6.3.3

Trabajos de Campo y de Laboratorio 6.3.3.1

Determinacion del Caudal Para los fines del estudio, es necesario establecer el caudal del rio en el punto y en el momento de muestreo. De no existir una estacion cercana, debera efectuarse la determinacion en forma directa mediante correntometro o en forma indirecta, empleando por ejemplo un flotador.

6.3.3.2

Analisis In Situ Existen algunas caracteristicas fisico-quimicas de las aguas de los rios que por su naturaleza tienen que ser determinadas en el instante del muestreo, en condiciones naturales, porque su concentracion se modifica r6pidamente debido a cambios leves de presion y temperatura. Las concentraciones de estas sustancias asi como las de otras mas estables pero de facil y rapida determinaci6r1, son determinadas en el campo. Entre las determinaciones realizadas en el campo 6 "in situ", cabe mencionar: oxigeno disuelto, anhidrido carbonico, pH, conductividad electrica, turbidez, color, alcalinidad, acidez, etc.

6.3.3.3

Analisis de Laboratorio La determinacion de la concentracion de metales pesados y pesticidas es realizada en laboratorios existentes en diversas instituciones, que poseen el instrumental necesario; entre estas cabe mencionar los laboratorios de la Direccion General de Aguas, Suelos (DCAS), del Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (SEDAPAL), del Instituto Nacional de Desarrollo Agroindustnal (INDDA), de la Pontificia Universidad Catolica del Peni, y del Centro de Investigacion en Nutricion y Control Alimentario (CINCA), entre otros.

6.4 Manejo y Evaluacion de Resultados Para el manejo y evaluacion de los resultados obtenidos del analisis de las muestras, se ha empleado los siguientes criterios:

-

lndice de Calidad del Agua (I.C.A.) Porcentaje de Saturacion de Oxigeno Disuelto Indice de Saturacion de Langelier lndice de Ponderaci6n Limnol6gica Calidad del Agua con Fines de Riego Clasificaci6n de las Aguas Segun la Ley General de Aguas (Ley No 17752)

A continuacibn, se describe cada uno de estos criterios. 6.4.1

lndice de Calidad del Agua (I.C.A.) El lndice de Calidad del Agua fue propuesto por la Fundacion Nacional de Saneamiento de los EE.UU. Esta basado en los parametros m6s representativos de la calidad del agua para uso poblacional, a los que en la determinacion se les asigna un peso relativo; entre estos, cabe mencionar: oxigeno disuelto, coiiformes fecales, pH, DBO, nitratos, fosforo total, desviacion de la temperatura, turbiedad y solidos totales.

Para la aplicacion del citado indice en el presente diagnostico, se ha introducido dos modificaciones al no haberse controlado ni el NMP de coliformes fecales ni el DBO. El NMP fue anulado del lndice repartiendose su peso proporcionalmente entre los otros pardmetros. El DBO fue deducido indirectamente a partir del uso domestico del agua en la cuenca. La deduccion de la DBO se ha realizado a partir del total de poblacion servida existente en la cuenca colectora hasta el punto de muestre0 y empleando la constante de 60 gramos por habitantes por dia de DBO. Dicha constante es internacionalmente empleada (fluctua entre 50 y 70 gm/hab/dia) y representa la cantidad de oxigeno requerida para estabilizar la aguas servidas mediante procesos biologicos. En las cuencas donde se dispuso de informacion controlada de DBO se comparo con la deducida indirectamente y se obtuvo un ajuste satisfactorio. Por ejemplo, con los cntenos mencionados, si un rio tiene un caudal de 1.4 m3/seg. y su cuenca tiene una poblacion de 4,234 habitantes, la DBO sera de 2.1 mg/lt.

El lndice de Calidad del Agua se ha calculado para los diversos usos de acuerdo al sistema de clasificacion de las aguas establecido por la Ley Ceneral de Aguas. Posteriormente, el lndice obtenido para un curso de agua se comparo con el indice antes mencionado, estableciendose que si el indice de dichas aguas iguala o supera al valor calculado, la calidad del agua investigada es adecuada para ese uso y si es inferior, no lo es. Cabe senalar que, para los parametros cuyos limites permisibles no estan establecidos por la reglamentacion vigente, se ha asumido los de la reglamentacion anterior (fosfatos, pH, temperatura y turbidez). El procedimiento de calculo del I.C.A. es el siguiente:

LlzzzzI I.C.A.

donde:

= ql

xq2

x

..... xqn

qi =

valor obtenido de las curvas de variacion de los niveles de calidad de agua de cada uno de los parametros.

wi

peso relativo de cada uno de los parametros.

=

En el Cuadro No 10, se muestra los pesos relativos de los parametros para el calculo de I.C.A. En el Cuadro No 1 1, se muestra los valores del I.C.A. calculados para cada uno de los usos del agua de acuerdo al sistema de clasificacion establecido por la Ley Ceneral de Aguas. 6.4.2

Porcentaje de Saturacion de Oxigeno Disuelto

La fuente principal de oxigeno disuelto para la estabilizacion de la materia organica en un rio es el oxigeno disuelto presente en la masa de agua y el proveniente de la atmosfera. El contenido de oxigeno disuelto en las aguas de un rio esta determinado por la temperatura y la altitud sobre el nivel del mar (presion atmosferica). De acuerdo a las caracteristicas de las aguas existe un contenido maximo de oxigeno disuelto; la comparacion entre el contenido de oxigeno de un cuerpo de agua y el

maximo antes indicado representa el porcentaje de saturacion. El procedimiento para establecer el porcentaje de saturacion de oxigeno disueltos es el siguiente:

Oh

de Saturacion

= ODmedida x 100

+

ODt

donde: OD Medido

=

contenido de oxigeno disuelto obtenido in situ (determinacion analitico).

ODt

=

contenido de oxigeno disuelto, a saturacihn corregido (mg/lt. 02 disuelto).

Para determinar el contenido de oxigeno disuelto a saturacion corregido, se aplica la formula siguiente: ODt r OD't ( 1-0.000020945E)~.~~

donde:

6.4.3

OD't

= contenido de oxigeno disuelto a saturacion (mg/lt.) 0 2 disuelto ) al nivel del mar (760mni de Hg), segun Cuadro No 12.

E

= altitud, en metros s.n.m.

Saturacion de Langelier (1s)

Las aguas pueden tener caracteristicas que ocasionen problemas de corrosion o incrustacion en las tuberias y otras instalaciones industriales (calderas, torres de enfriamiento, etc.), principalmente cuando se producen cambios de temperatura. Para evaluar tales caracteristicas se emplea indicadores basados en el pH, tales como los lndices de Langelier o de Ryznar. El lndice de Langelier tiene la siguiente expresion:

Donde pH representa el pH efectivo del agua y el pHs el de saturacion, es decir, el que deberia tener si se encontrara en equilibrio. Si Is es menor de cero el agua es corrosiva y si es mayor de cero el agua es incrustante; sin embargo, frecuentemente el lndice de Langelier no es suficientemente representativo, principalmente para valores no contenidos entre 7 y 9 y alto contenido de solidos disueltos. Ryznar ideo su expresion del lndice de Estabilidad (le):

Donde si el valor de le es inferior a 6 el agua tiene tendencias incrustantes y si es superior a 6 tiene tendencias corrosivas. El lndice de Ryznar, donde se da mayor peso al valor del pHs mediante el empleo del coeficiente 2, resulta m6s representativo, y permite clasificar las aguas segun una escala de valores, siendo el m6s empleado. Lo anteriormente expuesto con referencia a los lndices de Langelier y de Ryznar es de mucha importancia y de indiscutible utilidad para detectar los problemas (y su conveniente tratamiento) que se pudieran derivar de la calidad de las aguas naturales en los diversos sistemas de enfriamiento. Ello adquiere una singular importancia y significado en los sistemas en donde el cambio fisico-quimico del agua es casi nido debido al muy pequeAo incremento de la temperatura, estableciendose las iiinitaciones de uso mediante el lndice de Ryznar, a las diferentes teniperaturas de entrada y salida del sistema. Casi siempre, tales problemas pueden ser economica y facilmente resueltos con un pequeno agregado de un estabilizante de tipo adecuado. 6.4.4 lndice de Ponderacion Limnologica

Para calificar las aguas segun su favorabilidad para la vida de los peces, se ha adoptado el denominado lndice de Ponderacion Limnolbgica empleado por el Ministerio de Pesqueria en el estudio denominado "Evaluacion Pesquera Integral: Cuenca del rio &flete ( 1 980)". El Cuadro No 13 describe el rango considerado y la calificacion dada a cada uno de los factores tenidos en cuenta por el citado indice: Temperatura, pH, oxigeno disuelto, dlcalinidad total y dureza total. Segun el mismo, la condicion optima seria la que arroje un indice total de 30 y la condicion menos favorable, uno de valor cero; rango dentro del cual la calidad del agua para fines lin~nologicosvaria entre buena, regular y mala. Este criterio de evaluacion permite establecer, en principio, las bondades del agua para uso piscicola, para luego definirlas de acuerdo a la concentracidn de algunas substancias quimicas. El Cuadro No 14 muestra los valores optimos de algunas caracteristicas fisicas y quiniicas consideradas primordiales para el desarrollo de las truchas y especies tropicales. Los valores registrados en los cuerpos de agua analizados que esten fuera de los niostrados en el citado cuadro, indicarian una situacion liinitan~epara su uso con fines piscicolas. Por ejemplo, si !a concentracion de mercurio registrada en un cuerpo de agua es superior a 0.0 1 p.p.ni., quiere decir que estas aguas no podran ser usadas para el cultivo de truchas y algunas especies tropicales, y por lo tanto, el mercurio constituye un factor limitante. 6.4.5 Calidad de( Agua con Fines de Riego La conveniencia del uso del agua con fines de riego depende de una serie de factores conlo cantidad total de sales solubles, composicion ionica, presencia de elementos menores, etc, El Laboratorio de Salinidad del Departamento de Agricultura de los Estados Uiiidus de N.A. elaboro un sistema de clasificacion de las aguas cuyas caracteristicas y condiciones se muestran en el Cuadro No 15. Existe la tendencia de evitar el uso del agua cuando este tiene cierto nivel de salinidad; sin embargo, en algunos lugares donde las fuentes de agua de riego muestran tales niveles, su uso proiongado no ha inutilizado los suelos, lo que deniuestra que el nivel de salinidad no debe ser el Unico criterio a considerarse. Entre otros criterios, se debe tener en cuenta el lavado de los suelos, las lluvias, el drenaje, las caracteristicas de los suelos, el tipo de cuItivos, etc.

Otro indicador muy importante para definir la calidad del agua es la relacion de adsorcidn del sodio (RAS), que establece la capacidad de intercambio ionico del sodio del agua al suelo, por la del calcio, magnesio o potasio del suelo al agua; lo que indica que cuando el RAS es muy alto existe fa tendencia a que el suelo se vuelva muy sodico con el correspondiente riesgo de impermeabilidad. La expresion del RAS es la siguiente:

donde la concentracion se expresa en meq/lt. 6.4.6

Clasificacion segun la Ley General de Aguas La Ley General de Aguas (D.L.NO 17752) fue promulgada en el ano 1969. El sistema de clasificacion de las aguas establecido en su reglamentacion, vigente desde el ano 1983, establece lo siguiente:

Articulo 81.-Para los efectos de la aplicacion del Reglamento, la calidad de los cuerpos de agua en general ya sea terrestre o maritima del pais, se clasificaran respecto a sus usos de la siguiente manera: l.

Aguas de abastecimiento domestico con simple desinfeccion.

11.

Aguas de abastecimiento dom4stico con tratamiento equivalente o procesos combinados de mezcla y coagulacion, sedimentacion, filtracion y cloracion, aprobados por el Ministerio de Salud.

III.

Aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales.

IV. Aguas de zonas recreativas de contacto primario (banos y similares).

V. Aguas de zonas de pesca de mariscos bivalvos. VI.

Aguas de zonas de preservacion de fauna acuatica y pesca recreativa o comercial.

El Cuadro No 16, muestra los limites permisibles de los diversos parametros, establecidos por la reglamentacidn vigente. En el caso de los pesticidas, para cada uso se aplicara como limite, los criterios de calidad de las aguas establecidos por el Environmental Protection Agency (EPA) de los Estados Unidos de Norteamerica. Dichos criterios se muestran en el Cuadro No 17. Para el caso de otras sustancias potencialmente perjudiciales que le dan a las aguas un caricter grasoso, espumoso, con coloracion y con malos olores, caractensticas que pueden ser detectadas pero no cuantificadas por simple inspeccidn, la reglamentacion vigente establece los limites permisibles a partir del proceso de extraccion. En el Cuadro No 18, se muestra los limites permisibles de sustancias potencialmente perjudiciales.

6.4.7

Evaluacion General La ubicacion de los puntos de muestreo a lo largo de los nos principales y en los principales tributarios y la frecuencia de muestreo de cuatro veces a lo largo del ano, conjuntamente con las caracteristicas fisicas de la cuenca (clima, hidrologia, geologia y fisiografia) y el inventario de los usos del agua y de los vertimientos, permiten una evaluacidn general, el establecer la presencia de los diversos pardmetros investigados, las relaciones causa-efecto, las variaciones a lo largo del rio, las variaciones estacionales, y las interreiaciones entre parhmetros.

Hay que destacar que la calidad de los cuerpos de agua se modifica segun los niveles y tipos de actividades humanas que se desarrollan en tomo a ellos y tambikn con la estacion del ano. Por ejemplo, la calidad del agua en epoca de avenidas puede ser distinta a la de en epoca de estiaje, debido a que existe una marcada diferencia de caudal entre dichas

Cpocas; al respecto, los centros mineros, principalmente, arrojan con frecuencia sus deshechos mineros cuando el rio trae abundante agua, aunque tambien lo hacen en epoca de estiaje pudiendo presentarse en este ultimo caso un estado critico de contaminacidn es por esto que la magnitud del caudal cumple un papel importante en la evaluaci6n general de la calidad de las aguas. Existen otros parimetros muy importantes como la temperatura y el pH, que gobiernan en la mayoria de los casos la actividad bioquimica que se desarrolla en los cuerpos de agua; por tanto, existen tres parametros fundamentales sobre las cuales se establecen los niveles de toxicidad de muchas otras substancias. El grado de mineralizacion del agua (salinidad, dureza, etc.) frecuentemente puede ser correlacionado con las caracteristicas geoldgicas de las cuencas. La presencia de substancias toxicas se correlaciona, en general con las actividades humanas que se desarrollan en la cuenca (mineria, industria, etc.).

CUADRO NO1 DOSIS LETAL MEDIA (DL-50) DE ALGUNOS PLAGUICIDAS

Aldrin Clordano D.D.T. Dieldrin Endrin Heptacloro Lindano Malation 1

Fuente: Contaminacion Agricola", Fausto Cisneros, 198 1 . "Pesticide Manual", Bntish Crop Protection Council, 1968. "Summaries of Pesticide Toxicity", Lehman A.]., 1965.

1

CUADRO No 2 TOXICIDAD CRONICADE ALGUNOS PLAGUICIDAS

Heptacloro ( 1 ) ( 2 )

Dafla el tejido hepdtico mortalidad total. Posible cancerigeno Tejido hepdtico afectado, lo mismo en perros y ratas Muerte en ratas (50%) Muerte en perros (33Oh) Slntoma de toxicidad, adiposidad irregular Muerte en ratas

Prometona ( 1 )(3)

Muerte en ratas (60%)

Aramite Clordano Clordecone Dicofol Dieldrin

( 1 )(2)

( 1 )(2)

-isneros, &

(*) (**)

C: 1981. (1) l l ~ e c t I c i d e ~ a h u a~lr,i t i s h Crop Protection Council, 1968. (2) "sumaries 0f Pesticide Toxicityw, Lehman A.F., 1965. ( 3 ) "Herbicide Handbooku, Weed Society, A.M., 1967. mg/k/dia. dia.

CUADRO No 3 PERSISTENCIA DE LOS INSECTICIDAS EN EL SUELO (TIEMPO PARA PERDER DEL 75 AL 100%DEL DEPOSITO ORIGINAL)

Insecticidas clorados

Aldrin Clordano D.D.T. Dieldrin Heptacloro Lindano (BHC) Telodrin

1- 6 3- 5 4-30 5-25 3- 5 3-10 2- 4

Insecticidas Fosforados

Diazinon Malation Paration Desulfoton Forato 1

12 semanas 1 semana 1 semana

Fuente:

anos anos anos anos anos anos anos

4 semanas 2 semanas

"Contaminacion Agricolan, Fausto Cisneros, 1981.

CUADRO No 4 CRITERIOS DE CLASIFICACION DE AGUAS DESTINADAS PARA USO DOMESTICO, URBANO Y POTABLE IN DU STRIAL-CLASE

DB05 (mg/lt.)

1.50-2.50

NMP de Coliformes (Promedio Mensual) OD (mg/lt.1 promedio % de Saturacion

4.0 75%

Promedio Fluoruros (mg/lt.)

Menor

pH

Compuestos Fenolicos (mg/lt.)

0.0-5.0 -7.5

o mas

6.0

-8.5 1.5

5,000

Mayor 2.5 Mayor

5,000

4.0-6.6 6 0 % o mas 5.0-9.0

1.5 - 3 . 0

3.8

-10.5 3.0

Mayor

0.002

o. 002

Color

O - 50

50-150

Mayor

150

Turbidez

O

25-250

Mayor

250

Fuente

:

NMP OD

-

-

Menor

-

25

Mayor

0.002

Comision del Plan de Aprovechamiento de los Recursos ~idraulicos, COPLANARH, Venezuela. Numero mas probable. Oxigeno disuelto.

CUADRO No 5

-

CRITERIOS ADICIONALES, APLICABLES A AGUAS CLASES 1a y 1b

~UIMICASINORGANICAS rs nico como As) Barfo (corno Ba) Calcio + Magnesio icomo CaC03) Cadmio (como Cd) Cloruro icomo C1) Cobre (como Cu) Cromo hexavalente ( como Cr) Dureza (como Ca (203) Fierro icomo Fe) Manganeso icomo Mn) Mercurio (como H ) Nitratos + ~itrizosicomo N03) Plata (como A plomo (como p%1 Selenio (como Se) Solidos Disueltos Totales (SDT) Sulfatos (como S04) Zinc icomo Zn)

1

I

s.

C.

1

D.

~ I M I C A SORGANICAS ceites Minerales Cianuros Detergentes Anionicos Estracto de Carbon al Cloroformo

0.01 mg/lt. Ausente 0.20 ma/lt.

PLAGUICIDAS Aldrin Clordano DDT Dieldrin Endrin Fosfatos Organicos mas Calsamatos Heptacloro Heptacloro-epoxico Lindano Metoxicloro Toxafeno

I

Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente

HERBICIDAS , o mas 2 , 4 , 5-T mas TP

O.100

2,44, 5 -

I

Ausente RADIOACTIVIDAD Ausente Actividad I * Exce to la radioactivida y que tiene de sulf,dto es de 250 !o1 Si e? conteni de M a 30 Mgylt (qomo Mg). (00) ~edlioscomo paration para sus efectos toxicos. Nota: Los criterios contenidos en este cuadro complementan los indicados en N010 - 11 E.

o

el Cuadro'

CUADRO No 6 CRITERIOS DE CLASIFICACION PARA LA SUB-CLASE 2 B

Sblidos Disueltos Totales (mgllt.) o Conductividad Electrica a 25 grados centigrados (micromhoslun.) PH Relaci6n de Adsorcibn de Sodio Carbonato de Sodio Residual

1

700*

*

1 OOO*

*

7.0 - 8.5

6.0 - 9.0

6.0

10.0

1.25

2.50

1

1

Fluoruros (mg/lt.) 1.0 2.0 eciiada para rtego en general. ;:pende de una serie de factores como tolerancia especifica de los cultivos, caracteristica del welo, condiciones de * drenaje, tipos de sales, clima, etc. (

CUADRO No 7 CONTENIDO LIMITE DE ELEMENTOS MENORES EN LA SUB-CLASE 2B . . .... :. :.:. ., .: