Calidad Agua Residual Tesis

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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUAS RESIDUALES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE ALBA RANCHO (SEMAPA) CON

FINES DE RIEGO

Tesis Maestría Profesional en “Levantamiento de Recursos Hídricos”

(Manejo y conservación de Cuencas)

William Medrano Vargas

Diciembre, 2001

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INDICE

INDICE ........................................................................................................................................ i INDICE DE MAPAS................................................................................................................iii INDICE DE CUADROS..........................................................................................................iii INDICE DE FIGURAS............................................................................................................iv INDICE DE TABLAS..............................................................................................................iv RESUMEN .................................................................................................................................v

1 INTRODUCCIÓN.-........................................................................................................ 1 1.2 Antecedentes ............................................................................................................... 1 1.3 Justificación................................................................................................................. 2 1.4 Pregunta Central ......................................................................................................... 3

1.4.1 Sub-Preguntas..................................................................................................... 3 1.5 OBJETIVOS ............................................................................................................... 3

2 MARCO CONCEPTUAL.- ........................................................................................... 4 2.1 Recurso agua ............................................................................................................... 4 2.2 Contaminación del agua. ............................................................................................ 4 2.3 Origen aguas residuales............................................................................................. 4 2.4 Razones para su tratamiento ...................................................................................... 4 2.5 Calidad de aguas para riego ....................................................................................... 5 2.6 Criterios e índices de clasificación ............................................................................ 5

2.6.1 Contenido de sales solubles. .............................................................................. 5 2.6.2 Conductividad eléctrica (CE). ........................................................................... 5 2.6.3 Salinidad efectiva (SE)...................................................................................... 6 2.6.4 Salinidad potencial (SP)..................................................................................... 7 2.6.5 Efectos probables del sodio sobre las características físicas del suelo. .......... 7

2.6.5.1 Relación de absorción de sodio (RAS)...................................................... 7 2.6.5.2 Carbonato de sodio residual (CSR) ........................................................... 8 2.6.5.3 Porciento de sodio posible (PSP).............................................................. 8

2.6.6 Contenido de elementos tóxicos para las plantas. ............................................ 9 2.6.6.1 Contenido de cloruros (ClP)...................................................................... 9

2.7 Diagrama de Stiff – Modelo GWW......................................................................... 10 2.8 Diagrama de Piper – Modelo GWW. ...................................................................... 10 2.9 Diagrama de Wilcox – Modelo GWW.................................................................... 11 2.10 Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5)......................................................... 11

3 DESCRIPCIÓN ÁREA DE ESTUDIO....................................................................... 12 3.1 Lagunas de estabilización de SEMAPA.................................................................. 14

3.1.1 Tratamiento en las lagunas de SEMAPA. ...................................................... 14 3.2 Material de campo. ................................................................................................... 15 3.3 Material de gabinete. ................................................................................................ 15

4 METODOLOGIA......................................................................................................... 15 4.1 Recopilación de información. .................................................................................. 15 4.2 Trabajo de Campo y laboratorio. ............................................................................. 16 4.3 Trabajo de gabinete. ................................................................................................. 16

5 RESULTADOS............................................................................................................. 17 5.1 Análisis de los puntos de muestreo iones................................................................ 17

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5.1.1 La conductividad eléctrica ............................................................................... 17 5.1.2 Concentraciones de Calcio............................................................................... 19 5.1.3. Concentraciones de Magnesio ........................................................................... 20 9.1.4. Concentraciones de Sodio.................................................................................. 21 5.1.5. Concentraciones de Cloruros............................................................................. 22 5.1.4. Concentraciones de Sulfatos.............................................................................. 24 5.1.7. Concentraciones de Bicarbonatos...................................................................... 25

5.2 Comparaciones datos físico-químicos Planta de tratamiento de Alba Rancho ... 27 5.2.1 Concentración de pH Enero y Septiembre 2001 ............................................ 27 5.2.2. Concentración de sulfatos Enero – Septiembre 2001 ..................................... 28 5.2.3 Concentración de DBO5 Enero Septiembre 2001 ......................................... 29 5.2.4 Concentración de Sólidos totales Enero Septiembre 2001 ............................ 30 5.2.5 Comparación de Coliformes Fecales Enero Septiembre 2001 ...................... 31 5.2.6. Coliformes fecales en los puntos de muestreo.................................................. 32

5.3 Índices de clasificación ............................................................................................ 32 5.3.1 Relación de adsorción de sodio ...................................................................... 32 5.3.2 Salinidad efectiva SE ....................................................................................... 33 5.3.3 Salinidad potencial SP .................................................................................... 33 5.3.4 Carbonatos de sodio residual........................................................................... 34 5.3.5 Porciento de sodio soluble ............................................................................... 34 5.3.6 Porciento de cloruros........................................................................................ 34 5.3.7 Diagrama de Sttif.............................................................................................. 35 5.3.8 Diagrama de Piper ............................................................................................ 36 5.3.9 Diagrama de Wilcox......................................................................................... 37

6 CONCLUSIONES.......................................................................................................39 7. RECOMENDACIONES............................................................................................40 8 BIBLIOGRAFÍA.........................................................................................................41 ANEXOS...................................................................................................................................42

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INDICE DE MAPAS

Mapa. 1. Croquis de la Planta de Tratamiento de Alba Rancho............................................... 2 Mapa 2. Planta de tratamiento Alba Rancho, Puntos de muestreo ....................................... 12 Mapa 3. Uso de suelo Alba Rancho y Maica ......................................................................... 14 Mapa 4. Clasificación según su CE (Conductividad Electrica) del suelo ............................ 18 Mapa 5. .Concentración de Calcio (meq/l).............................................................................. 19 Mapa 6. .Concentración de Magnesio (meq/l) ........................................................................ 21 Mapa 7. .Concentración de Sodio (meq/l) ............................................................................... 22 Mapa 8. .Concentración de Cloro (meq/l) ............................................................................... 23 Mapa 9. .Concentración de Sulfatos (meq/l) ........................................................................... 24 Mapa 10.Concentración de bicarbonatos (meq/l).................................................................... 26 Mapa 11.Relacion de absorci{on de sodio (meq/l) ................................................................. 33 Mapa 12.Mapa de textura ........................................................................................................ 19

INDICE DE CUADROS

Cuadro 1.Clasificación de aguas para riego según su CE......................................................... 6 Cuadro 2. Salinidad en el suelo .................................................................................................. 6 Cuadro 3. Clasificación de aguas para riego según su SE ........................................................ 6 Cuadro 4. Clasificación de aguas para riego según su SP ........................................................ 7 Cuadro 5. Valores de RAS para clasificar aguas de riego ........................................................ 8 Cuadro 6. Clasificación de riego según Carbonato de sodio residual...................................... 8 Cuadro 7. Clasificación de riego según su PSP........................................................................ 9 Cuadro 8. Clasificación de riego según su contenido de Cloruros......................................... 10 Cuadro 9. Uso de la tierra Alba Rancho y Maica.................................................................... 13 Cuadro 10. Clasificación según la conductivita eléctrica del suelo ....................................... 17

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INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Diagrama de Piper..................................................................................................... 10 Figura 2. Conductividad Eléctrica en los puntos de muestreo (uS/m)................................... 17 Figura 3. Concentración de Calcio (me/l)............................................................................... 19 Figura 4. Concentración de Magnesio (me/l) ......................................................................... 20 Figura 5. Concentración de Sodio (me/l)................................................................................ 21 Figura 6. Concentración de Cloruros(me/l) ............................................................................. 23 Figura 7. Concentración de Sulfatos (me/l)............................................................................. 24 Figura 8. Concentración de Bicarbonatos (me/l).................................................................... 25 Figura 9. Concentración de pH en lagunas de la Planta de tratamiento (me/l) ..................... 27 Figura 10. Concentración de Sulfatos (mg/l).......................................................................... 28 Figura 11. Concentración de DBO5 (mg/l) ............................................................................ 29 Figura 12. Concentración de Sólidos Totales (mg/l) ............................................................. 30 Figura 13. Concentración de Coliformes fecales (N/ml)....................................................... 31 Figura 14. Concentración de Coliformes fecales (N/ml)....................................................... 32 Figura 15. Comparación de Diagrama de Sttif con distintas aguas ...................................... 35 Figura 16. Comparación de Diagrama de Piper con distintas aguas...................................... 37 Figura 17. Comparación según el Diagrama de Wilcox ......................................................... 38

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Datos: laboratorio de agua (mg/l).............................................................................. 37

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RESUMEN

La existencia de una Planta de tratamiento en la zona de Alba Rancho dependiente de SEMAPA (Servicio Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Cochabamba), en el tratamiento de aguas residuales hace que se tenga un de cómo se esta influyendo en la zona y afección a los causes naturales que se tiene en la zona como ser los ríos y áreas cultivables.i

Los análisis hecho en la comunidad de Alba Rancho y la Maica en función a la producción de leche en la zona hace que se tenga un interés regional y nacional, razón por el cual se hace el estudio en base a la influencia que tiene la irrigación con aguas residuales de la Planta de tratamiento que tiene en la producción de forrajes en la zona, par el ganado lechero, como influencia de áreas agrícolas por la salinidad.

Los parámetros de análisis fueron hechas ne base a la s sales solubles existentes en las aguas residuales como ser lo cationes Calcio , Magnesio y Sodio (Ca++, Mg++ y Na+), Los aniones de Cloro, Sulfatos y Bicarbonatos (Cl-, SO4

= y HCO3-).

Según la calidad de aguas residuales se pudo establecer que corresponden su clasificación según su uso como : “Bicarbonatada – sódica”, teniendo en su conductividad como agua altamente salina (C3), y su relación de adsorción de sodio como agua baja en sodio (S1), siendo de manera “Condicional”, Implicando su manejo y uso restringido en cultivos de consumo directo como hortalizas.

Según la conductividad del suelo se pudo determinar que son muy salinas lo cual implica que las áreas agrícolas necesitan una manejo adecuado en drenaje del suelo y poner solución a los problema de salinidad mediante enmiendas de enyesado e incorporación de de materia orgánica. Dicha influencia es producida por muchos factores que afectan el área de influencia mencionándose los siguientes : Aguas residuales de la planta de tratamiento, el agua proveniente de la Angostura (Calidad “Clorada sódica”, la Profundidad de la nivel freática de las aguas subterráneas (1-2 m.) de profundidad, falta manejo del suelo como la lixiviación de los suelo, y por la condición topográfica del lugar de influencia.

Según las normas del reglamente del Ministerio de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, las aguas residuales de Alba Rancho tienen una alta concentración en los efluentes en sólidos disueltos, lo cual hace que existe una demanda biológica (BDO5) mayor, superando las condiciones establecida en la norma. Los contenido de coliformes fecales son mayores y en épocas secas teniéndose enfermedades como ser (Scherichia coli). Con los resultados de los parámetros analizados en el estudio pone en situación de resolver las condiciones mas extremas de solucionar para estar enmarcados dentro el marco legal del de Protección al Medio Ambiente.

Establecer cultivos forrajeros tolerantes a la salinidad de los suelos, hacer un manejo de rotación de los cultivos y suelo establecer parámetros de drenaje como el subsolado y la combinación de ares agrícolas de textura ligeras a sueltas.

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1 INTRODUCCIÓN.-

El agua elemento fundamental para la vida y factor limitante para la producción en zonas áridas y semiáridas tiene en nuestro medio una eficiencia de utilización que fluctúa entre un 30 - 20 % y una contaminación que día a día va aumentando.

Uno de los problemas latentes en el valle de Cochabamba en función al tiempo es la disminución de las áreas de cultivo, así la utilización de aguas contaminadas en el riego, sistema de rotación de cultivos inadecuados, los cuales conjuntamente generan la degradación y salinización de los suelos.

En la zona Alba Rancho se encuentra la planta de tratamiento de aguas residuales, zona que utiliza el agua que sale de la planta, para el riego de sus parcelas agrícola. Los campesinos pagan por el uso de esta agua, pero aun así la cantidad del flujo es insuficiente. La variación del caudal responde a la variación de las lluvias, entre diciembre y febrero se llega a 350 litros por segundo y entre los meses de mayo y junio meses de estiaje a 200 litros por segundo.

Los efluentes de las lagunas son usados para el riego de parcelas agrícolas las cuales no se tiene un conocimiento de los efecto producido desde la planta hasta el lugar de influencia en razón a esto, la investigación tuvo por objeto medir la calidad de las aguas residuales de la planta de tratamiento de Alba Rancho (SEMAPA), con base a los análisis químicos físicos de las aguas, y la ayuda de programas hidro-químicos de evaluación de calidad de aguas.

Considerando el tiempo de establecimiento, capacidad de la planta , teniendo en cuenta la variación de las concentraciones de aniones e iones, y la variación en función a los años los índices de clasificación para el uso agrícola

1.2 Antecedentes

Las lagunas de Alba Rancho, son lagunas anaeróbicas facultativas estructurado en cuatro módulos, conformado por dos lagunas primarias que desemboca a una laguna secundaria, inicia sus operaciones en marzo del 1987, con el objetivo principal de tratar las aguas provenientes de la ciudad de Cochabamba, mejorando sus condiciones sanitarias y ambientales del área de influencia comprendida entre Alba Rancho, Maica y del río Rocha.

La determinación de la calidad de agua residual, en el área físico-químico se realiza con frecuencia una vez mes, que consiste en un muestreo general de afluentesii y efluentesiii de todo el sistema de lagunas en los módulos, para realizar análisis de los parámetros fisico-químicos.

Los análisis se realizan en muestras compuestos en proporción directa al caudal. La toma de muestras se realiza en el ingreso en el canal Parshal y en los efluentes en el vertedero de salida, como se visualiza en el Mapa 1.

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Mapa. 1. Croquis de la Planta de Tratamiento de Alba Rancho

Cuando las aguas residuales de tipo doméstico son lanzadas a los ríos o cuerpos de agua sin ningún tratamiento o desinfección contaminan las fuentes con altas concentraciones de bacterias, virus y parásitos creándose un grave problema de salud pública.

Los efluentes de de la planta son reutilizado para riego restringido cuya norma según la OPS/OMS recomienda el uso sin riesgo de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticos, cuando la concentración de parásitos es menor a 1 huevos viable/100 ml, aspecto que es cumplido por el efluente del sistema de tratamiento de SEMAPA.

1.3 Justificación

Cuando las aguas disponibles no cumplen con las normas de calidad de agua potable se hace necesario tratarlas y desinfectarlas quedando la salud de las personas en manos de la institución y del personal responsable del tratamiento. Aquí entra en juego el factor humano. Si las aguas de riego están muy contaminadas, la salud dependerá del buen manejo agrícola, del buen mercadeo, y del buen manipuleo de los alimentos, lo cual es muy difícil que se haga bien con higiene precaria. Lo anterior hace necesario seguir una política continua de mejoramiento de la calidad del agua para riego.

El reúso de aguas residuales sin tratar o con tratamiento inadecuado en la agricultura, implica riesgos de salud para los trabajadores agrícolas y sus familias, lo mismo que para la población en general que consume los productos.

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Con la presente investigación se realizo una evaluación de la calidad de agua que llega desde la ciudad urbana de Cochabamba, la salida de la planta de tratamiento, y se estableció su influencia en función del tiempo y el espacio hasta llegar al cauce del rió Rocha, Al no existir estudios sobre la calidad de aguas residuales para la aptitud de riego, con la evaluación comparativa se estableció, parámetros que puedan ayudar al comunario en el manejo de sus cultivos y suelo.

1.4 Pregunta Central

¿Cuáles son los cambios producidos por los efluentes, aguas residuales en su relación con su aptitud para el uso en riego y para la definición de las áreas influenciadas?

1.4.1 Sub-Preguntas

¿Qué cambios ha sufrido los “índices de clasificación” de las aguas (efluentes)?

¿A que clase de aptitud de agua para riego corresponden los efluentes de la planta de tratamiento de Alba Rancho?

¿Cuál es la influencia y /o variabilidad de los elementos de contaminación y su variabilidad en función al tiempo desde la planta de tratamiento?

¿Cómo varia las concentraciones de contaminación a lo largo del cauce hasta el rió Rocha desde la planta de tratamiento?

1.5 OBJETIVOS

Determinar puntos de muestreo, para establecer su influencia en el área de estudio, comunidad de Alba Rancho.

La aplicación de los software y los índices de clasificación nos permita visualizar y calcular, parámetros de uso de las aguas residuales, permitiendo de esta manera al agricultor tomar la decisión de implantar especies rentables en función a las condiciones de agua y la aplicación de las técnicas agronómicas para mejorar el suelo.

Determinar las variaciones en las concentraciones desde la planta de tratamiento hasta las áreas de cultivo y reuso.

Determinar la calidad de agua, variación que existe entré el origen del agua con que se riega las áreas agrícolas..

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2 MARCO CONCEPTUAL.-

2.1 Recurso agua

Según Castellón menciona a Geny (1992), coincide en señalar que, el campo de aplicación especifico del recurso agua engloba todo aquello que trata de las disponibilidades hidro-agrícolas, al igual que la otras actividades rurales consumidoras de agua (consumo humano y animal).

2.2 Contaminación del agua.

Stoker (1981), Establece la desviación de un estado normal. Cualquier sustancia que impida el uso normal del agua debe considerarse como un contaminante de la misma.

Según Orozco (1985) la contaminación del agua, es el resultado de la descarga incontrolada de aguas residuales sanitarias sobre las corrientes o masas de agua. Esta contaminación o degradación tiene mayor o menor intensidad, dependiendo de la abundancia y concentración orgánica del agua residual, del caudal y contenido de oxigeno disuelto en la corriente receptora.

2.3 Origen aguas residuales

Para Sáenz (1985), las aguas residuales domesticas se originan principalmente en las habitaciones, instalaciones sanitarias, lavado de utensilios domésticos, grifos de baño, lavado de ropa y otros usos domiciliarios. El volumen generado esta en función del nivel de educación y de las costumbres de los habitantes de las ciudades.

Las aguas residuales domesticas son el producto de viviendas que poseen un sistema de abastecimiento de aguas interconectadas a una red de alcantarillado en la que se vierte todas las aguas servidas de la vivienda como ser; baño; cocina, etc.

2.4 Razones para su tratamiento

Netto y Hess (1970) señala la necesidad del tratamiento de las aguas servidas como una consecuencia de la civilización y el progreso caracterizado por el aumento de la densidad demográfica y la expansión industrial, que obliga a ciertas medidas sanitarias, entre estas, un control de la contaminación. Las razones que justifican el tratamiento de las aguas residuales pueden ser resumidas en cuatro:

ü Razones higiénicas (causa relacionada a la salud pública).

ü Razones económicas (áreas despreciadas por estar contaminadas)

ü Razones estéticas de confort (desprendimiento de gases a la atmósfera)

ü Razones legales(derechos propietarios marginales).

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2.5 Calidad de aguas para riego

Pizarro (1978) indica, cuando se estudia la calidad de agua para riego, no basta conocer su contenido en sales; es necesario analizar la naturaleza de estas, ya que todas las soluciones salinas producen los mismos efectos, estos dependen de su proporción de sodio, solubilidad de las sales, contenido en Boro, etc. además de la composición química, hay que tener en cuenta los siguientes factores; cultivos que se van a regar, suelo y clima.

2.6 Criterios e índices de clasificación

Existen tres criterios para juzgar la conveniencia o limitación del empleo del agua de riego en los cultivos agrícolas. Estos criterios son:

ü Contenido de sales solubles

ü El efecto probable del sodio sobre las características físicas del suelo

ü El contenido de elementos tóxicos para las plantas

2.6.1 Contenido de sales solubles.

El contenido de sales solubles se debe a que producen presiones osmóticas en la solución del suelo que esta en contacto con raíces de la planta (Palacios s.f.).

Los contenidos de sales solubles en la mayoría de los riegos no son suficientemente altos para producir daño en las plantas , este se produce cuando la concentración de las sales en el agua del suelo aumenta debido a la perdida de humedad por evapotranspiración.

Los contenidos permisibles de sales en el agua de riego, son aproximadamente cinco veces menor que en el extracto de saturación del suelo.

2.6.2 Conductividad eléctrica (CE).

Pizarro (1978) no hay que confundir CE aceptable en un agua de riego con la CE que tolera un cultivo, la CE del agua de la solución del suelo (expresado normalmente por la CE corresponde al estado de saturación), que generalmente es mayor que del agua de riego.

PO = 0.36 CE^3 Ec. (1)

3<CE10^3<30

PO = Presión osmótica milimhos/cm

CE = Conductividad eléctrica en milimhos/cm

La clasificación del agua de riego, según la conductividad eléctrica se puede hacer a través del Cuadro 1 , como parámetro de clasificación .

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Cuadro 1.Clasificación de aguas para riego según su CE

Clasificación CE 25º umhos/cm Concentración sal en gr/l

C.1. baja salinidad 0 – 250 Menor 0.2 C.2. salinidad media 250 – 750 0.2 – 0.5 C.3. Altamente salina 750 – 2250 0.5 – 1.5 C.4. Muyaltamente salina 2250 – 5000 1.5 – 3

La clasificación según la conductividad eléctrica del suelo se puede realizar con el Cuadro 2.

Cuadro 2. Salinidad en el suelo

CE (mmhos/cm) Descripción de condición <2 No salino

2 – 4 Ligeramente salino 4 – 8 Moderadamente salino 8 – 16 Muy salino >16 Extremadamente salino

2.6.3 Salinidad efectiva (SE).

Estimación mas real de peligro que representa las sales solubles del agua de riego al pasar a formar parte del agua del suelo, pues toma en cuenta la precipitación ulterior de las sales menos solubles: Carbonato de calcio y magnesio, sulfato de calcio, por siguiente, dejan de participar en la elevación de la presión osmótica de la solución del suelo.

SE = Suma de Aniones – [Ca+Mg] Ec. (2)

[Ca++] = Concentración de calcio en me/l

[Mg++] = Concentración de Magnesio en me/l

Para clasificar de la salinidad efectiva del agua de riego se establece el Cuadro 3

Cuadro 3. Clasificación de aguas para riego según su SE

Clase Salinidad efectiva en me/l Buena Menos de3.0

Condicionada 3 -15 No recomendable Mayores de 15

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2.6.4 Salinidad potencial (SP).

Es un índice para estimar el peligro de estas últimas sales que quedan en solución a bajos niveles de humedad. Por la razón anterior SP es uno de los mejores estimadores del efecto de las sales sobre las plantas.

SP = [Cl-]+1/2[SO4] Ec. (3)

SP = Salinidad potencial

[Cl-] = Concentración de cloruros en me/l

[SO4] = Concentración de sulfatos en me/l

Cuadro 4. Clasificación de aguas para riego según su SP


Condicionada 3 -15 No recomendable Mayores de 15

2.6.5 Efectos probables del sodio sobre las características físicas del suelo.

Cuando las aguas de riego contienen cantidades considerables de sodio en solución, este se acumula paulatinamente en el suelo y como consecuencia, el suelo se deflocula y pierde su estructura.

Debido a esto, la permeabilidad del suelo al agua y aire disminuye, se favorece la formación de costras, todo lo cual afecta o impide el desarrollo normal de los cultivos.

2.6.5.1 Relación de absorción de sodio (RAS)

Allison (1970) indica si la proporción de sodio es alta, será mayor el peligro de sodificación y al contrario, si predomina el calcio y el magnesio, el peligro es menor. El RAS en una solución del suelo, se relaciona con la adsorción de sodio y en consecuencia esta relación puede usarse como “índice de sodio” o “del peligro de sodificación que tiene dicha agua”.

RAS = [Na+] / √√ ([Ca++]+[Mg++])/2 Ec. (4)

[Na+] = Concentración de sodio en me/l


[Mg++] = Concentración de Magnesio en me/l

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Cuadro 5. Valores de RAS para clasificar aguas de riego

RAS Clasificación CE = 100 umhos/cm CE = 750 umhos/cm

S.1. Bajo en sodio 0 – 10 0 – 6 S.2. Media en sodio 10 – 18 6 - 12 C.3. Alta en sodio 18 – 26 12 - 18 C.4. Muy alta en sodio > 26 > 18

2.6.5.2 Carbonato de sodio residual (CSR)

Existe la posibilidad que se formen carbonatos de sodio, debido a que su alta solubilidad, puede permanecer en solución aún después que han precipitado los carbonatos de calcio y magnesio. En estas condiciones la concentración total y relativa de sodio puede ser suficiente para desplazar al calcio y magnesio de la solución del complejo de intercambio, produciendo la defloculación..

CSR = ([CO3=] + [HCO3

-]) - ([Ca++]) + ([Mg++]) Ec. (5)

[CO3=] = Concentración de carbonatos en me/l

[HCO3-] = Concentración de bicarbonatos en me/l


[Mg++] = Concentración de magnesio en me/l

Cuadro 6. Clasificación de riego según Carbonato de sodio residual

Clase Salinidad efectiva en me/l Buena Menos de 1.25

Condicionada 1.25 – 2.50 No recomendable Mayores de 2.5

2.6.5.3 Porciento de sodio posible (PSP)

El peligro de desplazamiento del calcio y magnesio por el sodio, en el complejo de intercambio empieza cuando el contenido de sodio en solución presenta más de la mitad de los cationes disueltos. El porciento de sodio en solución en el agua de riego no es suficientemente representativo de este peligro, debido a que las sales menos solubles (CaCO3, MgCO3 y CaSO4) precipitan y por tanto, el porcentaje de sodio en solución aumenta relativamente. Por la razón anterior. El PSP esta referido a la salinidad efectiva.

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PSP = ([Na+]/SE)*100 Ec. (6)

[Na+] = Concentración de sodio en me/l

SE = Salinidad efectiva.

Cuadro 7. Clasificación de riego según su PSP

Condición del suelo PSP Clasificación

1. Cualquiera Mayor a 50% Buena para riego

2. Suelos orgánicos o de textura ligera

Menor a 50 %, pero con menos de 10 me/l de sodio

Buena para riego

3. Suelos minerales o de textura medias o pesadas, con menos de 4 % de CaCO3+HmgCO3

Mayor 50 % con mas de 10 me/l de sodio

Peligro de sodificación, as aguas deben mezclarse con otras de mejor calidad o agregárselas yeso

2.6.6 Contenido de elementos tóxicos para las plantas.

Las existencia de algunos efectos independientes tóxicos para las plantas en pequeñas cantidades las mas frecuentes son: Boro y el ion cloruro el Litio y el sodio.

Para nuestro estudio tomaremos en cuenta al Cloro.

2.6.6.1 Contenido de cloruros (ClP)

Según Palacios el ión cloruro es especialmente toxico en árboles frutales, sin reporte de estudios en los cultivos.

Pizarro (1978) indica que la mayoría de las clasificaciones no consideran por separado el ión cloro, debido a que no es un ión absorbible ya que su efecto se estudia incluido en la CE. Sin embargo hay algunos clasificaciones que toma en cuenta este ión. Grillot estableció en 1959 el índice de ClP

ClP = {([Cl-]+[NO3-])/([HNO3

-]+[CO3=]+[SO4

=]+[Cl-]+[NO3-])}*100 Ec. (7)

ClP = Porciento de cloruros

[Cl-] = Concentración de cloruros en me/l

[NO3-] = Concentración de nitratos en me/l

[CO3=] = Concentración de carbonatos en me/l

[HCO3-] = Concentración de bicarbonatos en me/l

[SO4=] = Concentración de sulfatos en me/l

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Cuadro 8. Clasificación de riego según su contenido de Cloruros


Condicionada 1 – 5 No recomendable Mayores de 5

2.7 Diagrama de Stiff – Modelo GWW.

El diagrama de Stiff es una representación grafica formando un polígono en función a las

concentraciones (meq/l, mg/l), de las sales, teniendo una posesión en la izquierda los

cationes (Ca, Mg , Na y K) y en la derecha los aniones (HCO3, SO4, Cl y CO3), la

interpretación se realiza de aniones a cationes. Teniendo encuenta las mayores

concentración.

2.8 Diagrama de Piper – Modelo GWW.

El diagrama de Piper es una representación grafica de los parámetros físico químicos, con

el diagrama se puede ver la variación existente entre análisis de distintos muestras y

clasificaciones permitiendo ver su condición del agua.

. Figura 1. Diagrama de Piper

Mg SO4

SO4- Cl Ca-Mg

Na- K

CO3-HCO3

CATIONE ANIONES

Ca Cl

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Cuantifica la composición de la muestra con solo trazar por el punto respectivo una paralela

al lado opuesto al vértice que representa a ese componente y leer e el lado que representa

fracciones del mismo el porcentaje que corresponde.

2.9 Diagrama de Wilcox – Modelo GWW.

Es un modelo que nos sirve para clasificar la calidad de agua según la aptitud de uso,

tomando como base la conductividad eléctrica de l agua y la relación de absorción de sodio.

2.10 Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5)

Se refiere a la cantidad de oxigeno disuelto en el agua necesario para oxidar la materia

orgánica. La prueba de DBO5 se utiliza para determinar los requisitos relativos de oxigeno

de las aguas residuales efluentes y aguas contaminadas.

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3 DESCRIPCIÓN ÁREA DE ESTUDIO

La superficie definida por el estudio comprende un área de 687.41 ha comprendiendo las comunidades de Alba Rancho y Maica comprendidos entre las coordenadas 17º 26´36.03” – 17º24´16.80 de latitud Sud y 66º13´32.85 – 66º11´17,99” de longitud Oeste. (Mapa 2).

El área es un valle que comprende la zona potencialmente agrícola, que abarca aproximadamente 5.210 ha y una área de Serranía que comprende terrenos de pendiente variable sobre la cota 2600.

La temperatura promedio observada para la ciudad de Cochabamba y zonas circundantes alcanza valores de 17.7 ºC, habiendo registrado valores máximos de 34.8 ºC en los meses de octubre y noviembre cuyo promedio mínimo es de 6.1 ºC y el valor mínimo registrado es de –7 ºC en los meses de junio y julio,.

La precipitación promedio anual (1950-1990), en la región es 466.6 mm y alcanzan hasta 17 días / año; sin embargo, en los 90’ la precitación mas alta llego a solo 120.1 mm.

13

La comunidad de Alba Rancho constituye parte de la jurisdicción de Azirumarca donde se hallan afiliadas 12 sindicatos agrarios: Azirumarca, Higuerrai, Santo Domingo, Tamborada A , San José, Alba Rancho, Monte Canto, Caico, Caico arriba, Pucarita Chica, Lazo Rancho Kuturipa y existen asentamientos urbanos como Barrios Populares 1º de Mayo, Bolivar, Tamborada , Trabajadores Municipales y Fortaleza en conjunto la jurisdicción poseen una población de 9307 habitantes.

La tenencia de tierra en promedio no supera a 1ha solo un porcentaje cuenta con riego, por lo cual ciertos cultivos son temporales. La producción lechera, se destaca en toda la jurisdicción las comunidades de Alba Rancho, Monte Canto y Caico como la mayor cantidad de leche entregada a la PIL diariamente (10.306 litros). Manteniéndose la extensión e tierra promedio mas alta que es de 2 has por familia

La cobertura vegetal predominante es herbácea graminoide con sinusia leñosa, con variaciones entre 9 – 50 % de cobertura donde se distingue las siguientes especies : Schinus molle, Salís babilonica Salís humboltiana Nicotiana glauca, Caenoplectus totora, Thipa sp, Baccharis verniciosa, Prosopis laeviga y Prosopis sp. Entre las especies cultivadas se encuentran principalmente Medicago sativa , Zea mais y Lolium sp.,

Con la ayuda de una imagen SPOT se ha podido realizar una clasificación no supervisada con una mínima distancia de 100 teniendo en el Cuadro 9, siendo corroborado con el la realidad en la zona obteniendo el Mapa 3 Uso de la tierra en las comunidades de Alba Rancho y la Maica

Cuadro 9. Uso de la tierra Alba Rancho y Maica

Descripción Área ocupada (hectáreas) Agua residual 12.07 Area Cultivada 269.523 Area sin cultivo 331.15 Presencia de Sal 67.52 Viviendas 7.12

14

3.1 Lagunas de estabilización de SEMAPA

La puesta en servicio de la Planta de tratamiento ocurrió en agosto de 1986 con el objetivo principal de anular la contaminación del Rió Rocha la reducción del nivel de contaminantes bacteriana y la reducción de la carga orgánica del efluente (pino, 1993).

La lagunas de Estabilización están formadas por cuatro modulo, cada uno constituido por dos lagunas primarias y una laguna secundaria, siendo los efluentes un del norte de la ciudad y otro del sud.

3.1.1 Tratamiento en las lagunas de SEMAPA.

a) Lagunas Primarias.

Las aguas que ingresan contienen gran cantidad de materia orgánica, sólidos en suspensión y microorganismos diversos. Los sólidos por su propio peso, se depositan en el fondo, donde sufren un proceso e digestión anaerobia, mientras

15

b) Lagunas Secundarias.

Las aguas provienen de las lagunas primarias, con baja carga de materia orgánica, ingresan a las lagunas secundarias, donde existe una variedad de algas, las cuales gracias a la fotosíntesis consumen el anhídrido carbónico que se incorpora a su estructura celular y produce oxigeno gaseoso. Con estos procesos, se producen cambios en el medio, que provocan una gran mortandad bacteriana.

3.2 Material de campo.

Conductivímetro de campo

Flexómetro

Maquina fotográfica.

Aforador de Caudales

Cartas o planos del lugar

Cuaderno de apuntes (datos)

Sistema de posicionamiento global (GPS)

3.3 Material de gabinete.

Imagen satelital

Fotografías aéreas (mosaico)

Computadoras

Sofware hidrochen-win, GWW e Illwis.

Mapa topográfico (IGM esc :1:50000)

Materiales de escritorio.

4 METODOLOGIA

4.1 Recopilación de información.

La recopilación de la información básica se obtiene de la planta de tratamiento de Alba rancho y la coordinación de SEMAPA y del Plan de desarrollo Municipal del Distrito 9, las tesis de relacionadas con el tema de investigación. Las bibliotecas mediante la revisión de tesis de investigación en la zona o estudios en relación al tema.

16

4.2 Trabajo de Campo y laboratorio.

El trabajo de campo se coordino con el plantel de SEMAPA, los datos obtenidos en los informes de la calidad de agua en la Planta de Tratamiento de Alba Rancho, tomándose para una comparación de datos desde la entrada de los afluentes del norte y sud de la ciudad de Cochabamba hasta el efluente, y su comparación entre los meses mas críticos del año 2001 que son los meses de enero (lluvioso) y el mes de septiembre (seco).

Para llevar un control periódico de la calidad de agua de riego con fin de preveer oportunamente cambios y su efecto en el suelo y cultivo, se sacaron muestras de agua en función a un espacio en el curso del canal y su posterior análisis en laboratorio de aguas. Dicho resultados en el campo se tabularon, y describió los fenómenos ocurrentes en el sitio. (Mapa2).

4.3 Trabajo de gabinete.

Con una foto mosaico se pudo realizar la delimitación del área de estudio, con el Illwis se realizo los mapas de textura, en base a datos de la Tabla 11; uso de la tierra

Los registros de los datos muestreados e informes de la planta de tratamiento se procedió a un análisis con la planilla de calculo Excel, usando las ecuaciones y la categorización de índices correspondientes, esto, para determinar índices críticos, comparando los datos, los meses de precipitación máximas (enero) y precipitaciones mínimas (septiembre) en año 2001.

Con ayuda del Illwis se interpolo los puntos de muestreo (Moving average), obteniendo mapas de concentraciones en la zona de estudio los cuales con la ayuda del histograma se procede a sacar la media y la desviación estándar.

Los datos de laboratorio (Tabla 1), fueron procesados en la planilla de Excel , para ser aplicado en los programas hidro-quimicos del GWW, Hidrochem., donde se obtuvo:

ü gráficos de Wilcox en base a la relación de absorción de sodio y la conductividad eléctrica.

ü Diagrama de Stiff grafico que compara la relación existente entre las concentraciones analizados, dando parámetro del tipo de agua

ü Diagrama de Piper

17

5 RESULTADOS

5.1 Análisis de los puntos de muestreo iones

5.1.1 La conductividad eléctrica

Figura 2. Conductividad Eléctrica en los puntos de muestreo (uS/m)

Conductividad eléctrica

700

950

1200

1450

1700

1950

2200

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

CE

(u

S/c

m)

Ca

Limite superior

Limite inferior

En la figura 1 se observa que existe una disminución en conductividad eléctricas teniéndose como media de 1351.65 (uS/cm) , una desviación estándar de 28.65 y una variación de 2.12 % con la interpolación con (Moving average) de en los lugares de muestreo, estando dentro del parámetro de clasificación establecido en el cuadro 1, como “Altamente salina” (C3) según la Tabla 3. Dándonos aproximadamente un parámetro de 0.5 a 1.5 granos de sal por litro en la concentración de agua.

Para la obtener los datos de conductividad de suelo fueron analizados los datos de Castellón (1995) establecidas en la Tabla 10, con la clasificación según la FCAP y P, dándonos una media de 11.09 (mmhos/cm), una desviación estándar de 4.9; con una clasificación en base al Cuadro 7, con una interpolación de (Moving averange) se pudo clasificar de la siguiente manera. (Mapa 4)

Cuadro 10. Clasificación según la conductivita eléctrica del suelo

: Clasificación Superficie (ha) No alina 0.03

Ligeramente salinos 8.49

Modernamente salinos 118.03

Muy salinos 354.66 Extremadamente salinos 206,19

19

5.1.2 Concentraciones de Calcio

Figura 3. Concentración de Calcio (me/l)

Concentración Calcio

2,01 1,75 1,75 1,70 1,90 2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Ca

(me/

l) Ca

Clase "C"

Clase "D"

Las concentraciones de calcio esta por debajo de los parámetros establecidos por la ley de Medio Ambiente es 7.5 (me/l) según la tabla 12 Siendo como valor mínimo 1.70 (meq/l), y como máximo 2.01 (meq/l).

20

Según la distancia de la planta de tratamiento hacia Maica se puede notar que existe un crecimiento en los iones de Calcio adquiriendo en relación entre concentraciones una media de 1.8 (meq/l), una desviación estándar de 0.05 y con un coeficiente de variación de 2.77 %. (Mapa 5)

5.1.3. Concentraciones de Magnesio

Figura 4. Concentración de Magnesio (me/l)

Concentración Magnesio

1,51 1,47 1,46 1,31 1,05 1,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Mg

(m

e/l)

Ca

Clase "C"

Clase "D"

Las concentraciones de magnesio a medida que transita en los canales disminuye hacia Maica , teniéndose un incremento bajo hacia Alba Rancho que Maica encontrándose por debajo de los parámetros de la ley de medio ambiente de 12.35 (me/l).

Con la interpolación de (Moving average), se tiene la siguiente relación entre las concentraciones una media de 1.80 (meq/l), una desviación media de 0.06 y un coeficiente de variación de 4. 69 % (Mapa 6).

21

9.1.4. Concentraciones de Sodio

Figura 5. Concentración de Sodio (me/l)

Concentración de Sodio

6,906,17 6,44

5,916,767,39

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Na

(me/

l) Na

Clase "C"

Clase "D"

Las concentraciones en parte central disminuye en los puntos (W4, W2, W3) la concentración de sodio tiene un incremento en el punto W6 de Maica se estima que es por riego de la Angostura, con el canal hacia Alba Rancho se tiene un disminución en sodio las

22

condiciones de sodio en relación a la norma de medio ambiente se encuentra por debajo de 8.70 (me/l).

La interpolación realizado con (Moving average) posee una media de 6.56 (meq/l), desviación estándar de 0.21 y un coeficiente de variación de 3.20 % (Mapa 7)

5.1.5. Concentraciones de Cloruros

Las concentraciones en parte central disminuye (puntos de muestreo W4, W2, W3), para

tener un incremente en el punto W6 las concentración de cloruros se estima que es por el

riego de la angostura, con el canal hacia Alba Rancho se tiene un disminución en cloruros

las condiciones de cloro; en relación a la norma de medio ambiente (tabla 12) se encuentra

por debajo de 11.27 (me/l).

23

Figura 6. Concentración de Cloruros(me/l)

Concentración de Cloro

3,86 3,51 3,514,08

3,40 3,67

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Cl (

me/

l) Cl

Clase "C"

Clase "D"

La interpolación realizada con (Moving average), posee una media de 3.66 (meq/l), desviación estándar de 0.11 y un coeficiente de variación de 3.00 % (Mapa 8)

24

5.1.4. Concentraciones de Sulfatos

Figura 7. Concentración de Sulfatos (me/l)

Concentración Sulfatos

1,56

2,60

1,56 1,672,29

1,67

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

SO

4 (m

e/l) SO4

Clase "C"

Clase "D"

Las concentraciones en parte central aumento (puntos de muestreo (W4 - W2),, para tener un disminución en el punto W6 Maica las concentración de cloruros, el canal hacia Alba Rancho (punto W1), se tiene un aumento en sulfatos. Las condiciones de sulfatos en relación a la norma de medio ambiente (Tabla 12), se encuentra por debajo de 8.33 (me/l).

25

La interpolación realizada con (Moving average) posee una media de 2.01 (meq/l), desviación estándar de 0.131 y un coeficiente de variación de 6.48 %.(Map 9).

5.1.7. Concentraciones de Bicarbonatos

Figura 8. Concentración de Bicarbonatos (me/l)

Concentración Bicarbonatos

6,90

7,97

6,66 6,666,49

7,81

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

HC

O3

(me/

l)

HCO3+

Las concentraciones en parte central aumento (puntos de muestreo (W4 - W2), para tener un disminución de concentración de bicarbonatos en el punto W6 Maica, el canal hacia Alba Rancho (punto W1), se tiene un aumento en bicarbonato.

Las condiciones de bicarbonatos con la interpolación realizada con (Moving average) posee una media de 7.14 (meq/l), desviación estándar de 0.19 y un coeficiente de variación de 2.66 %. (Mapa 10)

Mediante una relación porcentual de carbonatos podemos concluir que todas las muestras analizadas tienen un porcentaje mayor al 20 %.pudiéndose ver esto en Tabla 5. siendo el menor de ellos de 62% y el mayor de 85 %.

27

5.2 Comparaciones datos físico-químicos Planta de tratamiento de Alba Rancho

5.2.1 Concentración de pH Enero y Septiembre 2001

Figura 9. Concentración de pH en lagunas de la Planta de tratamiento (me/l)

PH

5,5

6,5

7,5

8,5

9,5

AF EF P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 S1 S2 S3 S4

Muestras

pH

EneroSeptiembreClase "C"Clase "D"

Los rangos de pH están dentro el parámetro establecido por la ley de medio ambiente dentro de la categorización C, D.(Tabla 12).

Los afluentes en el mes de enero se tiene un incremento hacia los efluentes en un 7 % , en el mes de enero y un 1.1 % en el mes de septiembre siendo manifiesto el efecto de la lluvia, en las laguna primaria P3 tiene un alto contenido de pH en el mes de enero, teniéndose un consecuencia en las lagunas secundarias (S2).

En los meses de septiembre el modulo cuarto no tiene datos por que el flujo de agua disminuyo estando sin uso, y las precipitaciones fueron nulas.

28

5.2.2. Concentración de sulfatos Enero – Septiembre 2001

Figura 10. Concentración de Sulfatos (mg/l)

Sulfatos

-10

90

190

290

390

AF P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 S1 S2 S3 S4 EF

Muestras

SO

4 (m

g/l)


Los sulfato en una comparación entre los afluentes y los efluente en el mes de enero se tiene un incremento de 30.71 % , mientras que en el mes de septiembre se tiene una disminución de 38.43 %.

Los sulfatos dentro la categorización de clase C y D por la ley de medio ambiente se puede decir que los valores son menores.

Teniéndose en cuenta que las precipitaciones en el mes de septiembre fueron nulas se puede concluir que se tiene una precipitación de los sulfatos en las lagunas primarias y secundarios en función a su ordenamiento.

Los meses de alta precipitación enero , se puede ver (Figura 9), que los módulos 1, 3 y 4 lagunas primarias tienen altas concentraciones de sulfatos, teniendo un desplazamiento por los flujo aumentando en los efluentes.

29

5.2.3 Concentración de DBO5 Enero Septiembre 2001

Figura 11. Concentración de DBO5 (mg/l)

DBO5

-10

90

190

290

390


Muestras

DB

O5

(mg

/l)


La concentración de DBO5 está por encima de lo admitido por la ley de medio ambiente superando los parámetros de las clases C y D. (Tabla 12).

Los afluentes son superiores en relación a los efluentes teniendo un descenso hasta un 18.29 % del total para el mes de enero, en el mes de septiembre se tiene una reducción de 19.09 % del total.

En lo referente a las lagunas primarias para el mes de enero se tiene una disminución en las laguna secundarias, en los meses de septiembre la demanda biológica de oxigeno es mayor en relación a enero teniendo una tendencia a disminuir hasta los efluentes.

30

5.2.4 Concentración de Sólidos totales Enero Septiembre 2001

Figura 12. Concentración de Sólidos Totales (mg/l)

Solidos Totales

0

300

600

900

1200

1500


Muestras

ST

(m

g/l)


La concentración de sólidos totales en el mes de enero tiene una disminución hacia los efluentes de un 64.45% del total del afluente.

Para los mes de septiembre se tiene una reducción del 58.23 % del total de la entrada en los afluentes.

Los sólidos total en la lagunas presentan es encuentran dentro la norma establecida por la ley de medio ambiente clasificándose como C - D siendo menores a 1500 mg/l de presencia de sólidos totales.

Los sólidos totales en los puntos de muestreo como podemos ver en el a (Tabla 1) , no sobre san los condiciones de clasificación de las normas medio ambientales. Teniendo una clase C-D.

31

5.2.5 Comparación de Coliformes Fecales Enero Septiembre 2001

Figura 13. Concentración de Coliformes fecales (N/ml)

Coliformes fecales

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

1,E+09


Muestras

CF

(N

/100

ml)


La clasificación de coliformes fecales (figura 12) se tuvo que aplicar una escala logarítmica para visualizan mejor ya que los valores son mayores, estableciendo que se tiene una concentración muy elevada estando fuera de la norma establecida por la ley de medio ambiente.

La relación de afluente en el mes de enero con el efluente es de 0.34 % de la entradas de los afluentes. La relación de coliformes fecales en el mes de septiembre es de 4.62 % con el afluente tenido, teniendo una disminución en ambos casos.

32

5.2.6. Coliformes fecales en los puntos de muestreo

Figura 14. Concentración de Coliformes fecales (N/ml)

Coliformes en los puntos de muestreo

82000000

1,0E+00

1,0E+02

1,0E+04

1,0E+06

1,0E+08

CF

(N

/100

ml)

CF (N/100ml) 130000 1700000 4400000 82000000 5200000 29000000

Clase C y D 5000 5000 5000 5000 5000 5000

W1 W2 W3 W4 W5 W6

En los puntos de muestreo también se obtuvo datos de coliformes fecales dando la siguiente figura 14, analizando se ve que los coliformes disminuye desde la planta de tratamiento hacia Alba Rancho, como hacia Maica con un cierto incremento de coliformes fecales en el punto W6.

Como un parámetro las muestras analizadas en el laboratorio presentan una alta contaminación coliformes termo resistentes de origen fecal reciente.(Tabla 9)

5.3 Índices de clasificación

5.3.1 Relación de adsorción de sodio

Con la ayuda de una tabla se pudo determinar la sodificación que presenta el agua de riego teniéndose valores comprendidos entre 4.86 mínimo y como máximo el valor de 6.03 (tabla3), y se clasifico según el sodio entre los rangos “Bajo en sodio”. (S.1).

Con el software de GWW se pudo establecer con el diagrama de Wilcox (anexo 1) se tiene un Sodio bajo (Low S.1).

Por medio de la interpolación con el Illwis ( Mapa 2.), se puede ver que el punto W4 es mayor a lo largo del canal disminuye hasta el los punto W2,W3 y W5 teniéndose un incremento en el punto mas lejano de W6 en la Maica.

33

5.3.2 Salinidad efectiva SE

Esta estimación de sales solubles se puede ver mediante el calculo de planilla (tabla 4.), donde los valores fluctúan entre 8.8 a 10.9 (meq/l), pudiendo establecer con el Cuadro 2, su clasificación como “condicionada”.

Con la interpolación con el Illwis se tiene una disminución en función a la distancia de la planta de tratamiento.

5.3.3 Salinidad potencial SP

Cuando la humedad del suelos se disminuye menor al 50% se tiene una presencia de cloruros y sulfatos, en nuestro caso tiene como valor mínimo 4.3 (meq/l), y un máximo de 4.9 (meq/l), teniendo un clasificación según el Cuadro 3. como “condicionada” .

Mapa 11: Relación de absorción de Sodio

34

5.3.4 Carbonatos de sodio residual

El contenido de carbonatos es mayor de la suma de calcio y magnesio entonces tiende a formar carbonato de sodio pudiendo desplazar a los carbonatos de calcio y magnesio, produciendo un defloculación en el suelo.

Dándonos una clasificación según el Cuadro 8. Los valores son mayores a 2.5 (meq/l), en los puntos de muestreo se clasifica como “No recomendable” el valor mínimo fue de 3.39 (meq/l) en el punto W1 y el valor máximo de 4.75 (meq/l) en el punto W2.

Teniendo una secuencia los puntos de muestreo aumentar y luego disminuir en su concentración hacia la localidad de Maica.

5.3.5 Porciento de sodio soluble

Es un peligro cuando el contenido de sodio es mayor que la mitad la suma de cationes, en tanto las sales menos solubles precipitan formando carbonatos de calcio, carbonato de magnesio y sulfato de calcio.

Según la Tabla 5 podemos ver que existe una superación del 50 % teniéndose como mínimo 57.5 % y un máximo de 80 % Según la clasificación del Cuadro 5. se puede clasificar como “Buena para Riego” si tiene una textura ligera - orgánica ; o caso contrario cuando se tiene suelos pesados corriéndose el peligro de sodificación. En suelo pesados.

5.3.6 Porciento de cloruros

La concentraciones de Cloruro tiene una relación 3.51 (meq/l), en los puntos W1,W2 y un máximo de 4.08 (meq/l). en el punto W4 de la Maica .

Según al clasificación hecha con el Cuadro 6 se puede decir que los cloruros están entre un rango de “condicionado” por tener valores entre 1 a 5 (meq/l).

35

5.3.7 Diagrama de Sttif

Figura 15. Comparación de Diagrama de Sttif con distintas aguas

Con El Modelo GWW se pude establecer el diagrama de Sttif donde representa las concentraciones de los iones, el modelo es muy puntual en la parte de coeficiente de confiabilidad donde (CF), W1, W4 y W6 son aceptable, los demás tiene un CF mayores al

Planta de tratamiento Wara Wara (SEMAPA)

Muestra Maica II (W5) Angostura

36

10% se llego a un 26 % en un balance general las otra muestras haciendo las aguas residuales son de condición “Bicarbonatadas Sódicas”.

En la planta de Tratamiento de Alba Rancho con diagrama de Stiff se tiene la misma condición de agua que los puntos de muestreo “Bicarbonatada sódica”, en lo referente al magnesio y los sulfatos se tiene concentración menores en la Planta de Tratamiento que los de las muestras.

La s aguas provenientes de Wara Wara son según el diagrama de Stiff se categoriza en función a sus concentración como “Bicarbonatadas Cálcicas”.

Las aguas provenientes de la laguna de la Angostura mediante el sistema de riego N° 1, tiene una clasificación de “Clorada sódica”.

5.3.8 Diagrama de Piper

El diagrama de Piper permite una distribución entre distintos grupos de condición en lo que

se refiere a la calidad de agua, se puede observar que existe tres grupos diferenciados en el

esquema de clasificación en función a su concentración de iones (catión, anión) las agua de

superficiales y pozos (en la figura 16 como puntos 4, 5,6 y 7) en diagrama de Piper tiene

una clasificación de: “Bicarbonatada Cálcico”.

Las aguas de los puntos de muestreo tanto en la Alba Rancho y Maica al igual de la Planta

de Tratamiento (8, 9, A, B, y C en la figura 16) se lo clasifica como: “Bicarbonatada –

Sódico”.

Las aguas provenientes del Sistema de riego N° 1 de la Angostura conforma un grupo en la

zona derecha de la figura (1, 2 y 3), área que es clasificada como agua “Cloradas –

Sódicas”.

37

Figura 16. Comparación de Diagrama de Piper con distintas aguas

5.3.9 Diagrama de Wilcox

Wilcox es un grafico que relaciona la Relación de adsorción de sodio y la conductividad

eléctrica del agua (umho/cm.), llegando a una clasificación de la calidad de agua.

La comparación entre aguas según Wilcox lo clasifica de la siguiente manera: las aguas

de pozo (PII_P2= Paso 2, VP4=Vinto 4), tienen una conductividades bajas, menor a 350 la

relación de absorción de sodio es menor, teniendo una clasificación del Paso 2 como S1-

C1, Vinto 4 con su clasificación de S1- C2.; donde concluyendo que son Bajas en sodio y

en salinidad del agua de bajo a medio.

38

.La Angostura es Conductividad menor a 750, siendo la salinidad en el agua media (C2) y

baja en sodio (S1), .los puntos de la angostura son 1al 3 en la figura 17.

La conductividad en los lugares muestreados son mayores a 750 (umhos/cm.) siento la

clasificación del agua altamente salina (C3), teniendo una condición bajo en sodio.

Figura 17. Comparación según el Diagrama de Wilcox

39

6 CONCLUSIONES

Si bien las aguas residuales de SEMAPA en este momento están coadyuvando al riego de 400 has, en la Maica, Alba Rancho y Montecanto, Las características físicas químicas de dicha aguas, no son las que deberían tener las aguas tratadas, cuyo uso final es el riego. Obviamente estas aguas tienen un uso restringido ya que supuestamente solo se utilizan en el riego de maíz forrajero (Zea mais), alfa alfa (Medicago sativa), y Ballico (Lolium sp),Agropiro crestado (Agropiro cristatum), Pasto Bermuda (Cynodun dactulon), Festuca alta (Festuca elatior),(Chenopodium sp) ,Atriplex (Atriplex nummularia) pero esta comprobado que muchas vacas beben de esa aguas enfermándose y muriendo posteriormente.

Su uso de las aguas residuales esta estrictamente prohibido para hortalizas y vegetales por la cantidad de metales pesados que contiene. Si se comparan los análisis de las aguas tratadas de SEMAPA con las no tratadas (aguas negras crudas) se puede concluir que existe diferencias significativas en cuanto al contenido de impurezas y el grado de toxicidad, su poder de salinización de los suelos es muy grande.

La aplicación de los programas (software), y los índices de clasificación nos permita visualizar y calcular, parámetros de uso de las aguas residuales, permitiendo de esta manera al agricultor tomar la decisión de implantar especies rentables en función a las condiciones de agua y la aplicación de las técnicas agronómicas para mejorar el suelo.

Los análisis hechos en laboratorio de aguas no contemplo muchos parámetros pero según el estudio de las sales solubles podemos concluir que el agua de la Planta de Tratamiento de Alba Rancho tiene una Clasificación “Condicional”, Agua altamente salina (C3), no siendo apto para suelos cuyo drenaje es deficiente, lo cual involucra un adecuado manejo del suelo y la elección de especies o forrajes tolerantes a la salinidad; el agua es baja en sodio teniéndose poca probabilidad de alcanzar niveles peligrosos de sodio intercambiable.

El contenido de elementos tóxicos analizado el ión cloro se establece que en el área de estudio es de manera “condicional”, teniendo efecto en los árboles frutales que no toleran altas concentraciones de cloro.

La demanda de biológica de oxigeno en las lagunas es un factor que esta por encima de la norma según el Reglamento de la Ley de Medio Ambiente y para tal efecto se recomienda que hacer un proceso de oxigenación de los efluentes para su disposición de uso y estética de confort con el medio ambiente .

La relación de absorción de sodio es menor y en tanto el valor de porciento de sodio intercambiable es menor. Según los Tablas 1-5 se puede concluir que el problema son las sales y los cloruros, La relación de carbonatos es mayor al 20 % dentro el parámetro de “condicionado”,

La clasificación según la conductividad eléctrica del suelo puede ser causada en función a lo siguiente:

40

ü Nivel freático en la zona vemos que el nivel freático esta alrededor de uno dos metros lo cual hace imposible el lavado de las sales en época seca por acción de la capilaridad la humedad sube (Evapotranspiración), y forma costra de sal y esta al ser regada, son transportados a otros lugares.

ü Por el uso de la aguas de residuales crudas del Río Rocha la ü Por la constitución del suelo de origen rocas y la topografía del lugar

7. RECOMENDACIONES

El uso del agua en función a la textura esta entre limo arenoso a limo arcilloso teniendo un buen drenaje interno; las aguas de la Planta de tratamiento pueden ser usadas en función al mapa delimitado por la textura (Mapa 11) teniendo en cuenta el drenaje. Tomando los parámetros de textura Alba Rancho que afectado por su condición de textura entre Franco arcilloso, Arcilloso con excepción de la parte sud oeste de constitución Franco. En tanto la Maica tiene su textura entre Franco limoso a Franco Arcilloso limos, En parte norte de Maica tiene una influencia del sistema de riego N°1 y el rió Rocha, lo cual esta influyendo en la salinización de esta área agrícola lo cual tiene que ser controlada con un buen manejo del suelo y selección de la especies tolerantes a la salinidad

La Planta de tratamiento de Alba Rancho, es necesario que se incluya parámetros de análisis de la calidad de agua de riego, esto con el fin de ver la relación existente en función al tiempo , además establecer puntos de muestreo y monitoreo en la distribución de esta agua residual , esto a favor del agricultor e institución que son influenciados por las aguas residuales.

Establecer drenaje en las áreas de cultivo para evitar la compactación de suelo, dentro las prácticas que se pueden hacer como el subsolado para evitar el encostramiento y la formación del pie de arado en el suelo

Los agricultores deben tener muy encuenta los riegos hacia sus parcelas en tiempo y volúmenes (dosificación ), emplear metodologías de control de salinidad como la aplicación de yeso, azufre o ácido sulfúrico, implanta en la zona de las parcelas de incorporación de materia orgánica para alivianar el suelo.

Es necesario hacer estudios en función a la regulación de instituciones, industrias y vivienda en la evacuación de las aguas residuales domesticas, y fluviales aplicabilidad de la ley de Medio Ambiente 1333, Siendo muy notable los cambio entre épocas de precipitaciones fluviales y época estiaje

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ANEXOS

Calidad Agua Residual Tesis

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