliformes, llamados
as por su forma de coma en una vista del microscopio). Estos organismos se
encuentran naturalmente en el tracto digestivo del ser humano y de otros
animales de sangre caliente, son parte de la flora bacteriana natural. Sin
embargo cuando se les encuentra en otras soluciones como el agua, nos indican
la presencia de contaminacin fecal.
-
19
Son muy buenos indicadores pues siempre estn asociados a la materia fecal y
pueden ser detectados an despus de considerable dilucin. La deteccin de
organismos coliformes fecales o termotolerantes, en particular de la bacteria
Escherichia coli, brinda una evidencia definitiva de contaminacin fecal (OPS-
OMS, 2006).
Aspectos qumicos y fsicos
La contaminacin fsico-qumica puede provenir de la industria, de la actividad
agrcola o de fuentes naturales. Para establecer si existen problemas de este
tipo, es necesario medir determinados parmetros fsico-qumicos para evaluar
la calidad del agua.
a) Demanda bioqumica de oxgeno (DBO): caracteriza la carga orgnica, es
el parmetro ms empleado para evaluar el comportamiento de las lagunas
de estabilizacin de aguas residuales y la calidad de sus efluentes, su
unidad de medida es mg/L o en Kg DBO/ha/da.
b) Temperatura del agua: Es uno de los parmetros fsicos ms importantes
en el agua, pues por lo general influye en el retardo o aceleracin de la
actividad biolgica, la absorcin de oxgeno, la precipitacin de compuestos,
la formacin de depsitos, la desinfeccin y los procesos de mezcla,
floculacin, sedimentacin y filtracin. Mltiples factores, principalmente
ambientales, pueden hacer que la temperatura del agua vare
continuamente (OPS-CEPIS, 2004).
c) Oxgeno disuelto: Su presencia es esencial en el agua; proviene
principalmente del aire. Niveles bajos o ausencia de oxgeno en el agua
puede indicar contaminacin elevada, condiciones spticas de materia
orgnica o una actividad bacteriana intensa; por ello se le puede considerar
como un indicador de contaminacin (OPS-CEPIS, 2004).
d) Cloro residual: El cloro acta como desinfectante garantizando la calidad
bacteriolgica del agua. Es el ms comnmente usado debido a su eficacia,
-
20
la facilidad de su medicin tanto en los laboratorios como sobre el terreno.
Otra ventaja importante con respecto a otros desinfectantes es que el cloro
deja un residuo cloro residual - que contribuye a prevenir la nueva
contaminacin durante la distribucin, el transporte y el almacenamiento del
agua en el hogar.
Se pueden medir tres tipos de cloro residual:
Cloro libre (las especies ms reactivas, es decir, el cido hipocloroso y el
in de hipoclorito);
Cloro combinado (las especies menos reactivas pero ms persistentes,
formadas por la reaccin de las especies de cloro libre con material orgnico
y amoniaco); y
Cloro total (la suma de los residuos de cloro libre y cloro combinado).
El cloro libre es inestable en solucin acuosa, y el contenido de cloro de las
muestras de agua puede disminuir rpidamente, en particular a
temperaturas clidas. La exposicin a luz fuerte o la agitacin acelerar la
prdida de cloro libre. Por consiguiente, cuando se trata de determinar la
concentracin de cloro libre, las muestras de agua se deben analizar
inmediatamente despus de tomarlas y en ningn caso almacenarlas para
su anlisis ulterior (OPS-OMS, 2006).
e) Conductividad: La conductividad es una expresin numrica de la
capacidad de una solucin para transportar una corriente elctrica. Esta
capacidad depende de la presencia de iones y de su concentracin total, de
su movilidad, valencia y concentraciones relativas, as como de la
temperatura de la medicin y sirve para evaluar la concentracin de
minerales disueltos en el agua.
La conductividad se expresa en micromhos por centmetro (mhos/cm). En
el Sistema Internacional de Unidades (SIU), el recproco del ohmio es el
siemens (S), y la conductividad se expresa en milisiemens por metro
(mS/m); 1 mS/m = 10 mhos/cm (OPS-OMS, 2006).
-
21
f) pH: El pH es una medida de la concentracin de iones H +, que determinan
la naturaleza cida o bsica del agua analizada. El pH es importante en el
proceso de desinfeccin con cloro, ya que la eficacia de la desinfeccin
depende del valor del pH (OPS-OMS, 2006). Influye en algunos fenmenos
que ocurren en el agua, como la corrosin y las incrustaciones en las redes
de distribucin (OPS-CEPIS, 2004).
g) Turbiedad: Los niveles elevados de turbiedad pueden proteger a los
microorganismos contra los efectos de la desinfeccin, estimular el
crecimiento de las bacterias y ejercer una demanda significativa de cloro.
Por lo tanto, en todos los procesos en los que se utilice la desinfeccin, la
turbiedad siempre debe ser baja, de preferencia por debajo de 1 UNT, para
conseguir una desinfeccin efectiva (OPS-OMS, 2006).
h) Color: Esta caracterstica del agua puede estar ligada a la turbiedad o
presentarse independientemente de ella. En la formacin del color en el
agua intervienen, entre otros factores, el pH, la temperatura, el tiempo de
contacto, la materia disponible y la solubilidad de los compuestos coloreados
(OPS-CEPIS, 2004).
i) Sabor y olor: El olor del agua se debe principalmente a la presencia de
sustancias orgnicas. Algunos olores indican un incremento en la actividad
biolgica y otros pueden tener su origen en la contaminacin industrial. La
percepcin combinada de sustancias detectadas por los sentidos del gusto y
del olfato se conoce generalmente con el nombre de "sabor" (OPS-OMS,
2006).
Las normas de cada pas determinan los requisitos que debe cumplir la calidad
del agua para consumo humano, pero stos, a su vez, estn en concordancia
con las recomendaciones desarrolladas por organismos internacionales como la
Organizacin Mundial de la Salud (OMS).
-
22
2.5. Tecnologa apropiada
Las tecnologas avanzadas convencionales provenientes de los pases
desarrollados pueden ser muy atractivas, pero su utilizacin en sociedades
pobres puede acarrear ms inconvenientes que los que soluciona (Solsona,
1997)
Las tecnologas alternativas para abastecimiento de agua cumplen funciones
similares a las tecnologas convencionales pero a un menor costo y de manera
ms sencilla, resultando atractivas a las demandas del mundo en desarrollo.
La aplicacin de tecnologas apropiadas hace que la gente local pueda dirigir y
controlar. Muchas veces se dice que la tecnologa apropiada significa que la
gente pueda hacer y componer cosas prcticas y sencillas -tales como
herramientas, instrumentos o mquinas-, usando los recursos locales. Pero
tecnologa apropiada, adems se refiere a los mtodos (maneras de hacer, de
aprender y resolver problemas) que se adapten a las necesidades, costumbres y
habilidades de la gente (OPS-OMS, 2006)
Al seleccionar la tecnologa se debe tener muy en cuenta las posibilidades y
limitaciones locales, ya que en situaciones de emergencia puedan tener la
ventaja de rehabilitarla ms fcilmente cuando se disponen los recursos
necesarios en el lugar y esto solo se cumple cuando la tecnologa seleccionada
es apropiada al medio (OPS-OMS, 2006)
En trminos generales, los requisitos que deben cumplir las tecnologas
apropiadas son:
Eficiencia: Adecuado funcionamiento durante muchos aos.
Costeable por los usuarios: Que usen mayormente materiales y mano de obra
local.
Fcil operacin y mantenimiento: La operacin, la reparacin y el mantenimiento
ejecutados con recursos propios a nivel local.
Culturalmente aceptable: Acorde con las costumbres locales y creencias
religiosas.
-
23
Conveniente para el usuario: Permitir usar los nuevos sistemas sin afectar sus
rutinas normales.
Poderse mejorar gradualmente: Tecnologa aplicada que pueda ser modificada
fcil y econmicamente a fin de mejorar o ampliar su capacidad
2.6. Sistemas naturales de tratamiento de aguas
2.6.1. Lagunas de estabilizacin
Las lagunas de estabilizacin es el mtodo ms simple de tratamiento de aguas
residuales que existe. Estn constituidos por excavaciones poco profundas
cercadas por taludes de tierra. Generalmente tiene forma rectangular o
cuadrada.
Las lagunas tienen como objetivos:
Remover de las aguas residuales la materia orgnica que ocasiona la
contaminacin.
Eliminar microorganismos patgenos que representan un grave peligro
para la salud.
Utilizar su efluente para reutilizacin, con otras finalidades, como
agricultura.
La eficiencia de la depuracin del agua residual en lagunas de estabilizacin
depende ampliamente de las condiciones climticas de la zona, temperatura,
radiacin solar, frecuencia y fuerza de los vientos locales, y factores que afectan
directamente a la biologa del sistema.
Las lagunas de estabilizacin se pueden clasificar, en relacin con la presencia
de oxgeno, en (1) aerobios, (2) de maduracin, (3) facultativos, y (4) anaerobios
(Metcalf & Eddy, 1998).
Lagunas Aerobias: Reciben aguas residuales que han sido sometidos a un
tratamiento y que contienen relativamente pocos slidos en suspensin. En ellas
se produce la degradacin de la materia orgnica mediante la actividad de
-
24
bacterias aerobias que consumen oxigeno producido fotosintticamente por las
algas. Son lagunas poco profundas de 1 a 1.5m de profundidad y suelen tener
tiempo de residencia elevada, 20-30 das (Romero, 1999).
El grupo especfico de algas, animales o especies bacterianas presentes en
cualquier zona de una laguna aerobia depende de factores tales como la carga
orgnica, el grado de mezcla de la laguna, el pH, los nutrientes, la luz solar y la
temperatura (Metcalf & Eddy, 1998).
Lagunas Anaerobias: El tratamiento se lleva a cabo por la accin de bacterias
anaerobias. Como consecuencia de la elevada carga orgnica y el corto periodo
de retencin del agua residual, el contenido de oxgeno disuelto se mantiene
muy bajo o nulo durante todo el ao. El objetivo perseguido es retener la mayor
parte posible de los slidos en suspensin, que pasan a incorporarse a la capa
de fangos acumulados en el fondo y eliminar parte de la carga orgnica.
Las lagunas anaerobias suelen tener profundidad entre 2 y 5 m, el parmetro
ms utilizado para el diseo de lagunas anaerobias es la carga volumtrica que
por su alto valor lleva a que sean habituales tiempos de retencin con valores
comprendidos entre 2-5 das (Romero, 1999).
Lagunas Facultativas: Son aquellas que poseen una zona aerobia y una
anaerobia, siendo respectivamente en superficie y fondo. La finalidad de estas
lagunas es la estabilizacin de la materia orgnica en un medio oxigenado
proporcionando principalmente por las algas presentes. La profundidad de las
lagunas facultativas suele estar comprendida entre 1 y 2 m para facilitar as un
ambiente oxigenado en la mayor parte del perfil vertical (Rolim, 2000).
En este tipo de lagunas se puede encontrar cualquier tipo de microorganismos,
desde anaerobios estrictos, en el fango del fondo, hasta aerobios estrictos en la
zona inmediatamente adyacente a la superficie. Adems de las bacterias y
protozoarios, en las lagunas facultativas es esencial la presencia de algas, que
son los principales suministradoras de oxgeno disuelto (Rolim, 2000).
-
25
Las bacterias y algas actan en forma simbitica, con el resultado global de la
degradacin de la materia orgnica. Las bacterias utilizan el oxgeno
suministrado por las algas para metabolizar en forma aerbica los compuestos
orgnicos. En este proceso se liberan nutrientes solubles (nitratos, fosfatos) y
dixido de carbono en grandes cantidades, estos son utilizados por las algas en
su crecimiento. De esta forma, la actividad de ambas es mutuamente beneficiosa
(Rolim, 2000).
Laguna de Maduracin: Este tipo de laguna tiene como objetivo fundamental la
eliminacin de bacterias patgenas. Adems de su efecto desinfectante, las
lagunas de maduracin cumplen otros objetivos, como son la nitrificacin del
nitrgeno amoniacal, cierta eliminacin de nutrientes, clarificacin del efluente y
consecucin de un efluente bien oxigenado.
Las lagunas de maduracin se construyen generalmente con tiempo de
retencin de 3 a 10 das cada una, mnimo 5 das cuando se usa una sola y
profundidades de 1 a 1.5 metros. En la prctica el nmero de lagunas de
maduracin lo determina el tiempo de retencin necesario para proveer una
remocin requerida de coliformes fecales (Rolim, 2000).
Remocin de las bacterias
Tanto en las lagunas de estabilizacin facultativas como en las anaerobias se
presenta un decaimiento de la concentracin de bacterias patgenas, que en la
prctica de la ingeniera sanitaria se mide a travs del decaimiento de las
bacterias Coliformes fecales. Esta razn de decaimiento es muy baja, lo que
hace que para lograr efluentes de buena calidad microbiolgica las lagunas de
estabilizacin necesiten perodos de retencin muy grandes (de 5 a 30 o ms
das), dependiendo de los requerimientos de calidad de los efluentes, de las
caractersticas del agua residual, de la temperatura, de la radiacin solar, y otras
caractersticas (Len, 1995).
La velocidad real a la que desaparecen las bacterias en una laguna de
estabilizacin se representa como el valor de la constante Kb. Cuando se
-
26
desarrolla una ecuacin que describe la relacin entre el valor de Kb y las
diferentes variables que influencian este valor, se debe comprender el
mecanismo subyacente a la eliminacin de bacterias. Se describe a continuacin
los diversos factores que influencian el decaimiento bacteriano:
a) Temperatura del agua: La elevacin de la temperatura aumentar el
decaimiento bacterial presuntamente por incremento de la actividad
metablica, lo que origina mayor susceptibilidad a las sustancias txicas.
(Pearson et al., 1987). Otro aspecto es que los predadores se multiplican
ms rpidamente a temperaturas ms altas y por ello el nmero de bacterias
disminuye ms velozmente (Gloyna, 1971). Otro papel importante de la
temperatura es que mientras mayor sea, hay ms crecimiento de algas.
Como se describir ms adelante, un aumento en la concentracin de algas
mejorar la eficiencia del tratamiento de la laguna con relacin a la remocin
de bacterias.
b) Radiacin solar: La radiacin solar, puede tener un efecto directo e
indirecto sobre el decaimiento bacteriano. El efecto indirecto es que las
algas crecern ms rpidamente con el incremento de la intensidad de la
luz. Por s solo, el aumento del nmero de algas es importante para el
decaimiento bacteriano.
El efecto directo es la formacin de sustancias txicas de oxgenos causada
por la luz. Se ha demostrado que las sustancias hmicas, comunes en el
desage y en las lagunas de estabilizacin, absorben luz solar y pasan esta
energa al oxgeno originando formas txicas de oxgeno (radicales de
oxgeno libre, perxido de hidrgeno y probablemente superxido y
radicales hidroxilo). Estas formas de oxgeno destruyen a las bacterias en
las lagunas. Este mecanismo acta sinrgicamente con pH elevado, tal vez
debido a que las formas txicas daan la membrana interna de los
coliformes fecales. No es sorprendente encontrar que la foto-oxidacin se
vea afectada por la luz, pH y la concentracin del oxgeno disuelto (Curtis et
al., 1992). Curtis concluye tambin que la luz destruir ms coliformes
-
27
fecales en lagunas turbias que en lagunas claras, si las algunas turbias
tienen un pH suficientemente alto y oxgeno disuelto.
c) Valor de pH: Un valor de 9 ms podra desempear un papel crtico en el
aceleramiento del decaimiento bacteriano (Pearson et al., 1987), (Perhad y
Rao, 1974) y (Saqqar y Pescod, 1991). Un pH de 9 ms es letal para los
coliformes fecales. Pero tambin por debajo de este nivel pueden ocurrir
reducciones considerables de coliformes fecales y se puede encontrar una
relacin entre el incremento de la velocidad del decaimiento bacteriano y
elevados niveles de pH (Curtis et al., 1992).
d) DBO y nutrientes: Las bacterias requieren formas orgnicas de carbn y
nitrgeno, lo cual implica que una escasez de sustrato orgnico podra
reducir el nmero de coliformes (Saqqar y Pescod, 1991). Saqqar y Pescod
postularon que la carga orgnica por s sola no influencia la remocin de
coliformes, sino a travs de cambios ambientales asociados a ella. Por lo
tanto, el parmetro estar representado por cambios en los otros
parmetros. Esto permite postular que las ltimas lagunas en una serie
tendern a reducir ms coliformes durante el mismo perodo de retencin
que las lagunas anaerobias o facultativas que estn al principio de la serie.
En general, las ltimas lagunas en una serie tendrn menos DBO y DQO y
concentracin de slidos suspendidos totales (esto es diferente cuando se
combina con el crecimiento de algas, vase el acpite sobre concentracin
de algas).
e) Oxgeno disuelto: Como se ha indicado tambin bajo la radiacin solar, la
existencia de formas txicas de oxgeno es importante para el decaimiento
bacteriano. Es evidente que altas concentraciones de oxgeno disuelto
tengan un efecto positivo sobre la formacin de compuestos txicos de
oxgeno. El papel del oxgeno disuelto no es mencionado frecuentemente en
la literatura. Curtis et al. (1992) es una excepcin, habiendo desarrollado un
modelo que incorpora la importancia del oxgeno en las lagunas.
-
28
f) Concentracin de algas: La influencia de las algas en el decaimiento
bacteriano no es directa. El efecto ms importante para las bacterias est
determinado por la relacin de las algas y otros factores, especialmente el
pH, oxgeno disuelto y penetracin de luz en las lagunas. Durante el da las
algas producen oxgeno y absorben CO2. Estos procesos metablicos
dependen de la luz e incrementan los niveles de oxgeno disuelto y pH.
Durante el da las algas tambin producen biomasa y la concentracin total
de algas aumenta. El incremento del nmero de algas tambin ocasiona
mayor turbiedad, lo cual tiene una influencia negativa para la penetracin de
la luz a travs de la columna de agua.
g) Profundidad de la laguna: Este aspecto no es realmente una parte de los
procesos bioqumicos, pero la profundidad de la laguna es de importancia
para el valor de Kb y puede incidir en la eficacia del tratamiento. Si una
laguna no es muy profunda, la luz solar puede llegar hasta cerca del fondo y
la fotosntesis se puede dar en todo el volumen de la laguna. Los beneficios
de la fotosntesis por las algas ha sido mencionado antes y no es
sorprendente que el decaimiento bacteriano se incremente
significativamente mientras menor sea la profundidad de la laguna (Van
Buureen et al., 1994).
Por otro lado, es evidente que par ale mismo flujo del afluente y rea, una
laguna ms profunda tendr un tiempo de retencin mayor y por lo tanto
habr ms tiempo disponible para la eliminacin de bacterias.
h) Competencia y predacin: Las bacterias provenientes de las aguas
residuales forman parte de la cadena alimenticia de la laguna y gran nmero
de estos organismos son consumidos por protozoarios u otras formas ms
evolucionadas de vida animal. Algunos bacterigrafos especficos tambin
destruirn organismos fecales (Gloyna, 1971). En el ambiente de la laguna
tambin hay competencia por los nutrientes disponibles.
-
29
Especialmente cuando hay escasez relativa de nutrientes, las bacterias
fecales ofrecen una competencia menos fuerte a los otros organismos de la
laguna.
Remocin de parsitos
La remocin de los parsitos en lagunas de estabilizacin se obtiene por la
sedimentacin de los quistes de protozoos y huevos de helmintos.
Varios son los factores que pueden influir sobre el tiempo de sedimentacin de
los parsitos, entre ellos: el movimiento de las aguas, el flujo no uniforme,
presencia de detergentes y material flotante.
2.6.2. Humedales artificiales (Wetland)
Los humedales tienen tres funciones bsicas que los hacen tener un atractivo
potencial para el tratamiento de aguas residuales; estas son:
Fijar fsicamente los contaminantes en la superficie del suelo y la materia
orgnica.
Utilizar y transformar los elementos por intermedio de los
microorganismos.
Lograr niveles de tratamiento consistentes con un bajo consumo de
energa y bajo mantenimiento.
Existen dos tipos de sistemas de humedales artificiales desarrollados para el
tratamiento de agua residual; los sistemas de flujo libre (FWS) y sistemas de flujo
subsuperficial (SFS). En los casos en que se emplean para proporcionar
tratamiento secundario o avanzado, los sistemas de flujo libre (FWS) suelen
consistir en balsas o canales paralelos con la superficie del agua expuesta a la
atmsfera y el fondo constituido por suelo relativamente impermeable o con una
barrera subsuperficial, vegetacin emergente, y niveles de agua poco profundos
entre 0.1 y 0.6 m (Metcalf &Eddy, 1998).
-
30
2.6.3. Reservorios
Se les conoce tambin como Reservorios de Estabilizacin (ER) de las aguas
servidas. Los procesos de purificacin que ocurren dentro de los reservorios son
naturales, utilizan radiacin solar (las plantas mecnicas usan energa elctrica).
Las micro-algas producen la mayor parte del oxgeno requerido por los procesos
de degradacin (las plantas mecnicas toman el oxgeno de la atmsfera con
gran gasto de energa) (Juanic, 1999).
El propsito del almacenamiento es doble:
Poder descargar los efluentes en el perodo deseado del ao.
Obtener efluentes de alta calidad.
Los reservorios de estabilizacin son sistemas acuticos hipertrficos, su uso es
apropiado para pases clidos que sufren de escasez de agua, donde la
regulacin entre la produccin de aguas residuales y la utilizacin de efluentes
es necesaria. Los reservorios de estabilizacin pueden significativamente
mejorar la calidad de los efluentes, sin embargo, pocos modelos han sido
desarrollados a la fecha. Hoy, la gran demanda de efluentes de alta calidad,
requiere de una mejor comprensin de los procesos que ocurren dentro de los
reservorios. (Friedler et al, 2003)
Combinan varios aspectos que influencian la calidad del efluente, entre ellos:
radiacin solar, reaireacin atmosfrica, algas, zooplancton, materia orgnica,
bacterias patgenas y sedimentacin.
Los reservorios de estabilizacin de aguas residuales permiten una operacin
flexible de estos sistemas y optimizan el uso del agua, aumentan el rea agrcola
que puede ser irrigada y liberan efluentes de calidad alta y confiable.
Las aguas residuales contienen no slo materia orgnica sino tambin
cantidades significativas de patgenos, metales pesados, detergentes duros,
pesticidas, micro-contaminantes orgnicos, y otros contaminantes que no son
-
31
removidos por las plantas de tratamiento mecnicas. Los reservorios pueden
remover la mayor parte de estos contaminantes (Juanic, 1999).
Los reservorios de estabilizacin para aguas servidas pueden remover DBO,
DQO, detergentes y otros contaminantes en un orden de magnitud (90 %) y
coliformes fecales en cinco rdenes de magnitud (99.999 %) sin cloracin
(Juanic, 1999).
La irrigacin suele ser la alternativa ms barata para la disposicin final de las
aguas servidas tratadas (comparada con la descarga a ros, lagos, u otras
alternativas) tanto en costos de construccin como de operacin y
mantenimiento. El riego suele ser la alternativa con menor impacto ecolgico
para la disposicin final de las aguas servidas tratadas.
Las aves acuticas encuentran en los reservorios un refugio adecuado para
ellas. Esto es importante en reas donde el ambiente natural de estas aves ha
sido invadido o destruido por el desarrollo urbano, turstico o agrcola.
-
32
III. METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN
3.1. Recopilacin de informacin del mbito geogrfico
Se revis material bibliogrfico del Ministerio de Agricultura y Ministerio de
Energa y Minas con la finalidad de definir el mbito geogrfico de la cuenca del
ro Rmac, as como tambin, se realizaron visitas a la Junta de Usuarios del
Rmac (JUR) para obtener informacin del rea bajo riego, la cantidad de
usuarios y la altitud promedio en los subsectores de riego Huachipa y Nievera.
3.2. Diagnstico de la calidad del agua para riego y productos agrcolas en
los subsectores de Huachipa y Nievera
3.2.1. Identificacin de fuentes contaminantes
Con la finalidad de identificar las principales fuentes de contaminacin y puntos
de descargas hacia los canales de riego se realizaron recorridos en ambos
subsectores.
Cada punto fue georeferenciado mediante un Sistema de posicionamiento global
(GPS), utilizando el instrumento Garmin GPSMAP76S, Am Garmin Olathe, KS,
USA. Para definir las superficies de contaminacin de us la extensin del
anlisis espacial del software ArcGis 9.01.
3.2.2. Evaluacin de la calidad del agua para riego
Identificadas las fuentes de contaminacin de ambos subsectores de regantes
se determinaron 14 puntos de muestreo en Huachipa y 6 en Nievera con la
finalidad de evaluar la calidad del agua de riego de los canales principales,
secundarios y estructuras de captacin.
El punto de monitoreo H1 se ubic en la bocatoma del ro Rmac, H2 y H3 en el
canal principal, CC.PP. Haras El Huayco y CC.CC. San Antonio de Jicarmarca,
respectivamente. H4 y H5 en el canal de primer orden Capitana Baja, H6 en el
-
33
canal de segundo orden Platillo, H7 y H9 en el canal de primer orden Chuco, H8
y H10 en el canal de primer orden Huaec, H11 y H12 en los canales de quinto y
cuarto orden Tunqui, H13 en el canal de cuarto orden Barrientos y H14 en el
canal de segundo orden Huaccho.
Los puntos de monitoreo N1, N2, N5 y N6 se ubican en el canal principal de
Nievera y los puntos N3 y N4 en los canales de primer y segundo orden,
respectivamente.
Se evaluaron los siguientes parmetros:
Parmetros Fsico-qumicos:
Temperatura
pH
Conductividad elctrica (CE)
Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO)
Nutrientes: Potasio, Nitratos y Fosfatos.
Metales Pesados: Arsnico, Plomo, Cadmio y Cromo.
Parmetros Microbiolgicos:
Coliformes Termotolerantes
Escherichia coli
Parmetros Parasitolgicos
Protozoos: Blastocystis homini, Entamoeba coli, Endolimax nana y
Giardia lambia.
Helmintos: Larva de Strongyloides, Uncinaria, Hymenolepis nana y
Trichuris trichiura.
Cabe resaltar que los metales: Arsnico (As), Cadmio (Cd), Cromo (Cr) y Plomo
(Pb) fueron seleccionados por ser los elementos txicos que por bio-acumulacin
tienen mayor impacto en la salud pblica.
-
34
Los resultados de los parmetros medidos fueron comparados con los
Estndares Nacionales de Calidad Ambiental para el agua, categora III (Riego
de vegetales y bebida de animales), DS N 002-2008- MINAM, el cual tiene como
objetivo establecer el nivel de concentracin o el grado de elementos, sustancias
o parmetros fsicos, qumicos y biolgicos presentes en el agua, en su
condicin de cuerpo receptor y componente bsico de los ecosistemas
acuticos, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni
para el ambiente. Los Estndares aprobados son aplicables a los cuerpos de
agua del territorio nacional en su estado natural y son obligatorios en el diseo
de las normas legales y las polticas pblicas siendo un referente obligatorio en
el diseo.
En el mapeo de los puntos de muestreo, para el caso de los parmetros
microbiolgicos se ha considerado cinco niveles de calidad, en donde los niveles
muy bajo y bajo son valores que se encuentran por debajo de los estndares
estipulados para la Categora III, por lo tanto, los niveles medio, alto y muy
alto son considerados no aptos para agricultura de hortalizas. En el caso de los
parmetros parasitolgicos se han considerado como resultado presencia y
ausencia.
Los parmetros fsico-qumicos temperatura, pH y conductividad elctrica fueron
medidos in situ con un equipo multiparmetro. El anlisis de los parmetros
microbiolgicos y parasitolgicos en las muestras de agua fueron realizados por
los laboratorios de la Direccin General de Salud Ambiental (DIGESA) y los
parmetros fsico-qumicos nutrientes y metales pesados fueron realizados por
Laboratorios Analticos del Sur E.I.R.L.
Los mtodos de ensayo empleados para la medicin de los parmetros en las
muestras de agua fueron los siguientes:
Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO):
Mtodos Normalizados para el Anlisis de Aguas Potables y Residuales
American Public Health Association, American Water Works, Association
Water Pollution Control Federation. 20th edition, 1998.
-
35
4
Nutrientes
Potasio (K): ASTM D 4192-03 Mtodo de Ensayo estndar para potasio
en agua por Absorcin Atmica.
Nitrato (NNO3-) Mtodo de Ensayo para nitratos fotometra en agua.
Fosfatos (PO 3) Mtodo de Ensayo para fsforo total fotometra
Metales Pesados
Arsnico (As): ASTM D 2792-03 Mtodo de Ensayo estndar para
Arsnico en agua por generacin de hidruros.
Plomo (Pb): ASTM D 3559-03 Mtodo de Ensayo estndar para Plomo
en agua por Absorcin Atmica.
Cadmio (Cd): ASTM D 3557-02 Mtodo de Ensayo estndar para Cadmio
en agua por Absorcin Atmica.
Cromo (Cr): ASTM D 1687-02 Mtodo de Ensayo estndar para Cromo
en agua por Absorcin Atmica.
Coliformes Termotolerantes y E. coli:
Mtodo Estandarizado de fermentacin de Tubo Mltiple de Coliformes
Fecales (Termotolerantes) 9221 C.
Documento de la referencia: Mtodos Normalizados para el Anlisis de
Agua Potable y Residuales APHA, AWW, WPCF. 20th edition.
Parsitos (Protozoos y Helmintos):
Mtodo de Concentracin y flotacin
Tcnica de recuento 10200F.2.c.4 (adaptado)
Documento de la referencia: Mtodos simplificados de anlisis.
OPS/CEPIS. Carmen Vargas. Lima, Per. 1983 y Estndar Methods for
the Examination of Water and Wastewater APHA / AWWA / WEF 19 th
Ed. 1995.
3.2.3. Evaluacin de la calidad sanitaria de los productos agrcolas
Los puntos de muestreo se identificaron mediante salidas de campo,
evalundose los siguientes cultivos: Brassica rapa L. var. rapa Nabo, Tagetes
-
36
minuta L. Huacatay, Beta vulgaris L. var. Crassa Betarraga y Apium
graveolens L. Apio, adicionalmente se realiz un muestreo de Lolium perenne
L. Grass por ser un cultivo muy desarrollado en estas zonas durante los ltimos
aos
Las muestras de nabo y betarraga se tomaron por duplicado debido a sus
actividades de post-cosecha, considerndose muestras lavadas y sin lavar.
(Cuadro N 01). El proceso de lavado se realiz en el Lavadero Huaycoloro.
Del mismo modo, el anlisis de los parmetros microbiolgicos y parasitolgicos
en las muestras de los productos agrcolas fueron realizados por los laboratorios
de la Direccin General de Salud Ambiental (DIGESA).
Los mtodos de ensayo empleados para la medicin de los parmetros en las
muestras de cultivo fueron los siguientes:
Coliformes Termotolerantes:
Nmero ms probable NMP, Mtodo I Norteamericano, propuesto por
ICMSF 1983.
Documento de la referencia: Metodologas para el Anlisis Microbiolgico
de Aguas Residuales y productos Agrcolas OPS/OMS/CEPIS. Lima-
Per, 1993. Gua Tcnica de Evaluacin del Riesgo de los Alimentos en
la Va Pblica en Ciudades de Amrica latina, OPS/OMS Abril 1994 (Para
productos crudos)
Parsitos (Protozoos y Helmintos):
Mtodo de Concentracin y centrifugacin
Tcnica de recuento 10200F.2.c.4 (adaptado)
Documento de la referencia: Mtodos simplificados de anlisis.
OPS/CEPIS. Carmen Vargas. Lima, Per. 1983 y Estandar Methods for
the Examination of Water and Wastewater APHA / AWWA / WEF 19 th
Ed. 1995.
-
37
3.3. Implementacin del Sistema para mejorar la calidad del agua para riego
3.3.1. Reservorio
Los resultados de las evaluaciones de la calidad del agua y de los productos
agrcolas corroboran que el agua para riego no es adecuada desde el punto de
vista sanitario, reforzando la necesidad de implementar de un Reservorio con la
finalidad de mejorar la calidad sanitaria del agua para riego y de esta manera
obtener productos agrcolas de buena calidad que no afecten la salud de los
consumidores y agricultores.
El agua del canal ingresa al Reservorio y se almacena por un perodo mayor a
10 das, durante este tiempo se produce una simbiosis algas-bacterias,
interviniendo en el proceso: la radiacin solar, temperatura del agua, DBO,
nutrientes, pH y oxgeno disuelto, obtenindose como resultado el decaimiento
de bacterias patgenas y sedimentacin de parsitos humanos.
3.3.2. Localizacin, diseo, implementacin y puesta en marcha del
Reservorio
Localizacin del Reservorio, para la ubicacin del Reservorio se han
considerado los siguientes criterios de seleccin:
rea Agrcola: se refiere a la concentracin de parcelas, se prefieren las
parcelas que tengan una mayor superficie actualmente en produccin
agrcola. Sin embargo existen parcelas que son utilizadas para la
elaboracin de ladrillos que luego son reincorporadas a la actividad
agrcola.
Capacidad de supervivencia del rea agrcola: generalmente las
parcelas que se encuentran cerca de centro poblados o cerca a ciudades
tienden a cambiar, de uso agrcola a uso urbano o industrial. Tendrn una
mayor prioridad de ser seleccionadas aquellas parcelas que a mediano
y/o largo plazo tengan menor riesgo de cambiar de uso.
-
38
Calidad sanitaria del agua: el agua de riego de los canales presenta un
alto ndice de contaminacin con patgenos, especialmente cuando el
canal atraviesa o esta muy cerca de asentamientos humanos. Cuanto
ms alto sea la contaminacin mayor es la necesidad de mejorar la
calidad del agua de riego hasta un nivel aceptable.
Receptividad del proyecto: los usuarios o beneficiarios debern mostrar
inters en llevar a cabo la ejecucin del proyecto, entendiendo que la
implementacin del reservorio mejorar la calidad sanitaria de los
productos y la productividad de los mismos.
Disponibilidad de agua: las zonas agrcolas ubicadas en el tramo final
del sistema de irrigacin tienen mayor dificultad para disponer del agua
en el momento requerido por los cultivos, lo que incluso ha determinado
que se reemplacen los cultivos de hortalizas por otros menos exigentes
en agua. Estas zonas tendrn mayor prioridad para la seleccin.
Requerimiento de agua por tipo de cultivo: se prefieren las parcelas
que trabajen con cultivos regados por surcos, descartando en lo posible
aquellos regados por inundacin (melgas) ya que se trata de un mtodo
de riego poco eficiente y con mayor impacto ambiental en los suelos y el
acufero. Se propone descartar aquellas parcelas que cultivan grass, por
ser una prctica que demanda mucha agua y esta reduciendo
peligrosamente el suelo agrcola.
Topografa: tienen una mayor prioridad de seleccin aquellas parcelas
que su relieve presente una pendiente favorable para llenar el reservorio
y regar por gravedad, sin tener la necesidad de emplear una bomba. Es
decir es ms econmico el riego por gravedad.
Terreno disponible: se prefiere las parcelas que tengan un terreno sin
uso actual. Cuando se trate de terrenos usados actualmente para fines
agrcolas, se debe contar con la decisin del propietario de sacrificar una
-
39
porcin de su rea productiva para implementar el reservorio, con el
convencimiento total que le ser ms beneficioso.
La produccin de peces es un factor importante para esta toma de
decisin, ya que implica reemplazar la produccin agrcola por una
produccin pisccola, que podra ser ms rentable.
Textura del suelo: son elegidas aquellas parcelas que cuenten con
suelos de textura arcillosa predominantemente, a fin de construir los
reservorios con el material local y sin revestimiento si fuera posible. El
uso de geomembrana solo es necesario en suelos muy permeables
(arenosos y de grava).
Tipo de cultivo: los cultivos agrcolas de tallo corto y consumo crudo
como las hortalizas requieren de una calidad de agua de categora III,
segn los ECAs (
-
40
se esperara un tiempo de retencin terico de aproximadamente dos
semanas.
Requerimiento de agua para riego (Vsem): Este valor se calcula
midiendo el caudal y tiempo de riego para una hectrea. Luego se realiza
una sumatoria de todos los volmenes aplicados durante la campaa y
finalmente se divide entre el nmero de semanas transcurridas durante
esta campaa.
Vsem Q1
* T1 Q2 * T2 ... Qn * Tn
N nmerodesemanas
Donde,
Vsem = volumen de agua semanal por hectrea (m3/sem.ha)
Q1, Q2,...Qn = caudales utilizados en cada riego de una hectrea
T1, T2, ... Tn = tiempos utilizados en cada riego de una hectrea
n = nmero de riegos por campaa
N = nmero de semanas en la campaa
Volumen del reservorio (Vres): Se calcula multiplicando el volumen
semanal (Vsem) por dos semanas, por el Nmero de hectreas que se
desea regar con el reservorio. Al multiplicar por dos semanas se
garantiza un periodo de retencin mayor a los 10 das antes estipulados.
Vres Vsem * 2 * A
Donde, A = rea regada (hectreas)
Es as que el reservorio de la familia Bonifacio (Nievera) se diseo con
un volumen de 722 m3, para regar una hectrea mediante un sistema de
riego por multicompuertas con una eficiencia de 67%. Es importante
indicar que el mismo volumen permitira regar al inicio 4500 m2 mediante
un sistema de riego con surcos por gravedad.
-
41
Profundidad del reservorio: El levantamiento topogrfico permite
estimar la diferencia de nivel entre la cota del canal y la cota del terreno a
regar. Se debe tener presente que a mayor profundidad se obtiene un
mayor volumen en menor rea. Sin embargo no se recomienda que la
profundidad exceda los 3 metros, ya que demandara un diseo ms
riguroso para asegurar la estabilidad de los diques. Es as que el
reservorio de la familia Bonifacio se dise con una profundidad total de
2.25 metros, que incluye un borde libre de 0.25 metros.
Caractersticas de los diques (muros): La pendiente del talud de los
diques depende de la textura del terreno y el tipo de revestimiento
elegido. Es as que el reservorio de la familia Bonifacio se consider un
talud de 1:1 de los lados externos e internos de los muros, debido a que
el suelo es franco arenoso con un alto contenido de grava y se acord un
revestimiento con geomembrana,
rea disponible: El rea para la construccin del reservorio fue definida
en acuerdo con el agricultor y segn los requerimientos para lograr la
capacidad previamente calculada. Las dimensiones de esta rea
asignada determinan finalmente la longitud y ancho del reservorio. En el
caso de la familia Bonifacio (Nievera) el agricultor ofreci una franja de
terreno sin uso de 70 m de largo por 15 m de ancho (1050 m2), por tanto
se dise el reservorio con una longitud de 58 m y un ancho de 15 m,
que determinaron un rea superficial 870 m2.
La familia Bonifacio asign una franja de terreno de 70 m de largo por 15
m de ancho (1050 m2), por tanto se dise un reservorio en un rea total
de 870 m2. La asignacin del terreno antes mencionado y la aplicacin de
un talud de 1 a 1, determin que este reservorio tenga finalmente una
longitud de 53.50 m por 9.50 m de ancho, con capacidad para almacenar
722 m3 y regar una hectrea con el sistema de multicompuertas.
Caudal de entrada = 15 l/s.
-
42
Tiempo de riego (Tr) = 2.5hr/ha.
Frecuencia de riego (Fr) = en verano 2 veces por semana y en invierno 1
vez por semana.
rea bajo riego =1 hectrea
Evapotranspiracin (Etp) = 4 mm/da, en promedio.
Temperatura (T) = 15 C. (Mes ms fro)
Coliformes fecales (CF) = 5 00 000 NMP/100ml.
Levantamiento topogrfico a detalle con curvas de nivel cada 25 cm.
utilizando los programas Surfer y Autocad.
Para el clculo de las dimensiones preliminares, se emple el software
desarrollado por el Centro Panamericano de Ingeniera Sanitaria y Ciencias del
Ambiente (CEPIS): Uso de Aguas Residuales Tratadas en Agricultura (MODELO
PARA LA FORMULACIN Y EVALUACIN ECONMICA DE PERFILES DE
PROYECTOS) (Figuras N 06 y N 07)
Implementacin del Reservorio, el proceso constructivo se ha ceido de
acuerdos a las normas vigentes de construccin.
Limpieza y desbroce, se elimin todo el material ajeno al terreno,
incluyendo la vegetacin superficial, rastrojos y piedras. El trabajo en
general se hizo en forma manual, dejando la remocin del material
pesado para ser removido por la maquinaria antes de la excavacin.
Trazo y replanteo, se trazaron las dimensiones definitivas del reservorio
en campo, empleando estacas de madera y yeso.
Excavacin, se emple 11 horas mquina para realizar la excavacin y la
conformacin de muros.
Relleno y compactacin de los diques: Para lograr una humedad
apropiada se aplico agua a los diques, mediante una excavacin
superficial de canaletas en la corona. Al verificarse la humedad
adecuada, se procedi luego a la compactacin del terreno con pisones
elaborados de concreto. Luego de verificar los niveles, se procedi a
remover el material de las partes ms altas y rellenar las ms bajas,
hasta conseguir nivelar toda la corona a una misma cota.
-
43
Nivelacin, esta actividad se ha realizado con un nivel de ingeniero
durante la excavacin, acabado de muros y fondo de reservorio, de tal
manera mantener las dimensiones de diseo y elevaciones.
Acabado de muros y fondos, mediante el refine y compactacin de muros
y apisonado del fondo del piso. (Fotografa N 01)
Construccin de obras de arte, tenemos:
Sistema de abastecimiento de agua: para abastecer de agua de canal al
reservorio se construy una caja de captacin del canal conducido hacia
una rejilla para retener los gruesos y una tubera de ingreso de 6
pulgadas de dimetro dispuesta por encima del borde libre del reservorio.
(Figura N 08)
Sistema de Desage: conformada por una arqueta de salida de cemento
y ladrillos con tabillas de madera para manejar diferentes niveles y una
tubera que atraviesa el dique por la parte inferior. Este sistema fue
complementado con accesorios para permitir el riego a diferentes niveles
del terreno. Por ltimo, tambin se incorpor mallas evitar la fuga de los
peces al momento del riego. (Figura N 09)
Apertura de zanja para anclaje de geomembrana
Instalacin de la geomembrana, se ha considerado un recubrimiento con
geomembranas HDPE (Polietileno de alta densidad) lisa ambas caras de
1.00mm (40 mils) de espesor, mantiene una caracterstica nica de
rigidez debido al porcentaje de aditivos protectores a los rayos UV,
pigmento, etc.
Este laminado es inerte a cualquier solucin por lo cual slo se puede
unir mediante dos formas:
Mediante equipo de Fusin: (HOT WEDGE WELDING), el cual consta de
un equipo mvil con presin y temperatura controladas. Se le utiliza para
sellar los rollos en reas planas.
Mediante equipo de Extrusin: (EXTRUSSION WELD), el cual extruye un
rod de polietileno de 5 mm. Es utilizado para los detalles y todo lugar
donde no pueda movilizarse el equipo de fusin.
-
44
Procedimiento de Instalacin (HDPE):
a) Ubicacin de los rollos de polietileno de alta densidad (HDPE), segn
esquema de instalacin.
b) Soldadura entre paneles con el equipo "Hot Wedge Welding".
c) En las entradas o salidas para tuberas, se colocarn accesorios
prefabricados segn el dimetro correspondiente. Estos accesorios
sern ejecutados mediante el equipo de soldadura "Extrusion Weld".
d) Los paneles, en los extremos superiores sern enterrados en la zanja
de anclaje, de acuerdo a las dimensiones correspondientes.
e) Paralelamente al proceso de soldadura, se ir haciendo un control de
calidad de las uniones. Este control se efectuar por el sistema de
aire comprimido en el caso del "Hot Wedge Welding" y por el sistema
de desviacin magntica con un alambre de cobre en el caso de
"Extrusion Weld". (Fuente: empresa proveedora).
Construccin de la toma de agua y rejilla de retencin de slidos
Instalacin de la lnea de conduccin de agua
Instalacin de cerco perimetral
Sembrado de plantas ornamentales
Sellado de la arqueta de desage y prueba hidrulica
Debido a la caracterstica cascajosa del terreno se decidi revestir el reservorio
con 714 m2 de geomembrama HPDE (Polietileno de alta densidad) lisa ambas
caras de 1.00mm (40 mils) de espesor color negro y una vida til de 15 aos. El
sistema de abastecimiento de agua comprendi una caja de captacin de ladrillo
y concreto y una tubera de PVC de 6, adems se instalo una rejilla de fierro
para la retencin de slidos. La arqueta de desage tuvo una altura de 2.25 m.
Los diseos permitieron estimar un movimiento de tierra por excavacin de 550
m3, suficiente para construir los diques con el mismo material. Esta condicin
tambin determino que la profundidad total fuera de 2.25 m (2.0 m de altura de
agua y borde libre de 0.25 m).
-
45
El movimiento de tierras se realiz con un cargador frontal con el propsito de
bajar los costos, ya que el volumen de excavacin y relleno era importante y
hubiese requerido utilizar demasiada mano de obra. La instalacin de la tubera
de desage se efectu despus de la conformacin del dique mediante la
excavacin de un tnel y el anclado posterior a la arqueta.
Puesta en marcha del Reservorio, La estrategia para el llenado de los
reservorios consisti en realizarlo por etapas para evaluar la resistencia de los
diques a las diferentes presiones del agua. Por tanto, primero se llen hasta 1.00
m de altura que correspondiendo al 50% de la altura total. Despus de 24 horas
y luego de inspeccionar el buen estado de los diques se continu el llenado
hasta una altura de 1.50 m equivalente al 75% de la altura total. Finalmente
despus de otras de 24 horas de observacin para confirmar el buen estado de
los diques, se complet el llenado hasta los 2.00 m de altura, alcanzando todo el
volumen esperado. Los diques tambin fueron evaluados en las 24 horas
siguientes.
Luego del primer llenado del reservorio se mantuvo el agua durante dos
semanas con el propsito de lograr el tiempo de retencin estimado para
alcanzar la calidad de agua requerida y se trasladaron 1450 peces de la especie
tilapia. A partir de este momento se utiliz el 50% de volumen de agua
almacenado para el riego de las parcelas agrcolas. Los niveles y volmenes
utilizados fueron registrados por el agricultor. Luego de cada riego, el reservorio
fue llenado nuevamente hasta almacenar el volumen mximo establecido,
dejando por seguridad los 25 cm de borde libre.
3.3.3. Instalacin de las Parcelas Demostrativas
Con la finalidad de analizar la produccin agrcola se instalaron 2 Parcelas
Demostrativas (Figura N 10) en las cuales se sembraron frijol canario
Phaseolus vulgaris; una fue regada con agua del canal y la otra con agua del
reservorio, para lo cual se realizaron las siguientes actividades:
Delimitacin de las parcelas con un rea de 500 m2 c/u.
-
46
Instalacin de la lnea de conduccin de agua para regar las parcelas
demostrativas.
Siembra del cultivo elegido.
Evaluacin del rendimiento de la produccin.
3.3.4. Monitoreo de la calidad del agua para riego a partir del uso del
reservorio
Para evaluar la calidad del agua del reservorio se realizaron 6 monitoreos,
tomndose muestras tanto en la entrada (canal de riego) como en la salida del
reservorio, las cuales fueron enviadas a los laboratorios de la Direccin General
de Salud Ambiental para el respectivo anlisis microbiolgico y parasitolgico.
Esta evaluacin nos indicar el porcentaje de remocin de bacterias patgenas
y decaimiento de parsitos humanos.
3.3.5. Rendimiento de la produccin agrcola
Para evaluar el rendimiento de la produccin del cultivo elegido, se cuantific al
trmino de la campaa agrcola el total en kilogramos obtenidos en cada parcela
demostrativa.
3.3.6. Siembra de peces y control del peso
Aprovechando el volumen de reserva o volumen muerto del reservorio
(equivalente al 50% del volumen neto) se sembraron tilapias de las especies O.
Niloticus Tilapia gris y Oreochromis sp Tilapia roja
El sembrado consiste en la adaptacin de los peces a una nueva temperatura,
esta aclimatacin es gradual.
El control del peso se realiz mensualmente y con los datos obtenidos se
elabor la curva de crecimiento, la tasa de crecimiento y un comparativo del
crecimiento y su influencia con la temperatura.
-
47
Los mtodos de ensayo empleados para el anlisis microbiolgico en las
muestras de tilapias fueron los siguientes:
Numeracin Aerobios Mesfilos Viables (30C):
FDA BAM 7ma ed. Ca.3/1992
Numeracin E. coli:
ISO 5552:1997 (E)/UFC/g
Numeracin Staphylococcus (coagulasa positivo):
ISO 6888-1:1999(E) UFC/g
Deteccin Salmonella sp:
ISO 6579:1993 (E) /25 g
Documento de la referencia: Norma Sanitaria sobre Criterios Microbiolgicos de
Calidad Sanitaria e Inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano
Criterio 11.1 Resolucin Ministerial N 615-2003-SA/DM.
-
48
IV. RESULTADOS Y DISCUSIN
4.1. Recopilacin de informacin del mbito geogrfico
Cuenca del ro Rmac
La cuenca del ro Rmac es una de las cuencas hidrogrficas ms
importantes del pas, dentro del cual se encuentra asentada la ciudad de
Lima; juega un rol vital como fuente de abastecimiento de agua para el
consumo humano, agrcola y energtico.
La cuenca del ro Rmac, se encuentra emplazada en la rama Occidental de
la Cordillera de los Andes, entre las cumbres nevadas de Anticona,
Pucacocha, Yuracocha, etc. Su ubicacin est sealada entre los paralelos
112727 y 121019 de latitud sur y los meridianos 760257 y 771012
de longitud oeste, Limita al NE con la cuenca del ro Mantaro, al SE con la
cuenca del ro Lurn, por el NW con la cuenca del ro Chilln y por el SW con
el Ocano Pacfico. La cuenca del ro Rmac tiene una extensin de 3 503.9
Km2 y su altitud varia de 0.0 a 5 650 msnm (Nevado Antachaire) (Ministerio
de Agricultura, 2009)
Se ubica aproximadamente a 132 km al nor-este de la ciudad de Lima,
desembocando por el Callao, en el ocano Pacfico. El rea total de
captacin es de 3,132 km, que incluye aquella de sus principales tributarios,
Santa Eulalia (1,097.7 km) y Ro Blanco (193.7 km), tiene en total 191
lagunas (Ministerio de Energa y Minas, 1997).
Sirve de soporte a actividades agrcolas y a importantes centros de poblacin
tales como Vitarte, Chaclacayo, Chosica, Ricardo Palma y Matucana. En las
partes ms altas de la cuenca, al Este de Surco (altura de 2,200 m.s.n.m.), el
valle se vuelve extremadamente angosto con paredes laterales con un talud
muy empinado. La cuenca sostiene varias comunidades en esa seccin,
tales como Matucana, San Mateo y Chicla (Ministerio de Energa y Minas,
1997).
-
49
Subsectores de riego Huachipa y Nievera
El presente trabajo de investigacin comprende los subsectores de riego de
Huachipa y Nievera, ubicados en la parte baja de la cuenca del ro Rmac
(Figura N 01). Polticamente los subsectores riego de Huachipa y Nievera,
se encuentran en el departamento y provincia de Lima y distrito de
Lurigancho (Chosica) y estn ubicados en el margen derecho del ro Rmac.
Ambos subsectores fueron seleccionadas debido a que el 33% y 28% del
rea ocupada es dedicada al cultivo de hortalizas.
Administrativamente se estn ubicados dentro de la Junta de Usuarios del
Ro Rmac (JUR) y del Distrito de Riego Chilln-Rmac-Lurn de la
Intendencia de Recursos Hdricos del Instituto Nacional de Recursos
Naturales (INRENA).
El rea bajo riego inscrito en el Padrn de Uso Agrcola 2005 del subsector
de riego Nievera es de 283 hectreas y 223 usuarios y se encuentra a una
altitud promedio de 390 m.s.n.m. (Junta de Usuarios del Rmac, 2005).
El rea bajo riego inscrito en el Padrn de Uso Agrcola 2005 del subsector
de riego Huachipa es 465 hectreas y 327 usuarios y se encuentra a una
altitud promedio de 366 m.s.n.m. (Junta de Usuarios del Rmac, 2005).
4.2. Diagnstico de la calidad del agua de riego y productos agrcolas en
las comisiones de regantes de Huachipa y Nievera
4.2.1. Mapeo de las fuentes de contaminacin
Se observaron tres principales fuentes de contaminacin en los canales
principales y alternos de Huachipa y Nievera: efluentes industriales, descargas
de los desages domsticos y silos; y, residuos slidos de tipo orgnico e
inorgnico. (Figura N 11)
En la comisin de regantes de Huachipa se identif