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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL UNIDAD DE POSTGRADO INVESTIGACIÓN Y
DESARROLLO MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÒN AMBIENTAL
TESIS PRESENTADA COMO REQUISITO PREVIO A
LA OPTENCIÓN DEL GRADO ACADÉMICO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN AMBIENTAL
“INCIDENCIA DE LOS TENSO ACTIVOS (SAPONINAS) VERTIDOS POR LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS, EN LA CALIDAD
DEL AGUA, EN UN TRAMO DEL RÍO BALAO Y PROPUESTA DE MONITOREO, CANTÓN BALAO,
PROVINCIA DEL GUAYAS”
AUTOR: BLGO. EDGAR ABEL QUEZADA OROSCO
TUTORA: M.Sc. Olga Quevedo Pinos
GUAYAQUIL – ECUADOR Octubre - 2016
ii
REPOSITARIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO de tesis
TÌTULO Y SUBTÌTULO: Incidencia de los Tenso –activos (saponinas) vertidos por la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas en la calidad del Agua del Río Balao y propuesta de Monitoreo, cantón Balao, provincia del Guayas.
AUTOR: Blgo. Edgar Abel Quezada Orosco
TUTOR: Blgo. Olga Quevedo Pinos
REVISORES: Ing. Sisiana Chávez Mg.
INSTITUCIÓN:
Universidad de Guayaquil
FACULTAD:
Unidad de Postgrado, Investigación y Desarrollo
CARRERA: Maestría en Administración Ambiental
FECHA DE PUBLICACIÓN:
Diciembre 2015
N. DE PAGS:
82
TÌTULO OBTENIDO:
(Biólogo
ÁREAS TEMÁTICAS: Contaminación ambiental y de aguas residuales en el cantón Balao.
PALABRAS CLAVE:
Contaminación ambiental, Calidad de agua, Aguas Residuales, Eutrofización, Tenso-activos
RESUMEN:
En el cantón Balao, en el año 2005 se puso en funcionamiento un sistema de tratamiento para las aguas residuales de la población. El Gobierno Autónomo Descentralizado de Balao ha venido realizando controles permanentes a este sistema de tratamiento, sin embargo se ha podido evidenciar que el efluente forma espuma, lo cual evidencia un posible problema de contaminación por saponinas. Con esta problemática se propuso el estudio sobre la Incidencia de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales en la calidad del Agua en un tramo del río Balao, para lo cual se procedió medir el caudal del efluente, del río, se tomaron muestras de agua en diferentes sectores representativos para los análisis físico-químicos y posterior evaluación. Una vez revisado los análisis se pudo determinar que la laguna de oxidación cumple con el objetivo principal en cuanto a lo vertido, sin embargo se pudo establecer que hay una elevada concentración de compuestos nitrogenados probablemente por la incorporación de fertilizantes o agroquímicos a las aguas residuales. Adicionalmente, como recomendación se incorporó un programa de monitoreo para controlar los efluentes vertidos al río Balao.
N. DE REGISTRO (en base de datos): N. DE CLASIFICACIÓN:
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF: SI NO
CONTACTO CON AUTOR:
Edgar Quezada Orosco
Teléfono:
0981756494
E-mail:
CONTACTO EN LA INSTITUCION:
Nombre: Unidad de Postgrado, Investigación y
Desarrollo
Teléfono: 042325538 – 042325539 ext. 114 - 104
E-mail: [email protected]
iii
CERTIFICADO DE TUTOR
En mi calidad de tutor del Programa de Maestría en Administración
Ambiental, nombrado por el Director General de la Unidad de Posgrado,
Investigación y Desarrollo, CERTIFICO: que he analizado la Tesis
presentada, como requisito para optar el grado académico de Magíster en
Administración Ambiental, titulado: Incidencia de los Tenso activos
vertidos por la Planta de Tratamiento de Aguas residuales Urbanas en la
calidad del Agua en un tramo del Río Balao y propuesta de monitoreo,
cantón Balao, provincia del Guayas, la cual cumple con los requisitos
académicos, científicos y formales que demanda el reglamento de
posgrado.
__________________________ Guayaquil, 30 de Agosto del 2016
Blga. Olga Quevedo Pinos M.Sc.
C.C. 0909642936
Registro SENESCYT 1006-07-660097
iv
CERTIFICACIÓN DE GRAMATÓLOGO
QUIEN SUSCRIBE ELPRESENTE CERTIFICADO, SE PERMITE
INFORMAR QUE DESPUÉS DE HABER LEÍDO Y REVISADO
GRAMATICALMENTE EL CONTENIDO DE LA TESIS DE GRADO DE:
EDGAR ABEL QUEZADA OROSCO con C.I. 0913056925. CUYO TEMA
ES:
“INCIDENCIA DE LOS TENSO ACTIVOS (SAPONINAS) VERTIDOS POR
LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS
EN LA CALIDAD DEL AGUA EN UN TRAMO DEL RÍO BALAO Y
PROPUESTA DE MONITOREO, CANTÓN BALAO, PROVINCIA DEL
GUAYAS”.
CERTIFICO COMO ESPECIALISTA DE LITERATURA, QUE ES UN
TRABAJO REALIZADO DE ACUERDO A LAS NORMAS
MORFOLÓGICAS, SINTÁCTICAS Y SIMÉTRICAS VIGENTES.
Msc. Susana Chang Yánez
C.C. 0905483608
Registro: 1006-10-711960
Teléfono: 2401506 - 0997869324
v
DECLARACIÓN JURADA DEL AUTOR
Yo, Edgar Abel Quezada Orosco, declaro bajo juramento ante la
Dirección de Posgrado de la Universidad de Guayaquil, que el trabajo
aquí descrito, así como sus resultados, conclusiones y recomendación
presentada es de mi autoría y exclusiva responsabilidad, que es inédito y
no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación
profesional.
La reproducción total o parcial de esta tesis en forma idéntica o
modificada, no autorizada por los editores transgrede los derechos de
autoría. Cualquier utilización debe ser previamente solicitada a la
Universidad de Guayaquil, a través de la Dirección de Posgrado o al
autor.
El autor acepta la propiedad intelectual compartida con la Universidad de
Guayaquil. Reconoce al tutor como coautor y a los colaboradores
directos, si los hubiere, en la investigación como coautores, para lo cual
se indicará la filiación institucional.
vi
AGRADECIMIENTO
A mi esposa Janet Zurita, mi compañera, mi amiga, mi vida, quien con su
entusiasmo y ahínco se encargó de motivarme para que pueda culminar
el presente trabajo, fueron días intensos de arduo trabajo, sin embrago
sentí tu respaldo en todo momento aún en los momentos difíciles.
A la M.Sc. Olga Quevedo Pinos, en su calidad de Directora de tesis por el
apoyo brindado en la ejecución del presente estudio.
Al Ing. Mario García, Director de la Unidad Ejecutora de Proyectos
Multilaterales de EMAPAG EP, quien con su experticia ayudó en la
interpretación de los resultados e incremento en mí el interés por este tipo
de estudios y actividad.
A mi sobrina Yamelita Quezada, a quien considero como una hija, quien
con su capacidad e inteligencia colaboró en el presente estudio de una
manera profesional.
A mi papá, el Ing. Elmer Quezada Quezada, por su cooperación en el
desarrollo del proyecto de estudio.
vii
DEDICATORIA
El presente estudio es dedicado a la memoria de mi madre, la Sra. María
Piedad Orosco de Quezada, el ser que me dio la vida, quien con su amor
abnegado me inculcó muchos valores, entre ellos, el de la superación, te
extraño. Gracias Dios por darme la madre que tuve.
A mi padre, el Ing. Elmer Quezada Quezada, que con su amor, ejemplo
de hombre trabajador y honorable, me ha bridado su apoyo incondicional
para el cumplimiento de cada una de mis metas.
A mis hijos Abel Andrés y Nicolás los motores de mi vida, para que la
superación sea parte de las suya, sin olvidarse de Dios y lleguen a
convertirse en grandes hombres de bien.
viii
ÍNDICE GENERAL
PORTADA ................................................................................................. I
REPOSITORIO ..........................................................................................II
CERTIFICADO DE AUTORIA ...................................................................III
CERTIFICADO DE REDACCIÓN Y ESTILO ........................................... IV
DECLARACION JURADA DEL AUTOR ................................................... V
AGRADECIMIENTO ................................................................................ VI
DEDICATORIA ....................................................................................... VII
RESUMEN.............................................................................................. XII
ABSTRACT ........................................................................................... XIII
CAPÍTULO I ...............................................................................................1
INTRODUCCIÓN .......................................................................................1
1.1. Antecedentes ......................................................................................1
1.2. Objetivo General .................................................................................4
1.3. Objetivos Específicos ..........................................................................4
1.4. Ubicación del área de estudio .............................................................5
1.5. Análisis del Funcionamiento de la Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales .................................................................................................7
1.5.1. Laguna Anaerobia No. 1 ..................................................................7
1.5.2. Laguna Facultativa o Aerobia No. 2 .................................................8
1.5.3. Laguna Patógena o Maduración No. 3 ...........................................11
CAPÍTULO II ............................................................................................16
MARCO TEÓRICO ..................................................................................16
2.1. Importancia del agua para el desarrollo humano ..............................16
2.2. La contaminación de las aguas como problema medio ambiental ....18
2.3. La contaminación por aguas residuales ............................................22
2.3.1. Características de las Aguas residuales urbanas ...........................24
2.3.1.1. Características físicas .................................................................24
2.3.1.2. Características químicas .............................................................25
2.3.1.3. Características biológicas ...........................................................29
2.4. Marco conceptual .............................................................................29
ix
CAPÍTULO III ...........................................................................................33
ESTUDIO LEGAL ....................................................................................33
3.1. Marco legal .......................................................................................33
CAPÍTULO IV ..........................................................................................37
METODOLOGÍA ......................................................................................37
4.1. Metodología de la Investigación ........................................................37
4.1.1. Tipo de Investigación .....................................................................37
4.1.2. Método de Investigación y Materiales. ...........................................38
4.2. Muestreo poblacional ........................................................................39
4.3. Muestras de agua .............................................................................42
4.4. Caudal de agua de un río .................................................................44
4.4.1. Determinación del caudal de un río ................................................44
4.5. Determinación del caudal en la planta de tratamiento .......................48
4.5.1. Medición directa .............................................................................48
CAPÍTULO V ...........................................................................................51
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Y DISCUSIÓN..................................51
5.1. Principales resultados de las encuestas ...........................................51
5.2. Análisis Físico-químico del agua residual .........................................53
5.2.1. Características físicas organolépticas del agua residual: ...............53
CAPÍTULO VI ..........................................................................................64
DIAGNÓSTICO DE LA CALIDAD DEL AGUA EN UN TRAMO DEL RÍO
BALAO COMO RESULTADO DE LAS SAPONINAS VERTIDAS POR LA
PTAR DEL CANTÓN BALAO ..................................................................64
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...........................................65
6.1. PROPUESTA DE MONITOREO .......................................................67
6.1.1. Objetivo .........................................................................................67
6.1.2. Metas .............................................................................................67
6.2. Etapa del proyecto ............................................................................68
6.3. Impactos a controlar .........................................................................68
6.4. Lugar de aplicación ...........................................................................68
6.5. Beneficiados .....................................................................................68
6.6. Responsable .....................................................................................69
x
6.7. Programas propuestos ......................................................................70
6.8. Parámetros del Monitoreo: ................................................................71
6.9. Responsable de los análisis físico-químicos del agua.......................71
CAPÍTULO VII .........................................................................................72
PLAN DE MANEJO AMBIENTAL ............................................................72
7.1. Objetivos Generales .........................................................................72
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................86
ANEXOS .................................................................................................91
ÍNDICE DE IMÁGENES
Imagen 1. Laguna de Oxidación y área de influencia.................................6
Imagen 2. Laguna de Oxidación y área de influencia.................................6
Imagen 3. Medición de las profundidades del río .....................................45
Imagen 4. Medición de turbidez mediante un disco Secchi ......................54
Imagen 5.Muestra de agua del río Balao y efluente .................................91
Imagen 6. Medición batimetría del río ......................................................91
Imagen 7. Cálculo velocidad del río .........................................................92
Imagen 8. Flotador elaborado con pelotas de tenis utilizado para medir la
velocidad del río ......................................................................................92
Imagen 9. Encuestas realizadas a la comunidad de Puerto Balao ...........93
Imagen 10. Punto de descarga del efluente .............................................93
Imagen 11. Río Balao ..............................................................................94
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráficos 1. Representación muestro del río .............................................46
Gráficos 2. Fuentes de ingreso determinadas en la población asentada en
el área de influencia .................................................................................51
Gráficos 3. Uso de las aguas del río Balao ..............................................52
Gráficos 4. Conocimiento sobre la calidad del agua del río Balao............52
Gráficos 5. Afectación implementación planta de tratamiento ..................53
xi
Gráficos 6. Tenso-Activos ........................................................................56
Gráficos 7. Demanda Bioquímica de Oxígeno .........................................56
Gráficos 8. Demanda química de oxígeno ...............................................57
Gráficos 9. Nitrógeno Amoniacal .............................................................58
Gráficos 10. Nitrógeno total del agua .......................................................59
Gráficos 11. Coliformes fecales ...............................................................60
Gráficos 12. Potencial de hidrógeno ........................................................60
Gráficos 13. Oxígeno Disuelto .................................................................61
Gráficos 14. Sólidos suspendidos totales ................................................62
Gráficos 15. Aceites y Grasas .................................................................62
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Artículos relevantes para el estudio de la Constitución de la
República del Ecuador .............................................................................34
Tabla 2. Artículos relevantes para la elaboración del proyecto de la Ley
Orgánica de Recursos Hídricos y Aprovechamiento del Agua .................35
Tabla 3. Artículos de interés para el desarrollo del estudio del Texto
Unificado de Legislación Secundaria Ambiental y de Gestión Ambiental .36
Tabla 4. Desarrollo muestreo poblacional ................................................41
Tabla 5. Muestra de Agua ........................................................................43
Tabla 6. Registro alturas del agua del Rio ...............................................45
Tabla 7. Medición del caudal del rio Balao ...............................................48
Tabla 8. Coordenadas del punto de descargue .......................................49
Tabla 9. Registro tiempos de llenado de tanque ......................................49
Tabla 10. Resultado medición del caudal del río Balao ............................50
Tabla 11. Cuadro comparativo caudal del río y descargas vertidas por la
laguna de oxidación .................................................................................50
Tabla 12 - Resultado de los análisis físico-químicos del agua ................55
Tabla 13. Programas propuesto para el desarrollo del Plan de Monitoreo
................................................................................................................70
xii
Tabla 14. Principales impactos ambientales Planta de Tratamiento de
Aguas Residuales ....................................................................................73
Tabla 15. Estructura del Plan de Manejo .................................................74
Tabla 16. Costo anual del Plan de Manejo estimado ...............................85
Tabla 17. Tabla 2 del Anexo 1, Libro VI del TULSMA (Noviembre, 2015) 95
Tabla 18. Tabla 9 del Anexo 1, Libro VI del TULSMA (Noviembre, 2015) 96
xiii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL UNIDAD DE POSTGRADO INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO (UPID)
MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÒN AMBIENTAL TEMA: INCIDENCIA DE LOS TENSO ACTIVOS (SAPONINAS) VERTIDOS POR LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS, EN LA CALIDAD DEL AGUA EN UN TRAMO DEL RÍO BALAO Y PROPUESTA DE MONITOREO, CANTÓN BALAO, PROVINCIA DEL GUAYAS.
Blgo. Edgar Abel Quezada Orosco Tutora: M.Sc. Olga Quevedo Pinos
RESUMEN
En el cantón Balao, en el año 2005 se puso en funcionamiento un
sistema de tratamiento para las aguas residuales de la población. El
Gobierno Autónomo Descentralizado de Balao ha venido realizando
controles permanentes a este sistema de tratamiento, sin embargo se ha
podido evidenciar que el efluente forma espuma, lo cual evidencia un
posible problema de contaminación por saponinas. Con esta
problemática, se propuso un estudio acerca de la Incidencia de la Planta
de Tratamiento de Aguas Residuales en la calidad del Agua en un tramo
del río Balao, para lo cual se procedió a medir el caudal del efluente, del
río, y a tomar muestras de agua en diferentes sectores representativos
para los análisis físico-químicos y evaluación. Una vez revisado los
análisis se pudo determinar que la laguna de oxidación cumple con el
objetivo principal en cuanto a los vertidos, sin embargo se pudo
establecer que hay una elevada concentración de compuestos
nitrogenados, probablemente por la incorporación de fertilizantes o
agroquímicos a las aguas residuales. Adicionalmente, como
recomendación se incorporó un programa de monitoreo para controlar los
efluentes vertidos al río Balao.
Palabras clave
Contaminación ambiental - Calidad de agua - Aguas Residuales - Laguna de
oxidación – Parámetros – Eutrofización - Tenso-activos.
xiv
GUAYAQUIL UNIT UNIVERSITY GRADUATE, RESEARCH AND DEVELOPMENT (UPID)
MASTER OF ENVIROMENTAL MANAGEMENT
TOPIC: INCIDENCE OF TENSE ACTIVE (SAPONINS) EXPRESSED BY THE TREATMENT PLANT OF URBAN WASTE WATER QUALITY ON A STRETCH OF RIVER BALAO AND MONIITORING PROPOSAL, BALAO CANTON, GUAYAS PROVINCE
Blgo. Edgar Abel Quezada Orosco Tutora: M.Sc. Olga Quevedo Pinos
ABSTRACT
In the district of Balao in 2005 the municipality implemented a system of
wastewater treatment. The DSG has been doing this permanent treatment
system control, however it has been possible to demonstrate that the
effluent foams, which shows a potential pollution problem caused by
saponins. Under this premise, a study focused on the Impact of Plant
Wastewater Treatment Water quality in a stretch of river Balao was
proposed. It included a measurement of effluent flow through the river by
taking water samples in different representative sectors of the river that
allowed a physic-chemical analysis and test. After reviewing the analysis it
was determined that the oxidation pond meets the main target for
discharges, however it was established that there is a high concentration
of nitrogen compounds, probably because of the incorporation of fertilizers
or chemicals to wastewater. Additionally, as recommended, a monitoring
program was incorporated to control the effluent discharges to the Balao
River.
Key words
Environmental pollution - water quality – sewage - Laguna oxidation – parameters - Eutrophication - Tensile assets.
1
CAPÍTULO I
1.
INTRODUCCIÓN
1.1. Antecedentes
El río Balao ubicado a la orilla del cantón que lleva el mismo nombre,
puede llegar a ser de gran beneficio para la comunidad si se explota y si
se desarrollan actividades recreativas, turísticas y económicas por sus
aguas calmadas y relativamente cristalinas; sin embargo, este puede
verse afectado por los efluentes vertidos por la laguna de oxidación donde
se tratan las aguas residuales de la población, (Municipio de Balao, 2015).
El río Balao en su recorrido recibe las descargas vertidas por la laguna
de oxidación, donde se procesan las aguas residuales de la población,
causando preocupación tanto de la comunidad como de las autoridades
municipales, que a pesar de tener un Departamento Ambiental encargado
de supervisar el proceso, aparentemente este sistema de tratamiento no
alcanza a sanear el efluente antes de ser vertido al cuerpo receptor.
En general, las lagunas de oxidación para el tratamiento de las aguas
residuales son sistemas de bajo mantenimiento, sin embargo es
necesario realizar controles para cumplir con los objetivos de la misma, el
sistema de tratamiento del cantón Blao, está conformado por tres
piscinas: Laguna anaerobia; laguna facultativa y laguna aerobia o
patógena. Con el pasar del tiempo, y si estos sistemas no son bien
mantenidos, comienzan a colapsar causando sobrenadantes y a emitir
malos olores, que pueden causar molestias a las comunidades cercanas y
los efluentes al ser vertidos al cuerpo receptor sin los parámetros
2
estipulados en la normativa ambiental, pueden causar contaminación, (La
Prefectura del Guayas, 2012).
Uno de los problemas evidentes al momento de la descarga es la
formación de espuma, demostrando la presencia de sustancias tenso-
activas generado por los detergentes, pudiendo afectar a los moradores
de Puerto Balao, ubicado a dos kilómetros río abajo, y a la población
ictiológica del río, (Gobierno Provincial del Guayas, 2012).
En general, las aguas residuales urbanas contienen bacterias, virus,
heces fecales, productos químicos y saponinas generados por los
detergentes que causan toxicidad debido a la capacidad de formar
complejos esteroides, pudiendo interferir en la asimilación de estos por el
sistema digestivo o pueden romper las membranas de las células tras ser
absorbidas hacia el torrente sanguíneo, (Sette Ramalho, 2003).
Las saponinas presentan características generales que sirven para la
identificación rápida; 1) producción de espuma al ser agitadas en
soluciones acuosas, 2) destrucción de los glóbulos rojos de la sangre
(hemólisis), 3) toxicidad en animales poiquilotermos, en especial a los
peces provoca la parálisis de las agallas y 4) reacción positiva a la prueba
de Liebermann-Burchard, (Hernández Royero, 1997).
Las saponinas al ingresar al organismo de las personas pueden
ocasionar dolor o infección estomacal, también pueden producir algún
trastorno en el proceso digestivo, en exceso afecta a los glóbulos rojos de
la sangre, ocasionando una acción hemolítica1, (Armada, 2014).
1 Acción hemolítica consiste en el rompimiento de la membrana del eritrocito causando
que la hemoglobina sea liberada en exceso, en consecuencia el paso de oxígeno en el
organismo humano disminuye.
3
Actualmente se desconoce el grado de incidencia que generan las
saponinas en el agua utilizada por la comunidad de Balao y Puerto Balao
en sus diversas actividades, tanto recreativas como económicas. Esto nos
conlleva a generar la siguiente pregunta:
¿Las saponinas (tenso-activos) influyen en la calidad del agua que se
utilizan en las diversas actividades de la comunidad de Balao y Puerto
Balao?
La norma ambiental ecuatoriana, en su Libro VI, Anexo 1 del TULSMA,
expresa las normas de descarga de efluentes a un cuerpo de agua o
receptor, donde se establece los Límites de Descarga a un Cuerpo de
Agua Dulce, debiendo cumplir con los valores establecidos en la tabla 9,
por consiguiente es necesario cuantificar los niveles de descarga vertidos
al río Balao, para en caso de ser necesario, tomar medidas correctivas
encaminado a mejorar el sistema y prevenir futuros perjuicios ambientales
difíciles de remediar (Ver Anexo 1, tablas 2 y 9).
Problemas medioambientales como la desertificación de los suelos,
contaminación de las aguas, el deterioro de la capa de ozono y de los
ríos, son algunos de los impactos a los que se enfrenta hoy el ser
humano. Muchos investigadores argumentan que estos han sido por
causa del acelerado desarrollo que ha alcanzado la ciencia y la
tecnología, además de que el mundo está caracterizado por un proceso
de globalización que han generado estos y otros problemas que afectan
directamente al medio ambiente.
La propuesta hipotética de este estudio se fundamenta en las
concentraciones de saponinas (tenso-activos) que presenta el río Balao y
4
cómo influye en las actividades de la comunidad de Puerto Balao,
identificando las siguientes variables:
Variable independiente: Concentración de saponinas en un tramo del
río Balao.
Variable dependiente: Actividades de la comunidad de Puerto Balao.
1.2. Objetivo General
El objetivo general es elaborar un diagnóstico ambiental de la
calidad del agua en un tramo del río Balao como resultado de la influencia
de las saponinas vertidas por la laguna de oxidación donde se realiza el
tratamiento de las aguas residuales de la población del cantón Balao.
1.3. Objetivos Específicos
Se identificaron los siguientes objetivos específicos:
1. Determinar si las concentraciones de saponinas vertidas por la
laguna de oxidación afectan en un tramo a la calidad del agua del
río Balao.
2. Evaluar la concentración de saponinas del río Balao para
determinar si sobrepasan los límites máximos permitidos.
3. Proponer un sistema de monitoreo para verificar el cumplimiento de
la norma ambiental ecuatoriana en cuanto a los límites de descarga
para prevenir la contaminación del río Balao.
5
Se ha podido observar que durante el vertimiento de los efluentes
provenientes de la laguna de oxidación, en el sitio de descarga, en la
superficie del agua se produce abundante espuma, lo cual evidencia la
presencia de tenso-activos, esto nos hace pensar que el río Balao está
siendo contaminado y es necesario tomar acciones para mitigar los
impactos ocasionados.
La metodología que se aplicará para el desarrollo de la investigación
se abordará en tres partes. En la primera parte se abordarán los
referentes teóricos, conceptuales y legales que sustentan el tema de
investigación referidos a la contaminación por aguas residuales y a la
contaminación por saponinas. En la segunda parte se explicará los
métodos e instrumentos que permiten demostrar el problema de
investigación planteado, se realizarán encuestas y entrevistas a
pobladores para determinar si conocen el estado actual de las aguas del
río Balao. En la tercera parte, se efectuará un diagnóstico sobre la calidad
de las aguas del río Balao a partir de los análisis realizados en el presente
estudio, se elaborará un programa de monitoreo y un plan de manejo.
1.4. Ubicación del área de estudio
El cantón Balao se encuentra ubicado en la provincia del Guayas,
cuenta con vías de acceso en buen estado, en el sitio se desarrollan
actividades agrícolas como el cultivo de banano, cacao, arroz, tomate,
café y gran variedad de frutas tropicales, actividades ganaderas y cultivos
acuícolas. Se encuentra atravesado por un río llamado “Río Balao”,
(Gobierno Provincial del Guayas).
La Laguna de oxidación se encuentra ubicada entre Balao y Puerto
Balao, a 1 kilómetro y a 1,56 kilómetros respectivamente, ocupa
6
aproximadamente un área de 2,50 hectáreas y está conformado por tres
piscinas denominadas: Laguna 1 (anaerobia), Laguna 2 (facultativa) y
Laguna 3 o patógena (Imágenes 1 y 2).
Imagen 1. Laguna de Oxidación y área de influencia
Fuente y Elaboración: Ortofoto SIGTIERRAS (2015)
Imagen 2. Laguna de Oxidación y área de influencia
Fuente y Elaboración: Ortofoto SIGTIERRAS (2015)
7
1.5. Análisis del Funcionamiento de la Planta de Tratamiento de
Aguas Residuales
1.5.1. Laguna Anaerobia No. 1
Esta laguna ocupa una superficie de 0,42 hectáreas, con una
profundidad de 2,5 - 3 metros, este tipo de lagunas pequeñas son
recomendables debido a que facilitan la conservación de la temperatura
(30°C – 35°C), ocupan poco espacio, disminuye el arrastre de sólidos, se
produce una oxigenación restringida en la superficie, los lodos se
acumulan en el fondo y los costos de mantenimiento son menores, es
recomendable hacer la limpieza cada 3-6 años (Agamit, S.A., 1987).
En esta laguna se puede observar agua de color obscuro, percibir
malos olores (tolerables), y, de acuerdo a las entrevistas realizadas a los
moradores aledaños al sitio, los malos olores ocasionalmente alcanzan
una distancia considerable, llegando incluso al pueblo de Balao, el tiempo
de retención recomendables para esta laguna es de 2 a 4 días.
A esta piscina llegan las aguas residuales del pueblo, sedimentándose y
acumulándose los sólidos (materia orgánica) en el fondo, aquí los
microorganismos se encargan de degradar la materia orgánica (70%)en
ausencia del oxígeno (Dinges, 1982), transformando los compuestos
orgánicos complejos e insolubles en otros más sencillos y solubles en el
agua (Hidrólisis), seguidamente una nueva categoría de bacterias entra
en acción convirtiéndolos en metano (CH4 gas combustible e inodoro) y
dióxido de carbono ( CO2 ), y con temperaturas entre 30 y 35º C las
bacterias metanígenas crecen mejor, presentando una actividad muy alta
apareciendo burbujas en la superficie.
8
Estos malos olores se pueden generar debido a que el tiempo de
retención es muy corto produciéndose la fase hidrolítica y la acidogénica
pero no la de formación de metano que es más lenta, produciéndose
también una baja eliminación de la materia orgánica, otra causa pude ser
debido a que la carga orgánica es baja y el tiempo de retención es muy
largo desarrollándose algas en la superficie produciendo oxigeno
causando la muerte de las bacterias metanígenas ocasionando también
malos olores, evidenciando un manejo inadecuado o mal mantenimiento.
Sin embargo cuando la carga orgánica es abundante, consume
rápidamente el oxígeno presente y la cantidad de sulfuros generados
disminuye el crecimiento de las algas manteniendo de esta manera
condiciones anaerobias provocando una coloración negra de los fangos y
formación de metano, eliminándose los malos olores.
1.5.2. Laguna Facultativa o Aerobia No. 2
Esta laguna ocupa una superficie de 0,71 hectáreas y con una
profundidad de 2 – 2,5 metros, y recibe las aguas provenientes de la
laguna número 1, el tiempo de retención debe ser mínimo de 10 días.
Durante la inspección se pudo evidenciar la presencia de agua de
color verde obscuro, escasa formación de burbujas y en un costado de la
piscina se observó una capa de algas de coloración verde, también se
pudo percibir malos olores, sin embargo estos son tolerables.
Esta tipo de laguna se caracteriza porque en el estrato superior operan
como lagunas aerobias, en el inferior como anaerobias y en el estrato
intermedio encontramos bacterias facultativas que son aquellas que
9
pueden desarrollarse en presencia como en ausencia de oxígeno,
llamadas (aerobias facultativas y anaerobia facultativa respectivamente).
La función de este tipo de laguna es obtener un efluente de mayor
calidad, para lo cual debe haber logrado una buena estabilización de la
materia orgánica y una reducción en el contenido de nutrientes y bacterias
coliformes.
Esta laguna trabaja con una baja carga orgánica, lo cual permite el
desarrollo de algas, produciéndose de esta manera el oxígeno requerido
por las bacterias heterotróficas para remover el DBO5 soluble, en esta
laguna las bacterias y la algas trabajan de forma simbiótica degradando la
materia orgánica, liberando nutrientes solubles (nitratos, fosfatos) y CO2
dándole una coloración verde oscuro a la columna de agua.
Los factores climáticos más importantes son los siguientes:
Temperatura: La velocidad de la depuración aumenta con la
temperatura, en especial en lo que concierne a la actividad de las
bacterias, sin embargo, en lo que respecta a las algas, se ha
detectado retardos en la actividad fotosintética a temperaturas
elevadas (superiores a 28°C), estimulando el crecimiento de algas
verdeazuladas (cianofíceas) que son menos productivas que las algas
verdes (clorofíceas) (W.H.O. 1987), por lo tanto, grandes consumo de
oxígeno pueden desarrollar zonas anaerobias en épocas muy
calurosas.
10
Radiación solar: Es importantísima para la actividad fotosintética, no
solo influye en el agua superficial, sino también de la que penetra en la
profundidad.
Como la intensidad de la luz varía a lo largo del día y a lo largo del
año, la velocidad del crecimiento de las algas también, generando en
el oxígeno disuelto y en el ph dos efectos: 1) presentan valores
mínimos al final de la noche y 2) aumenta durante las horas de luz
solar.
Evaporación: Debido a que el cantón balao presenta un clima cálido,
y de acuerdo a la W.H.O., se considera que una evaporación diaria de
5 milímetros no ocasiona efectos en las lagunas, por consiguientes
sería recomendable determinar dicho valor ya que es un factor a
considerar.
Precipitación: En nuestro país tenemos dos temporadas, el invierno
que generalmente inicia en el mes de Diciembre hasta abril, durante
esta período, las lluvias ocasiona el incremento del caudal del agua,
disminuyendo el tiempo de residencia y aumentando la turbidez, de
igual manera provocan el enfriamiento superficial de las lagunas
provocando el desprendimiento de los fangos hacia la superficie y
aumenta ligeramente el oxígeno en la capa superficial de la laguna.
Factores físicos:
Estratificación: Este fenómeno se debe a que la densidad del
agua cambia con la temperatura, a mayor temperatura, se produce
capas superiores más calientes (haciéndolas flotar), esta laguna
fue diseñada con una profundidad de dos metros con la finalidad
11
de evitar la estratificación y favorecer un ambiente aerobio en la
columna de agua.
Profundidad: Esta laguna tiene una profundidad de dos metros.
pH: Está determinado por la actividad fotosintética del fitoplancton
y de la degradación de la materia orgánica por las bacterias,
cuando la laguna funciona correctamente, el pH presenta valores
ligeramente alcalinos (7,5 – 8,5), sim embargo cuando se
incrementa la intensidad luminosa, el nivel del pH puede llegar
hasta 9 o mayores.
Oxígeno disuelto: Este parámetro es uno de los mejores
indicadores en este tipo de lagunas, presentando una capa
superficial oxigenada (valor del oxígeno es mínimo al amanecer y
máximo en la tarde), también influye la profundidad pasando de la
saturación hasta valores nulos.
Sedimentos: Esta laguna que recibe aportes de la laguna
anaerobia (piscina No. 1), por consiguiente, la formación de fangos
es muy lenta y están conformados por desechos orgánicos que se
resistieron al tratamiento biológico de la primera laguna y por
complejos minerales, estos sedimentos tienden a estar en
condiciones anaerobias.
1.5.3. Laguna Patógena o Maduración No. 3
Esta laguna tiene una superficie de 0,75 hectáreas, una profundidad
de 1,80 m. y constituye la última etapa antes de volcar sus efluentes al río
Balao.
12
Durante la inspección de campo se evidenció lo siguiente:
No presenta malos olores.
Aguas de color verde, aunque en ciertos sectores se pudo observar
manchas rojas.
Muchas aves rodean el sitio, incluso nadan en ella.
El efluente presenta un color verde intenso.
Al momento de la descarga al río Balao es observó la presencia de
espumas
El objetivo principal de esta laguna es eliminar o reducir la
concentración de bacterias patógenas, sin embargo también cumple otras
funciones, las cuales son:
Nitrificación del nitrógeno amoniacal.
Eliminación de nutrientes.
Clarificación del efluente.
Oxigenación del efluente.
Esta laguna recibe su aporte de la laguna facultativa, por consiguiente
como son aguas ya tratadas, estas demanda mucho menos oxígeno y el
proceso de fotosíntesis y aireación superficial permite tener un sistema
aerobio en toda la columna de agua.
La eliminación de microorganismos patógenos se debe a los siguientes
factores:
13
Factores Físicos:
Sedimentación: consiste en la incorporación de microorganismos
al fondo de la laguna, los mismos que son atacados por las
bacterias que se han desarrollado en los lodos para eliminados.
Temperatura: juega un papel muy importante, ya que a mayor
temperatura más rápido se eliminan los patógenos.
Factores Físico–químico: entre los más influyentes tenemos: la salinidad
del agua, pH, concentración de oxígeno disuelto e intensidad de luz.
Salinidad del agua: La evaporación del agua tanto en esta etapa
como las anteriores, provoca un aumento en la salinidad del agua,
sin embargo este aumento no causa inconveniente ya que este río
tiene influencia de mareas y puede ser considerado como zona
estuarina.
pH: como se explicó anteriormente, la actividad fitiplanctónica
aumenta el ph y la actividad metabólica de las bacterias genera
CO2 provocando un descenso, sin embargo como la carga orgánica
es mucho menor, la generación de CO2 en muy baja, por
consiguiente tendremos un aumento del pH, creando un medio
desfavorable para la supervivencia de los microorganismos
patógenos (Mitchel & Chamberlin, 2009)
Oxígeno disuelto: Las concentraciones elevadas de oxígeno
ayuda en la eliminación de patógenos.
14
Intensidad de Luz: La eliminación de patógenos es mucho mayor
en presencia de luz, esa es la razón principal por la cual esta
laguna no es profunda.
Factores bioquímicos:
Concentración de nutrientes: la limitación de los nutrientes
influyen negativamente en el crecimiento de los microorganismos
patógenos, constituyendo un limitante en la sobrevivencia de los
organismos heterótrofos (bacterias, protozoos y hongos), (2009).
Compuestos tóxicos: Las algas secretan sustancias tóxicas que
afectan a los microorganismos patógenos (2009).
Predadores: la presencia de predadores tales como bacteriófagos,
microcrustaceos y rotíferos ayudan fuertemente en la reducción de
bacterias patógenas.
Nitrificación: el medio aerobio de esta laguna ayuda al desarrollo
de bacterias nitrificantes transformando el nitrógeno amoniacal a
nitratos, esta conversión impide el ingreso del nitrógeno amoniacal
al cuerpo receptor ya que el amoniaco podría tener efectos tóxicos
sobre la fauna del río Balao.
Reducción de nutrientes: Esta reducción se debe principalmente
al consumo por el fitoplancton y a la precipitación de sales
insolubles de fosforo al sedimento, las cuales son consumidas por
las bacterias, complementando el trabajo realizado por la laguna
facultativa, llegando a obtener un efluente de calidad con una
15
cantidad de oxígeno aceptable, además ayuda en la clarificación
del efluente impidiendo el crecimiento de microorganismos.
16
1 CAPÍTULO II
2.
MARCO TEÓRICO
2.1 Importancia del agua para el desarrollo humano
El agua constituye un recurso natural considerado indispensable para
la vida, no solo del hombre, sino para todos los seres vivos que conviven
en el planeta Tierra. Igualmente es de vital importancia para el desarrollo
socio-económico de las comunidades, (Maluquer de Motes, 2010).
Hay que tener en cuenta que los seres vivos contienen en su
organismo una alta proporción de agua, formando parte de la composición
de los tejidos, músculos y órganos, es por ello que el agua es considerada
un elemento de suma importancia para la vida del hombre.
Específicamente para el organismo humano, el agua tiene la capacidad
de regular la temperatura del cuerpo por medio de la sudoración de la
piel, lo cual permite disminuir el exceso de calor y conservar una
temperatura fresca, (Maluquer de Motes, 2010).
Cuando se hace referencia a los beneficios del agua, además de los
biológicos, se debe referir que es de igual importancia para el desarrollo
económico, social hasta cultura de los pueblos. Este recurso es la
garantía de una vida sana y saludable, la protección y preservación de las
aguas permitirá un ambiente sano. Este recurso vital puede hacerse
visible en las diversas actividades que realiza el hombre, dígase actividad
agrícola, ganadera, industrial, deportivas y hasta en el mismo consumo
humano, pero para realizar las diferentes actividades se debe tener en
cuenta la calidad que posee el recurso, es necesario referir que cuando el
agua es destinada al consumo humano debe cumplir parámetros de
17
calidad, disponibilidad y accesibilidad para el desarrollo adecuado de la
misma, Bosch, Hommann, & Sadoff., 2014).
La Defensoría del Pueblo de Colombia2, (2011), refiere que el derecho
humano al agua debe entenderse como un derecho autónomo e
independiente, dada la importancia que tiene para la vida y la salud de los
seres humanos; el derecho humano al agua es una obligación
fundamental para todos, que hace prioritario asegurar su distribución en
todas las poblaciones, con la suficiente cantidad y en condiciones de
potabilidad óptimas. Si no se tiene potabilidad adecuada, se mantiene la
amenaza permanente sobre la salud, la alimentación y la vida de gran
parte de la sociedad especialmente de la población infantil que es siempre
la primera víctima del agua contaminada.
Se considera oportuno mencionar que es deber del estado, establecer
parámetros que permitan racionalizar y reglar el consumo del agua,
igualmente el de todos los recursos naturales que se posean, el
establecer normas para conservarlos permitirá el disfrute de los mismos y
potenciar el desarrollo humano, económico, social y hasta cultural de la
población ecuatoriana. Para comprender la importancia de este recurso,
este mismo organismo establece que el 97% del agua disponible a nivel
mundial es salada; un 2,24 % del agua es dulce, pero está congelada o es
subterránea y finalmente, un 0,26% corresponde al agua que es
consumida por el ser humano. Así mismo, en el mundo entero se
malgastan altas cantidades de agua, por ejemplo el 40% del agua
utilizada para actividades de riego se pierde por evaporación y la pérdida
en los acueductos fluctúa entre el 30 y 50% (El Mundo, 2010).
2 La Defensoría del Pueblo de Colombia es organización no gubernamental que
desarrolla actividades enfocadas en eliminar problemas ambientales, considerando la
situación actual a nivel mundial en relación al recurso natural agua.
18
De igual manera, la Organización de las Naciones Unidas (ONU)
afirma que alrededor de dos millones seiscientas personas en el mundo
no cuentan con servicios de saneamiento y agua que esté apta para su
consumo y que una cuarta parte de la población mundial sufre de escasez
de agua severa, (El Mundo, 2010).
Frente esta lamentable realidad se deben sumar esfuerzos para
enfrentar y solucionar estos flagelos que afectan a la población mundial,
se debe hacer conciencia de la importancia y la necesidad de realizar por
parte de todos un uso racional y eficiente del agua por la importancia
demostrada para el desarrollo de la vida en todas sus dimensiones,
además de potenciar su protección y conservación como recurso natural,
(Organizacón Mundial de Salud , 2011).
2.2 La contaminación de las aguas como problema medio ambiental
Se ha evidenciado que los recursos hídricos que se poseen a escala
mundial se encuentran en peligro, y que por negligencia de muchos y por
falta de conciencia de la población, hoy se encuentra vulnerable a la
contaminación, (Giráldez & Jimenez, 2007).
La calidad del agua constituye un problema medioambiental de igual
manera que lo es la escasez, solo que al término calidad se le ha
dedicado menos importancia cuando reviste la misma atención, ya que si
se tiene en cuenta el término calidad se debe hacer referencia a todos los
elementos que la componen para poder ser usada en diversas funciones,
(Giráldez & Jimenez, 2007).
Autores como Mario Mejía (2005), refieren que la calidad del agua se
define como el “conjunto de características del agua que pueden afectar
su adaptabilidad a un uso específico, la relación entre esta calidad del
19
agua y las necesidades del usuario”. También la calidad del agua se
puede definir por sus contenidos de sólidos y gases, ya sea que estén
presentes en suspensión o en solución.
La evaluación de la calidad del agua es un proceso de enfoque
múltiple que estudia la naturaleza física, química y biológica del agua con
relación a la calidad natural, efectos humanos y acuáticos relacionados
con la salud, (Giráldez & Jimenez, 2007).
Según la Organización Mundial para la Salud (2005), se establecieron
algunas de las causas que generan la contaminación y degradación de
las aguas, dentro de las que son oportunas mencionar se encuentran:
El aumento y concentración de la población.
Realización de actividades productivas no adecuadas.
Presión sobre el uso inadecuado, mal uso de la tierra.
La contaminación del recurso hídrico con aguas servidas domésticas
sin tratar, por la carencia de sistemas adecuados de saneamiento,
principalmente en las zonas rurales.
La contaminación por excreciones humanas representa un serio riesgo
a la salud pública.
Igualmente el autor Mario Mejía (2005), en su tesis menciona que el
término de contaminación es la “acción y efecto de introducir materias o
formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo
o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación
con los usos posteriores o con su función ecológica”. El autor establece,
que esto se debe a que es mínimo el número de veces en el cual el agua
se encuentra en estado puro, la noción de contaminante del agua
20
comprende cualquier organismo vivo, mineral o compuesto químico cuya
concentración impida los usos benéficos del agua, (Sagardoy,1993).
Las investigaciones consultadas señalan que existen dos tipos de
contaminación teniendo en cuenta el origen de las aguas, (Mejía, 2005):
1. Contaminación puntual: Es aquella que descarga sus aguas en
un cauce natural, proviene de una fuente específica, como suele
ser un tubo o dique. En este punto el agua puede ser medida,
tratada o controlada. Este tipo de contaminación está generalmente
asociada a las industrias y las aguas negras municipales, (Clara,
2005). Cabe señalar que la contaminación puntual puede ser de
fácil eliminación siempre y cuando se tenga a disposición los
recursos y medios indispensables para realizar el tratamiento.
2. Contaminación difusa: Es el tipo de contaminación producida en
un área abierta, sin ninguna fuente específica; está generalmente
asociada con actividades de uso de tierra tales como, la
agricultura, urbanizaciones, pastoreo y prácticas forestales, (INIA
Tierra, 2007). La contaminación difusa es considerada la más
difíciles de controlar debido a su naturaleza discontinua y mayor
rango de acción, tal es el caso de las parcelas donde el agua fluye
de manera superficial arrastrando nutrientes, fertilizantes,
plaguicidas y otro tipo de contaminantes utilizados en actividades
agropecuarias, además no se produce en un lugar específico y
único, sino que resulta de la escorrentía o por filtraciones y se da
cuando la tasa a la cual los materiales contaminantes que entran
en el cuerpo de agua, exceden los niveles naturales.
21
La laguna de oxidación donde se tratan las aguas residuales del
cantón Balao es considerada Contaminación Puntual, ya que sus
descargas son vertidas directamente al río Balao, en esta laguna no se
realiza mantenimiento, por consiguiente es necesario realizar controles de
la biomasa con el propósito de lograr el objetivo principal, el mismo que
consiste en sanear el efluente antes de ser descargado en el cuerpo
receptor. Estos sistemas de tratamiento si no son mantenidos
correctamente tienden a colapsar provocando malos olores y descargas
sin cumplir con los parámetros estipulados en la norma ambiental vigente,
(Vásconez, 2014).
El sistema utilizado en Balao está conformado por tres lagunas, la
primera denominada Laguna Anaerobia, donde se produce la degradación
de la materia orgánica en ausencia de oxígeno, la segunda denominada
Laguna Facultativa, cuyo objetivo principal es obtener un efluente de la
mayor calidad posible, logrando estabilizar la materia orgánica y reducir
en el contenido de nutrientes y bacterias Coliformes; la tercera llamada
Laguna de Maduración, donde se eliminan las bacterias patógenas
mediante la utilización de fangos activados, la nitrificación del nitrógeno
amoniacal, la clarificación y oxigenación del efluente, terminado este
proceso se produce las descargas hacia el río Balao que es el cuerpo
donde se depositan los vertidos, (Vásconez, 2014).
La contaminación de las aguas es un hecho que requiere ser analizado
y estudiado, ya que sus consecuencias negativas inciden directamente
con la calidad de vida del ser humano. El agua puede ser contaminada a
partir de ciertos elementos que se concentran en ella, pero llegan a ser
más peligrosos cuando consiguen establecer un contacto directo con las
fuentes de aguas consumidas por el hombre, pudiendo ocasionar
enfermedades incluso pueden llegar a altas magnitudes epidemiológicas.
22
Se conoce que dentro de las actividades que realiza el hombre
muchas de estas contaminan las aguas, Mejía (2005) refiere cuales son
las actividades más frecuentes que afectan la calidad de las aguas y que
se ponen a consideración en la presente investigación:
La sobreutilización de productos agroquímicos en áreas pequeñas,
acción que puede contribuir al deterioro de los suelos y como
consecuencia final, la contaminación de las fuentes superficiales.
Manejo inadecuadoo de los desechos sólidos provenientes de las
actividades agrícolas como de las domésticas, que siempre encausan
su destino final hacia el cauce del río.
La compactación de los suelos afecta principalmente sus
características físicas y constituyen una de las causantes de los
procesos de erosión hídrica. También modifican la capacidad de
infiltración y alteran el escurrimiento superficial. Cuando el
escurrimiento es rápido por no existir cobertura vegetal no hay
infiltración adecuada y como consecuencia el caudal de los
nacimientos baja considerablemente en perjuicio de los habitantes que
abastece.
2.3 La contaminación por aguas residuales
Las aguas residuales actualmente constituyen un problema, al cual no
se le ha dado la debida importancia para erradicar las consecuencias
negativas que ocasionan a los cuerpos de agua que mantienen un curso
normal.
23
Son muchos los investigadores que coinciden al plantear que esta
situación se está agravando a nivel mundial, llegando a convertirse en
una crisis que está afectando al mundo y convirtiéndose en un problema
medio ambiental que requiere la atención de especialistas e
investigadores, y es evidente que las áreas densamente pobladas suelen
ser las más afectadas, ya que el volumen de desechos vertidos al agua
suelen ser mayor a los que esta es capaz de asimilar.
Al hacer referencia a las aguas residuales autores como Seoanez
(1995) han realizado investigaciones sobre el tema en cuestión, este autor
define qué “Aguas Residuales son los líquidos procedentes de la actividad
humana, que llevan en su composición gran parte de agua y que
generalmente son vertidos a cursos o masa de aguas continentales o
marinas”, pudiendo representar un peligro por la gran cantidad de
sustancias y microorganismos. Las aguas residuales, de acuerdo a su
origen se clasifican de la siguiente manera:
Aguas residuales urbanas o aguas negras: Son aquellas que
provienen de los desechos orgánicos de las personas (heces y orina),
además de otras fuentes como las aguas utilizados en la limpieza
personal, del hogar e incluso de la cocina, gran parte de su
composición corresponde a materia orgánica, y microorganismos,
además, suele presentar restos de jabones, grasas y aceites.
Aguas grises: Son aquellas que provienen del uso domésticos
previos a su mezcla con aguas negras, también pueden proceder por
el lavado de ropa, limpieza, desperdicios de comida, etc., por esto
pueden traer tierra en suspensión, arena y diversas materias
insolubles, materia orgánica, grasas, detergentes y sales diversas.
24
Aguas residuales industriales: Provienen de los procesos realizados
en fábricas e industrias, suelen contener gran cantidad de aceites,
detergentes, químicos, grasas, además de otros productos y
subproductos de origen mineral, animal o vegetal, su composición es
muy variada y depende del tipo de actividad industrial, (Metcalf, 1998).
Aguas residuales agrícolas: Son aquellas que provienen de las
labores agrícolas o ganaderas, contienen grandes cantidades nitratos,
fosfatos, amonio y sulfuros, pero los compuestos más tóxicos son los
fertilizantes, herbicidas, fungicidas e insecticidas, (Bennett, Palacios,
& Peasey, 1994).
2.3.1 Características de las Aguas residuales urbanas
2.3.1.1 Características físicas
Se destacan las siguientes: Color, olor, temperatura, sólidos y turbidez
Color.- Varía en función del tiempo desde que se genera hasta que
llega al lugar de tratamiento, puede variar entre beige a grisácea
pudiendo llegar a negro, cuando provienen de vertidos industriales, se
produce la coloración de las misma sustancia que se agrega al agua,
el color es el primer elemento que vamos a notar en el agua residual,
(Martín, et al, 2006).
Olor.- El agua residual normal no presenta olores, sin embargo a
medida que pasa el tiempo aumenta el olor por el desprendimiento de
gases cono el sulfúrico o compuestos amoniacales generados por la
descomposición anaerobia de la materia orgánica, (Martín, et al,
2006).
25
Temperatura.- La temperatura del agua residual suele ser superior a
la del agua de consumo, ésta oscila entre 15ºC y 20ºC facilitando el
desarrollo de microorganismos. A mayor temperatura ejerce un mayor
perjuicio sobre el agua receptora, llegando a modificar la flora y fauna
dando lugar al crecimiento indeseable de hongos, algas, etc., incluso
el aumento de la temperatura puede contribuir al agotamiento del
oxígeno disuelto, (O´Sullivan & Reynolds, 2004).
Sólidos.- Son todos aquellos elementos o compuestos presentes en el
agua residual que no es agua.
Turbidez.- Depende de la cantidad de materia en suspensión,
afectando a la penetración de la luz lo que conlleva a una menor
producción primaria.
2.3.1.2 Características químicas
Las aguas residuales urbanas se caracterizan por sus componentes
orgánicos, inorgánicos y gaseosos.
Componentes orgánicos.- Esta puede ser de origen animal o
vegetal, entre los principales tenemos a las proteínas, hidratos de
carbono y lípidos (grasas y aceites), la ventaja de estos compuestos
es que son biodegradables y su eliminación es relativamente sencilla.
Junto a los componentes orgánicos, aparecen otras moléculas
orgánicas sintéticas cuya estructura puede ser muy sencilla a
extremadamente compleja, destacándose los agentes tenso-activos.
26
Estos agentes son solubles en agua y son los responsables de que
aparezca espuma en las plantas de tratamiento y en la superficie de
los cuerpos receptores, estas sustancias son los principales
componentes de los detergentes, las espumas producen un
incremento de contaminación por materia orgánica disuelta al
emulsionar y/o solubilizar las grasas y los aceites presentes en el
agua, (Forero, Ortiz, & Rios, 2005).
Hay una serie de parámetros que son muy utilizados en el
tratamiento de aguas residuales, como por ejemplo Demanda
bioquímica de oxígeno (DBO), Demanda química de oxígeno (DQO),
Carbono orgánico total, Demanda total de oxígeno, Demanda teórica
de oxígeno, a continuación se detalla DBO y DQO:
o Demanda bioquímica de oxígeno (DBO).- Es la cantidad de
oxígeno que necesitan los microorganismos para degradar la
materia orgánica presente en el agua, esta prueba se realiza
durante tres ó cinco días por lo que se expresa como DBO o DBO5
respectivamente, (Samboni, Carvajal, & Escobar, 2007).
o Demanda química de oxígeno (DQO).- Mide la cantidad de
materia orgánica del agua, mediante la determinación del oxígeno
necesario para oxidarla, para esto se necesita un oxidante químico
como el permanganato de potasio o el dicromato de potasio. Este
parámetro es mayor que la DBO, ya que es mayor la cantidad de
sustancias oxidables por vía química que por vía biológica,
(Samboni, Carvajal, & Escobar).
27
o Organismos patógenos.- Son indicadores de contaminación, para
esto generalmente se utilizan los Coliformes fecales y totales,
(Glynn, Gary, & Heinke,2000).
o Aceites y Grasas.- El contenido de estos parámetros se
determinan su extracción previa con un disolvente apropiado,
seguidamente se evapora el disolvente para proceder a pesar el
residuo obtenido, (Glynn, Gary, & Heinke,2000).
Componentes inorgánicos.- Los compuestos inorgánicos de mayor
interés en las aguas residuales son: pH, Nitrógeno, Cloruros,
Alcalinidad, Fósforo, Azufre, Compuestos tóxicos y Metales pesados, a
continuación se detalla los siguientes:
o pH.- Es un parámetro que hay que tener en consideración ya
que un pH adverso puede alterar la composición y modificar la
vida de las aguas naturales, las aguas residuales urbanas
suelen tener un pH próximo al neutro.
o Nitrógeno.- El nitrógeno se encuentra presente en las aguas
residuales en forma de urea y proteínas, los mismos que son
fácilmente degradables por las bacterias que los transforman en
amonio, a partir de él se producen nitritos y nitratos. El nitrógeno
también contribuye con el agotamiento del oxígeno y la
eutrofización de las aguas receptoras.
Los nitritos son considerados indicadores directos de
contaminación fecal, son inestables y se oxidan fácilmente a
nitratos. Los nitratos son la forma más oxidada del nitrógeno que
se encuentra en las aguas residuales, si llega a alcanzar las
28
aguas de bebida, puede ocasionar graves enfermedades y
aumentar la incidencia del cáncer.
o Compuestos tóxicos.- Estos compuestos al ser descargados
indiscriminadamente pueden causar serios daños y destruir la
biota acuática, incluso pueden acumularse en organismos y
llegar al hombre.
o Metales pesados.- Las aguas residuales pueden tener
importantes cantidades de metales pesados, entre ellos se
destacan el níquel, manganeso, plomo, cromo, cadmio, zinc,
cobre, hierro, mercurio, entre otros, estos proceden
principalmente de la limpieza de metales, curados, fabricación
de baterías, teñidos, etc. En el medio ambiente provoca
mortalidad de los peces, envenenamiento del ganado,
mortalidad del plancton, acumulación en el sedimento de peces
y moluscos.
Gases.- Los gases que se encuentran en la composición de las aguas
residuales son oxígeno, nitrógeno, anhídridos carbónico y sulfhídrico,
amoníaco y metano, los tres primeros se encuentran en todas las
aguas expuestas al aire ya que son gases comunes en la atmósfera, el
resto son resultado de la descomposición de la materia orgánica, los
de mayor interés son los siguientes:
o Oxígeno disuelto.- Es necesario para la vida de los organismos
aerobios, sus niveles son indicativos del nivel de calidad de las
aguas.
29
o Sulfuro de hidrógeno.- éste se forma por descomposición
anaerobia de la materia orgánica azufrada, es un gas incoloro
con un olor desagradable y si el agua residual contiene hierro, se
combina dando sulfuro de hierro dando un color negro al agua,
(Snyder, 2014).
o Metano.- Es el principal subproducto de la degradación
anaerobia de la materia orgánica de las aguas residuales, es un
hidrocarburo incoloro, inodoro y puede ser utilizado como
combustible, (European Inventory of Existing Commercial
chemical substances , 2003).
2.3.1.3 Características biológicas
Las aguas residuales urbanas también pueden llevar gran cantidad de
organismos como los detallados a continuación.
Bacterias.- Generalmente de origen fecal, aunque también pueden
ser producto de la degradación de la materia orgánica, entre las
principales tenemos: escherichia coli, salmonelas, estreptococos,
pseudomonas, clostridium, nitrobacter, etc.
Virus.- Estos proceden de la excreción por parte de individuos
infectados, y se combinan con otras materias particuladas para de
esta forma supervivir por tiempos prolongados.
2.4 Marco conceptual
Dentro de este capítulo se conceptualizarán algunos términos de
importancia para la investigación, los mismos que van a permitir una
30
mejor comprensión para el tema que se investiga. La definición de los
términos centrales de una investigación permite conocer con mayor rigor
científico el tema objeto de estudio, esclarecer aspectos de importancia
para el investigador y otros interesados en el tema, de ahí la importancia
de su conceptualización.
Conductividad eléctrica (μS/cm): La conductividad eléctrica es la
capacidad que tiene una solución acuosa (agua) para conducir la
corriente eléctrica y está directamente relacionada con las
concentraciones de sales disueltas (iones). Por lo tanto, la
conductividad eléctrica está relacionada con el Total de sólidos
disueltos (TDS) en el agua, principalmente de las sales minerales.
Los valores obtenidos por la conductividad eléctrica dependen de la
presencia de iones en el agua, de su concentración total, así como la
temperatura, con que se tomó la muestra (Browes Browes & Von
ende, 2013).
Saponinas.- Proviene del latín sapo=jabón. Las saponinas son
glucósidos de esteroides o de triterpenoides, llamadas así porque sus
propiedades se asemejan a las del jabón, cada molécula está
compuesta por un elemento soluble en lípidos (el esteroide o el
triterpenoides) y un elemento soluble en agua (azúcar) formando una
espuma cuando se les agita en el agua y pueden emulsionar las
grasas.
Aguas residuales: Son aguas de composición variada provenientes
de las descargas de uso múltiple, industriales, comerciales, de
servicios agrícolas, pecuarios, domésticos, en general de cualquier
otro uso que hayan sufrido degradación en su calidad original (MAE,
31
TULSMA, Libro VI, anexo 1). Son conocidas también como aguas
residuales, aguas negras o aguas cloacales.
Contaminación del agua: Cualquier “alteración de las carácterísticas
física, químicas o biológicas, en concentraciones tales que la hacen no
apta para el uso deseado, o que causan un efecto adverso al
ecosistema acuático, seres humanos o al ambiente en general”
Acuerco Ministerial N° 028 MIisterio del Ambiente (2015).
Parámetros de lacalidad del agua: Son aquellas variables que más
se tienen en cuenta en este proceso que son las siguientes: pH,
oxígeno disuelto, Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), Demanda
Química de Oxígeno, una forma de nitrógeno, fosfatos y sólidos
totales. Por lo tanto su uso no puede ser generalizado, ya que se
podría terminar realizando juicios subjetivos, además bajo un solo
indicador no se puede evaluar la dinámica de un sistema ya que es
importante el estudio de cada variable individualmente.
Carga contaminante: Cantidad de un contaminante aportada en una
descarga de aguas residuales, expresada en unidades de masa por
unidad de tiempo (TULSMA, Libro VI, anexo 1).
Cuerpo receptor: Es todo cuerpo de agua que sea susceptible de
recibir directa o indirectamente la descarga de aguas residuales (MAE,
2015).
Polución o contaminación del agua: Es la presencia en el agua de
contaminante en concentraciones y permanencias superiores o
32
inferiores a las establecidas en la legislación vigente capaz de
deteriorar la calidad del agua (TULSMA, Libro VI, anexo 1).
Residuos líquidos: Son los efluentes residuales evacuados desde las
instalaciones de un establecimiento productivo o de servicios de
carácter público o privado, cuyo destino directo o indirecto son los
cuerpos de agua receptores (Lascaray, 2009).
33
CAPÍTULO III
ESTUDIO LEGAL
3.1 Marco legal
El marco legal para el presente estudio está conformado por todas
aquellas leyes y normas ambientales vigentes, aplicables a nuestro tema
de investigación, entre ellos podemos nombrar: La Constitución de la
República del Ecuador, carta magna que rige el ordenamiento jurídico de
un país, seguida por Ley Orgánica de Recursos Hídricos, la normativa
ambiental ecuatoriana establecida en el Texto Unificado de Legislación
Secundaria del Ministerio del Ambiente (TULSMA) y el Acuerdo Ministerial
097.
La Constitución de la República en sus artículos reconoce los
Derechos del buen vivir, así como los Derechos de la Libertad y los
Derechos de la Naturaleza, con la finalidad que podamos preservar el
ambiente, utilizando los recursos naturales de una manera sustentable, de
igual manera la Ley Orgánica de Recursos Hídricos, dispone la
conservación del agua y la naturaleza como soporte para todas las formas
de vida y establece la prohibición del vertido directo de aguas residuales,
como complemento tenemos el Texto Unificado de Legislación Ambiental
y de Gestión Ambiental, en su Acuerdo 097 del 4 de Noviembre del 2015,
Libro VI, anexo 1, se establece la Tabla 2 sobre los Criterios de Calidad
Admisibles para la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas
dulce, marinas y de estuarios y la Tabla 9 sobre los Límites de descarga a
un cuerpo de agua dulce.
34
A continuación se resume y detalla la norma legal aplicable a los
aspectos ambientales para ser considerados en su aplicación.
Tabla 1. Artículos relevantes para el estudio de la Constitución de la República del Ecuador
Constitución de la República del Ecuador
T Í
T U
L O
I
I
Derechos
Capítulo segundo
Derechos del buen vivir
Art. 14 Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumakkawsay.
Capítulo sexto
Derechos de la libertad
Art. 66
2) El derecho a una vida digna, que asegure la salud, alimentación y nutrición, agua potable, vivienda, saneamiento ambiental, educación, trabajo, empleo, descanso y ocio, cultura física, vestido, seguridad social y otros servicios sociales necesarios.
27) El derecho a vivir en un ambiente sano, ecológicamente equilibrado, libre de contaminación y en armonía con la naturaleza.
Capítulo séptimo
Derechos de la naturaleza
Art. 73
El Estado aplicará medidas de precaución y restricción para las actividades que puedan conducir a la extinción de especies, la destrucción de ecosistemas o la alteración permanente de los ciclos naturales.
Art. 74 Las personas, comunidades, pueblos y nacionalidades tendrán derecho a beneficiarse del ambiente y de las riquezas naturales que les permitan el buen vivir.
Capítulo noveno
Art. 83 6) Respetar los derechos de la naturaleza, preservar un ambiente sano y utilizar los recursos naturales de modo racional, sustentable y sostenible.
T Í
T U
L O
V
II
Régimen del buen vivir
Capítulo segundo
Biodiversidad y recursos naturales
Art. 395
1.- El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente equilibrado y respetuoso de la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad y la capacidad de regeneración natural de los ecosistemas, y asegure la satisfacción de las (…..).
Art. 396 El Estado adoptará las políticas y medidas oportunas que eviten los impactos ambientales negativos, cuando exista certidumbre de daño. En caso de duda sobre el impacto ambiental de alguna acción. (……).
Art. 397 En caso de daños ambientales el Estado actuará de manera inmediata y subsidiaria para garantizar la salud y la restauración de los ecosistemas. Además de la sanción correspondiente, el (….).
Art. 411 El Estado garantizará la conservación, recuperación y manejo integral de los recursos hídricos, cuencas hidrográficas y caudales ecológicos asociados al ciclo hidrológico. Se regulará toda (……).
Fuente: Constitución de la República del Ecuador (2008) Elaboración: Autor
35
Tabla 2. Artículos relevantes para la elaboración del proyecto de la Ley Orgánica
de Recursos Hídricos y Aprovechamiento del Agua
Ley Orgánica de Recursos Hídricos, Usos y Aprovechamiento del Agua
Tít
ulo
II
Capítulo II
Institucionalidad
y Gestión de los
Recursos
Hídricos
Art. 38
Prohibición de autorización del uso o aprovechamiento de
aguas residuales. La autoridad única del agua no expedirá
autorización de uso y aprovechamiento de aguas
residuales en los casos que obstruyan, (….).
Tít
ulo
II
I
Capítulo II
Derecho
Humano al
Agua
Art. 57
El derecho humano al agua es el derecho de todas las
personas a disponer de agua limpia, suficiente, salubre,
aceptable, accesible y asequible para el uso personal y
doméstico en cantidad, calidad, continuidad y cobertura.
Capítulo III
Derechos de la
Naturaleza
Art. 64
Conservación del agua. La naturaleza o Pacha Mama
tiene derecho a la conservación de las aguas con sus
propiedades como soporte esencial para todas las formas
de vida.
Capítulo III
Sección
segunda
Art. 79
Objetivos de prevención y conservación del agua. -La
autoridad única del agua, la Autoridad Ambiental Nacional
y los Gobiernos Autónomos Descentralizados, trabajarán
en (…): literales a, b, c, d, e, f, g,
Art. 80
Vertidos: prohibiciones y control. Se consideran como
vertidos las descargas de aguas residuales que se realicen
directa o indirectamente en el dominio hídrico público.
Queda prohibido el vertido directo o indirecto de aguas o
productos residuales, aguas servidas, sin tratamiento y
lixiviados (…..).
Fuente: Asamblea Nacional República del Ecuador (2014)
Elaboración: Autor
36
Tabla 3. Artículos de interés para el desarrollo del estudio del Texto Unificado de Legislación Secundaria Ambiental y de Gestión Ambiental
Texto Unificado de Legislación Secundaria Ambiental y de Gestión Ambiental
Acuerdo N° 061, Reforma del Libro VI del Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del Ambiente (TULSMA)
T i t
u lo
II
Art. 4
El Ministerio del Ambiente ejerce las potestades de Autoridad Ambiental Nacional y como tal ejerce la rectoría del Sistema Nacional Descentralizado de Gestión Ambiental, del Sistema Único de Manejo Ambiental y sus instrumentos, en los términos establecidos en la Constitución, (….).
T í
t u
lo
I
II
Art. 6
Obligaciones Generales.- Toda obra, actividad o proyecto nuevo y toda ampliación o modificación de los mismos que pueda causar impacto ambiental, deberá someterse al Sistema Único de Manejo Ambiental, de acuerdo con lo que establece la legislación aplicable, este Libro y la normativa administrativa y técnica expedida para (….).
Art. 7
Competencia de evaluación de impacto ambiental.- Le corresponde a la Autoridad Ambiental Nacional el proceso de evaluación de impacto ambiental, el cual podrá ser delegado a los Gobiernos Autónomos Descentralizados Provinciales, metropolitanos y/o municipales a (….).
Art. 8
Competencia en el control y seguimiento.- La Autoridad Ambiental Nacional es competente para gestionar los procesos relacionados con el control y seguimiento de la contaminación ambiental, de los proyectos obras o actividades que se desarrollan en el Ecuador; esta facultad puede ser delegada a los GAD (….).
Art. 205
De la evaluación ambiental.- La caracterización del componente biótico tiene como finalidad establecer medidas preventivas para garantizar la conservación de la biodiversidad, el mantenimiento y regeneración de los ciclos vitales, estructura, funciones y procesos evolutivos de la naturaleza (….).
Art. 209
De la calidad del agua.- Son las características físicas, químicas y biológicas que establecen la composición del agua y la hacen apta para satisfacer la salud, el bienestar de la población y el equilibrio ecológico. La evaluación y control de la calidad de agua, se la realizará con procedimientos analíticos, muestreos y monitoreo de descargas, vertidos y cuerpos receptores; dichos lineamientos (…).
Art. 210 Prohibición, literal b), d).
Art. 211
Tratamiento de aguas residuales urbanas y rurales.- La Autoridad Ambiental Competente en coordinación con la Agencia de Regulación y Control del Agua, verificará el cumplimiento de las normas técnicas en las descargas provenientes de los sistemas de tratamiento implementados por los Gobiernos Autónomos Descentralizados.
Fuente: Ministerio de Medio Ambiente del Ecuador (MAE, 2012)
Elaboración: Autor
37
CAPÍTULO IV
METODOLOGÍA
4.1 Metodología de la Investigación
En el presente capítulo se aborda la metodología implementada en la
investigación, así como los diversos métodos y técnicas aplicados que
permitieron recopilar la información y luego realizar el análisis de los
resultados que permitieron corroborar la existencia del problema
planteado, se realiza una caracterización del cantón objeto de estudio
para diagnosticar la situación actual de las aguas de su río.
4.1.1 Tipo de Investigación
La investigación científica constituye un proceso, dirigido a encontrar
respuesta a problemas y con ello aumentar y enriquecer el conocimiento
humano. Dicho proceso implica la concatenación lógica y rigurosa de una
serie de etapas o tareas del proceso del conocimiento. Además se
concibe como un conjunto de procesos sistemáticos y empíricos que se
aplican al estudio de un fenómeno; esa dinámica, cambiante y evolutiva.
Se manifiesta de tres formas: Cuantitativa, Cualitativa y Mixta
(Hernández, Fernández, & Baptista, 2008).
Esta investigación de forma particular, su tipo de estudio es cualitativo,
aún y cuando se realicen análisis cuantitativos, pues fueron necesarios
para determinar y evaluar la calidad de las aguas de un tramo del río
Balao, luego de que se implementa una planta de tratamiento de aguas
residuales, además se utilizó otras herramientas como lo son las
encuestas realizadas a moradores del área de influencia directa, las
38
mismas que fueron tabuladas de manera numérica, permitiéndole al
investigador considerar los comportamientos de los involucrados frente al
problema de estudio.
Este trabajo investigativo tiene la modalidad de campo, mediante la
cual se recopilara información sobre una muestra tomadas en las aguas
del río Balao y del efluente, para realizar el análisis físico-químico que
contribuyó al estudio sobre la condición de las aguas de un tramo del río
Balao.
4.1.2 Método de Investigación y Materiales.
En la investigación científica se distinguen tres tipologías de métodos
de investigación: los empíricos, teóricos y analítico. En la presente
investigación se implementan los siguientes métodos de investigación:
Métodos empíricos: Se utilizan para descubrir y acumular un conjunto
de hechos y datos para verificar la hipótesis, dar respuestas a las
preguntas y obtener argumentos para defender una idea pero que no
son suficientes para profundizar en las relaciones esenciales que se
dan en los procesos científicos (Hernández, 2006).
Los métodos empíricos principales son la observación, el experimento
y la medición, sin embargo también se incluyen las entrevistas,
encuestas, las cuales serán aplicadas en el presente estudio.
o Entrevista: Se realizó a pobladores del cantón Balao con la finalidad
de identificar los problemas que se han presentado con respecto a la
calidad del agua posterior a la implementación de la planta de
tratamiento para aguas residuales.
39
Métodos Teóricos: permitieron la interpretación conceptual de los
datos empíricos encontrados, explicando los hechos y profundizando
en las relaciones esenciales y cualidades fundamentales de los
procesos no observables directamente (Taylor & Bogdan, 2000). Se
aplicarán los siguientes métodos teóricos:
o Inducción–Deducción: Se utilizó de forma particular en la
sistematización de los conceptos centrales a través de la deducción
de lo general a lo particular, en el procesamiento de los resultados de
los instrumentos aplicados para arribar a conclusiones, hacer
generalizaciones o inferir aspectos particulares de situaciones
generales.
o Análisis–Síntesis: Permitió analizar los distintos materiales
concernientes al tema y luego sintetizar los conocimientos adquiridos
e integrarlos para obtener una información clara, precisa y acabada,
estableciendo los nexos de los conocimientos adquiridos.
Método analítico y descriptivo: Este estudio aplicó esta metodología
descriptiva – experimental, debido a que la investigación se realizó
evaluando los análisis realizados a las muestras recolectadas en
cuatro puntos establecidos en la zona de influencia del río del cantón
Balao (Martín, 2014).
4.2 Muestreo poblacional
Para el muestreo poblacional se procedió a delimitar el sitio de
incidencia directa, identificando dos sectores, el primero corresponde a la
población ubicada en la ribera del río Balao y el segundo concierne a los
moradores de Puerto Balao. En ambos casos se seleccionó la muestras
40
poblacional identificando el tipo de infraestructuras asentadas a lo largo
de los sitios delimitados y el tipo de actividades que se desarrollan,
posteriormente se procedió a visitar cada una de las casas para consultar
cuantos moradores habitan en ella, si sus actividades están ligadas al río,
y si la laguna de oxidación ocasiona malestares. Para esto se utilizó la
fórmula de muestro aleatorio simple para población finita con una
probabilidad de ocurrencia P del 50% y un nivel de confianza del 95%
(Malhotra, 2014).
La población del sector del río Balao estaba compuesta por 66(3)
personas por lo que se obtuvo la siguiente muestra para el estudio de 56
personas como se muestra a continuación:
De igual manera se realizó el cálculo correspondiente para la
población de Puerto Balao, como resultado se obtuvo una muestra de
ocho personas:
3 El sector en general está compuesto por 279 personas que conforman 66 familias. Para
la población de estudio fue considerada una persona por familia que se dedica a la
pesca y se ve afectada directamente, excluyendo niños y personas que se dedican a
otras actividades por lo que se obtuvo la población P de 66.
41
Se efectuaron 56 encuestas a los moradores del área de influencia
directa, de los cuales 48 se realizaron a los que se ubican en la ribera del
río y ocho a los moradores de Puerto Balao, estos resultados fueron
digitalizados aplicando herramienta de Microsoft Excel, los datos se
detallan en la siguiente tabla:
Tabla 4. Desarrollo muestreo poblacional
Fuente y elaboración: Autor
La tabla 4 nos detalla el tipo de infraestructura que se encuentra
distribuida a lo largo del área de influencia, actividades que se desarrollan
y moradores que habitan en el sector. De igual manera se realizaron
conversaciones con el personal técnico del Departamento Ambiental del
Gobierno Autónomo Descentralizado de Balao para consultar si realizan
Infraestructura Población de
ribera Superficie a lo largo de la
ribera del río
En el cantón Balao, 66 casas se encuentran distribuidas a lo largo
de la ribera del río,
Habitan 279 personas
800 metros lineales
Laguna de oxidación 1 operador 2.50 hectáreas
Camaronera del grupo Molina 12 operadores Más de 100 hectáreas
En Puerto Balao se encuentran dos plantas artesanales
empacadoras de mariscos
Laboran 30 personas
aproximadamente. 120 m²
En Puerto Balao se encuentran 9 casas.
Habitan 41 personas
450 metros lineales
Turismo en Puerto Balao 100 – 200
personas fines de semana
550 m²
Pescadores en Puerto Balao 60 pescadores
diarios 550 m²
42
socializaciones con la comunidad sobre el estado actual del río Balao,
respondiendo que no lo realizan.
4.3 Muestras de agua
La muestra es un subconjunto fielmente representativo de la población
y cuando se trata de una población excesivamente amplia se recoge la
información a partir de unas pocas unidades cuidadosamente
seleccionadas (Hernández Sampieri, Metododlogía de la Investigación,
2006). A continuación se detalla la metodología implementada para la
toma de muestras del agua de río y del efluente:
Materiales:
GPS, marca Garmin Oregon 550
Termómetro
Salinómetro
Ocho botellas plásticas de un litro cada una.
Rótulos
Hilera
Hielo
Muestreo: Se seleccionaron cuatro sitios para la toma de la muestra,
en cada uno de ellos se procedió a tomar las coordenadas geográficas
en UTM WGS 84, temperatura del agua, salinidad y se colectaron dos
muestras en botellas plásticas de un litro cada uno, en total se
colectaron ocho frascos, (ver Anexos, Imagen 3, muestreos de agua),
posterior al muestreo se dispuso los envases en hieleras para
transportarlas hacia el laboratorio de la compañía PSI Productos y
43
Servicios Industriales C. Ltda., la misma que la Subsecretaría de
Calidad Ambiental del Ministerio del Ambiente la calificó y registró con
la categoría “A”, la certificación emitida por el Ministerio del Ambiente
ver certificación en Anexo.
Procedimiento de muestreo: Una vez determinado los cuatro sitios,
se procedió a realizar el trabajo, en el sitio uno se tomó la muestra del
agua del río ubicado a 825 metros aproximadamente del sitio de
vertimiento, río arriba; el sitio dos corresponde al punto de descarga
del agua residual; en el sitio tres se tomó muestra del agua del río a
cinco metros del punto de descarga y en el sitio 4 se tomó la muestra
de agua de río, ubicado a 830 metros del punto de descarga, río
abajo, a continuación se detalla lo muestreado:
Tabla 5. Muestra de Agua
No. Tipo de muestra Coordenadas
Temperatura del agua
Salinidad % Descripción
1 Agua del
río
X= 631047
29 °C 0
Muestra, agua de río tomada a 825 metros del sitio de descarga,
río arriba. Y= 9678358
2 Agua
Residual
X= 630563 32 °C 0
Muestra, agua residual, tomada en
el punto de descarga. Y= 9678956
3 Agua del
río
X= 630584
30 °C 0
Muestra, agua de río tomada a 5 metros
del punto de descarga.
Y= 9678968
4 Agua de
río
X= 630161
30 °C 0
Muestra, agua de río tomada a 830 metros del sitio de descarga,
río abajo. Y= 9679321
Fuente y Elaboración: Autor
44
4.4 Caudal de agua de un río
4.4.1 Determinación del caudal de un río
Se puede definir como el volumen de agua que circula por el cauce de
un río en un lugar y tiempo determinado, esta puede medirse en m3/s o
m3/día.
Para poder determinar los volúmenes de agua que circulan por el río
Balao, que pasa por el lado oeste de la población, ubicada en la, provincia
del Guayas, cantón Balao, hemos utilizado los conocimientos de la
hidrometría que es parte de la hidrología y nos sirve para la medir el
caudal, la velocidad, la fuerza y otras características de los líquidos en
movimiento r. Se utilizó la fórmula propuesta por Hudson, (1950) para
calcular el caudal de agua de un río, la misma que se menciona a
continuación:
Dónde:
Q: Caudal en m3
A: Superficie sección transversal corriente del rio en m2.
V: Velocidad media de la circulación del agua m/s.
El procedimiento para el cálculo del caudal de rio fue (Hudson, 1950):
1. Se ubicó una sección del río que sea lo más recto posible, que sus
aguas recorran en forma tranquila sin turbulencias, libre de
45
malezas, que fluya con continuidad y a una velocidad constante.
De acuerdo a la textura suave del suelo y a la coloración marrón a
gris oscuro, podemos pretender que corresponde a un suelo
limoso, normal en los lechos de los ríos.
2. Localizamos los punto por donde vamos a trazar una sección
transversal, este punto le asignamos con la letra P y se ubica en el
margen izquierdo aguas abajo y sus datos de ubicación son los
siguientes:
Coordenadas (x, y): (631173, 9678355)
Altura (msnm) 27
En correspondencia del punto escogido al otro margen del rio ubicamos
otro punto por donde se viabilice la ubicación de una sección de la
corriente del río, que en lo posible tenga una posición perpendicular a la
dirección de la corriente. Esta sección cuenta con una longitud de treinta
metros; utilizando instrumentos de medición ubicamos espacios
equidistantes de 3m. c/u y así poder obtener 11 alturas de agua (ver
Anexos, imagen 4)
Se registraron las siguientes alturas:
Tabla 6. Registro alturas del agua del Rio
Punto Profundidad en
metros
Punto Profundidad en
metros
1 0.04
7 0.41
2 0.54
8 0.48
3 0.57
9 0.37
4 0.40
10 0.40
5 0.32
11 0.28
6 0.44
Fuente y Elaboración: Autor
46
A
l
t
u
r
a cm
Imagen 3. Medición de las profundidades del río
Fuente y Elaboración: Autor
Los datos registrados constan en el siguiente diagrama:
Gráficos 1. Representación muestro del río
Fuente y Elaboración: Autor
Con la información obtenida, y aplicando la siguiente fórmula (Hudson,
1950), podemos determinar que la superficie de la sección de agua de
escurrimiento es:
-3 mt-
47
Posteriormente se debe determinar la velocidad media de circulación
de la corriente del agua. Con tal objeto se utilizó el método del flotador
que es un método que nos determina con bastante precisión la velocidad
media de circulación del agua. Para lo cual se adecuó un flotador
utilizando dos esferas de caucho (bolas de tenis) acoplándolas tal como
se indica en la imagen 6 en anexos, de tal manera que una vez que esté
operando la bola inferior se ubique más o menos en el punto medio de la
altura de la sección de la corriente de agua (22 cm por debajo de la
superficie).
La ubicación de las dos esferas utilizadas debe ser de tal manera que
sigan perpendicularmente y esto se consigue adhiriendo a la bola que
ocupara el lugar inferior unos pesos de metal. De esta forma ambas bolas
estarán influenciadas por la velocidad de la masa de agua.
Experimentalmente el flotador luego de varios registros que se hicieron en
una longitud (e) de 24 metros, se determinó que en 49.58 segundos (t)
recorría esa distancia. Por lo que concluimos que la velocidad media de
circulación del agua es:
Con estos datos, podemos calcular el caudal del agua del río:
48
Donde:
Tabla 7. Medición del caudal del rio Balao
Tiempo m³
Por segundo 5,89
Por minuto 353,38
Por hora 21.202,56
Por día 508.861,44
Fuente y Elaboración: Autor
Cabe mencionar que estos resultados fueron calculados del muestreo
realizado el 12 de diciembre del 2015, previo al inicio de la etapa invernal.
4.5 Determinación del caudal en la planta de tratamiento
4.5.1 Medición directa
Se realizó midiendo el tiempo (T) en que se llena el volumen (V) de
una unidad, donde:
Para esto se procedió con el siguiente proceso:
1. En el sitio de descargue del efluente al cuerpo receptor (río), se
colocó un tanque de 120 litros y con un cronómetro se procedió a
49
medir el tiempo en que se llena dicho tanque, se tomó la
temperatura del agua, se registraron las coordenadas del sitio y los
tiempos de llenado:
- Coordenadas del punto de descargue
Tabla 8. Coordenadas del punto de descargue
Punto X Y
1 630563 9678956
Fuente y Elaboración: Autor
- Tiempos registrados:
Tabla 9. Registro tiempos de llenado de tanque
Muestra Tiempo (segundos)
1 7.15
2 6,87
3 6.55
4 7.22
5 6.88
Promedio 6,91
Fuente y Elaboración: Autor
Con estos datos podemos calcular el caudal de los vertidos como se
muestra a continuación:
Que equivale a:
50
Tabla 1. Resultado medición del caudal del río Balao
Tiempo m³
Por minuto 1,04
Por hora 62,51
Por día 1.500,43
Fuente y Elaboración: Autor
A continuación se muestra una tabla comparativa del caudal del río y
las descargas vertidas por la laguna de oxidación del cantón Balao.
Tabla 2. Cuadro comparativo caudal del río y descargas vertidas por la laguna de
oxidación
Caudal del río en m³
Descargas al río en m³
Tiempo m³ Tiempo m³
Por minuto 5,89 Por minuto 1,04
Por hora 353,38 Por hora 62,51
Por día 508.861,44 Por día 1.500,43
Fuente y Elaboración: Autor
51
CAPÍTULO V
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En este capítulo se evalúan los resultados obtenidos de las encuestas
realizadas a los moradores de la zona de influencia y los análisis físico-
químicos realizados a las muestras de aguas en los cuatro puntos de
muestreo, tanto del agua del río Balao como del agua residual,
comparándolos con la norma ambiental ecuatoriana, Anexo 1 del Libro VI,
del Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del Ambiente
(TULSMA) sobre la Norma de Calidad Ambiental y Descarga de Efluentes
al Recurso Agua, Tabal 2: Criterios de calidad admisibles para la
prevención de la vida acuática y silvestre en aguas dulce, marinas y de
estuario y Tabla 9: Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce.
5.1 Principales resultados de las encuestas
Se van analizar algunas de las preguntas realizadas. La pregunta 2
sobre ¿Cuáles suelen ser sus fuentes de sustento?, El 64% de la
población asentada en el área de influencia directa contesto que se
dedica a las actividades de pesca.
Gráficos 2. Fuentes de ingreso determinadas en la población asentada en el área de influencia
Fuente y Elaboración: Autor
52
La pregunta 3 consulta ¿Se sirve de alguna manera de las aguas del
río de este cantón?, el 50% de la población contesto que siempre se
sirven del río en diversas actividades, tales como transporte, turismo y
pesca deportiva.
Gráficos 3. Uso de las aguas del río Balao
Fuente y Elaboración: Autor
La pregunta 4 consulta ¿Conoce sobre la calidad que posee las aguas
de este río?, el 64% de la población contesto que no tienen conocimiento
sobre la calidad del agua del río y que el GAD de Balao no ha informado a
la comunidad sobre el estado en que se encuentran sus aguas.
Gráficos 4. Conocimiento sobre la calidad del agua del río Balao
Fuente y Elaboración: Autor
53
La pregunta consulta ¿Cómo pobladores de este cantón, se han
sentido afectados con la implementación de la laguna de oxidación para el
tratamiento de las aguas residuales del cantón Balao?, el 50% de la
población de Balao dice no sentirse afectado por esta planta de
tratamiento,
Gráficos 5. Afectación implementación planta de tratamiento
Fuente y Elaboración: Autor
5.2 Análisis Físico-químico del agua residual
5.2.1 Características físicas organolépticas del agua residual:
Los aspectos físicos del agua nos pueden dar una clara idea sobre el
estado del agua, entre las más importantes tenemos:
Color: Es un parámetro importante ya que nos puede dar una idea del
estado en que se encuentra el agua residual (efluente), presenta una
coloración verduzca, que se lo obtiene cuando hay un buen
funcionamiento de la laguna facultativa debido a la presencia de algas
(actividad fotosintética), el agua de río no presenta coloración.
54
Olor: Fuera del perímetro de la Laguna de Oxidación no se perciben
malos olores, sin embargo el 20% de los encuestados manifestaron
que en horas de la tarde se pueden percibir malos olores.
Turbidez: La turbidez es otra propiedad del agua ya que permite la
transmisión de la luz, se puede decir que la turbidez está relacionada
con los sólidos en suspensión y con el uso del disco Secchi se puede
determinar que el agua del río Balao presenta un turbidez del 40%.
Imagen 4. Medición de turbidez mediante un disco Secchi
Fuente y Elaboración: Autor
Temperatura: Es un parámetro importante, ya que influye en la vida
acuática como en las reacciones químicas, la temperatura óptima para
el desarrollo de actividad bacteriana se ubica entre 25 y 35 °C,
además la temperatura varía de un lugar a otro, de la hora del día y de
la época del año, al momento del muestreo, se pudo registrar para el
agua residual una temperatura de 32°C y para el agua del río de
29°C..
55
A continuación se detallan los resultados de los muestreos realizados:
Tabla 3 - Resultado de los análisis físico-químicos del agua
Parámetros
Un
idad
es
Mu
estr
a 1,
ag
ua
de
río
, 82
5 m
etro
s rí
o a
rrib
a
Mu
estr
as 3
, ag
ua
de
río
a 5
m
etro
s d
el s
itio
de
des
carg
a
Mu
estr
a 4,
ag
ua
de
río
a 8
30
met
ros
río
ab
ajo
Límite máximo permisible
Mu
estr
a 2,
ag
ua
resi
du
al Límite máximo
permisible
Tabla 2 : Criterios de calidad admisibles para la prevención de la vida acuática y silvestre en
aguas dulces, marinas y de estuarios
Tabla 9: Límites de descarga a un cuerpo
de agua dulce
Aceites y grasas mg/l N/D < 2,5 < 2,5 0,30 4,8 30,00
Coliformes fecales NMP/100ml Ausencia Ausencia Ausencia --- Ausencia 2000
Coliformes totales NMP/100ml Ausencia 2x10³ 2x10³ --- 1x10² ---
DBO mg/l 2 28 9 20,00 143 100,00
DQO mg/l 18 < 50 < 50 40,00 365 200,00
Nitrógeno Amoniacal mg/l 0,52 1,12 0,33 --- 35,97 30,00
Nitrógeno total mg/l < 0,50 1,1 < 0,50 --- 48 ---
Potencial de hidrógeno
7,8 7,6 7,60 6,5 - 9 7,5 6 – 9
Sólidos suspendidos totales (SST)
mg/l 105 69 37,000 Máximo incremento de 10% de la condición
Natural 144 130,00
Sólidos totales disueltos (SDT) 65 69 564,00 --- 564 ---
Sulfatos mg/l 6,7 7,4 12,40 --- 17,1 1.000,00
Tenso-activos mg/l 0,103 0,02 0,02 0,50 0,085 0,50
Oxígeno disuelto mg/l 7,3 6,17 6,91 > 60 4,39 ---
Fuente: Informe de Resultados, Análisis de Aguas Residuales elaborado por PSI. Laboratorio acreditado Nº OAE LE 2C 05-003
Elaboración: Autor
56
A continuación se detalla cada parámetro:
Gráficos 6. Tenso-Activos
Fuente y Elaboración: Autor
En el gráfico 6, se observa que las muestras 1, 2, 3 y 4 cumplen con
las normas establecidas en la tabla 2 y la tabla 9 del Anexo 1 del Libro
sexto del TULSMA, presentando valores por debajo de los límites
permisibles, sin embargo, este parámetro hay que monitorear
frecuentemente ya que en el momento de descarga se produce espumas
en el cuerpo receptor, pudiendo llegar a producir sustancias tóxicas que
afecten a tanto a la comunidad como a los organismos de vida acuática.
Gráficos 7. Demanda Bioquímica de Oxígeno
Fuente y Elaboración: Autor
57
El DBO en la cantidad de oxígeno que los microorganismos (bacterias,
hongos y plancton) consumen durante la degradación de la materia
orgánica, este se expresa en mg/l, en la muestra 1 y 4, este parámetro
presenta niveles más bajo de lo establecido en la tabla 2 del anexo 1 del
TULSMA; probablemente debido a que son aguas pobres en materia
orgánica, la tabla 2 muestra niveles más altos de los permitidos de
acuerdo a lo establecido en el tabla 9 del Anexo 1, Libro sexto del
TULSMA, evidenciándose que esta se diluye tal como lo expresa la
muestra 3, donde se puede observar que los niveles descienden casi a
niveles permitidos.
Gráficos 8: Demanda química de oxígeno
Fuente y Elaboración: Autor
La DQO es la Demanda Química de Oxígeno y es la cantidad de
oxígeno que químicamente demanda el agua, esta siempre es mayor que
la DBO, en el gráfico 8, se puede observar que la DQO de las muestras 1,
4 es baja, demostrando que son aguas poco contaminadas, en la muestra
dos el valor de la DQO es mucho mayor que la DBO, lo cual evidencia
que la laguna de oxidación cumple con su propósito y que esta al ser
58
vertida al cuerpo receptor baja a niveles aceptables tal como lo demuestra
el gráfico.
Por otra parte, en las aguas residuales el nitrógeno se encuentra en
cuatro formas básicas: Nitrógeno orgánico, amonio, nitrito y nitratos, en
las aguas residuales la materia orgánica pasa a la forma amoniacal por
descomposición bacteriana, posteriormente por oxidación y en un medio
aerobio se transforman en nitritos y nitratos.
Gráficos 1. Nitrógeno Amoniacal
Fuente y Elaboración: Autor
El amonio en el agua es un componente no deseado, el exceso de
estos nutrientes pueden provocar el crecimiento de las plantas y otros
organismos (eutrofización), la muestra dos evidencia como sobrepasa los
niveles establecidos en la tabla 9 del Anexo 1, Libro sexto del TULSMA,
sin embargo en la muestra 3 se evidencia como bajan los valores y en la
muestra 4, a pesar que en nuestra normativa no hay valores establecidos
como niveles permisibles, se puede observar como disminuyen (0.33
mg/l) hasta llegar a niveles tolerables (0,5mg/l).
59
El gráfico 9, nos muestra como a pesar de tener ausencia de
Coliformes fecales, el agua residual presenta compuestos nitrogenados
provenientes de otras fuentes probablemente de fertilizantes.
Gráficos 10. Nitrógeno total del agua
Fuente y Elaboración: Autor
Se lo puede determinar como el resultado de todo, el nitrógeno
presente en el agua, incluye el nitrógeno amoniacal y el orgánico, en
nuestra normativa no se han establecidos valores permisibles tanto para
aguas residuales como para criterios de calidad de agua (tabla 2 y tabla 9
del Anexo 1, Libro sexto del TULSMA
Esto evidencia que en las aguas residuales del cantón llegan otros
tipos de vertidos, probablemente provenientes de abonos nitrogenados, lo
que ocasiona que el agua se torne de coloración verduzca por la
abundancia de algas verdes.
60
Gráficos 2. Coliformes fecales
Fuente y Elaboración: Autor
En el gráfico 11, se puede observar que el agua residual descargada al
río no registra valores, lo que presume que se encuentra bajo el límite de
detección del equipo.
Gráficos 3. Potencial de hidrógeno
Fuente y Elaboración: Autor
El gráfico 12, nos demuestra que tanto el agua del río como del agua
residual mantiene rangos dentro de los parámetros normales.
61
Gráficos 4. Oxígeno Disuelto
Fuente y Elaboración: Autor
Las muestras de agua una, tres y cuatro del agua del río presenta
rangos que oscilan entre 6 y 7 mg/l evidenciado la calidad del agua y
puede ser utilizado como un indicador para determinar el grado de
contaminación que presenta el río Balao, la muestra dos presenta un nivel
de 4,39 mg/l lo cual evidencia la cantidad de materia orgánica que posee
y que favorece el crecimiento bacteriano y como consecuencia los niveles
de oxígeno se reducen e incluso podrían llegar a producir la acidificación
del medio (Baedecker, 1980). Estos valores de oxígeno disuelto son
suficientes para la mayor parte de las especies.
62
Gráficos 14. Sólidos suspendidos totales
Fuente y Elaboración: Autor
La turbidez es otra propiedad del agua, ya que permite la transmisión
de la luz, se puede decir que la turbidez del agua está relacionada con los
sólidos en suspensión, en el campo se puede observar que el agua del río
Balao, presenta una ligera turbidez lo cual lo podemos apreciar en el
gráfico 14, sin embargo el agua residual presenta una turbidez
considerable que sobrepasa los límites establecidos en la tabla 9 del
Anexo 1, Libro sexto del TULSMA.
Gráficos 5. Aceites y Grasas
Fuente y Elaboración: Autor
63
En la muestra 1 se observa la ausencia de aceites y grasas; la muestra
2 y 3 se encuentran sobre los niveles establecidos en la tabla 2 del anexo
1 del TULSMA; la muestra 2 de Agua Residual evidencia que al momento
de la descarga el efluente tiene un rango de 4,8 mg/l, valor que se
encuentra dentro de lo permisible de acuerdo a lo establecido en la tabla
9 del Anexo 1, Libro sexto del TULSMA.
El incremento de este parámetro impediría el intercambio de gases
entre el agua y la atmósfera, pudiendo llegar a producirse la acidificación
del agua, bajos niveles de oxígeno e impedir el paso de la luz solar.
64
CAPÍTULO VI
Diagnóstico de la calidad del agua en un tramo del río Balao como
resultado de las saponinas vertidas por la PTAR del cantón Balao
Se realizó el diagnóstico de la aguas en un tramo del río Balao
tomando como base los resultados obtenidos de los análisis físico-
químico de las muestras 1, 3, y 4 del agua del río en el área de
influencia directa, determinando lo siguiente:
De acuerdo a lo observado se establece que el agua del río Balao
presenta baja turbidez. En la muestra 1 el resultado es alto,
probablemente debido a la cercanía del pueblo y las actividades que
se realizan en él, sin embargo conforme se alejan, ese valor
disminuye.
Los resultados de tenso-activos, muestra valores mucho menores a los
establecidos en los límites máximos permisibles (tabla 2),
demostrando que no hay contaminación del recurso.
Respecto a los Coliformes fecales, los resultados de las muestra 1, 2 y
3 dan ausencia, lo que demuestran que el agua del río prácticamente
no presenta contaminación por microorganismos patógenos.
El DBO, presenta valores bajos, especialmente en la muestra uno, a
diferencia de la muestra 3 y 4 que evidencia la disminución de los
valores vertidos en la muestra dos, demostrando la poca carga
orgánica que presentan las aguas del río Balao
65
Los niveles de pH demuestran un valor cercano al neutro, lo cual
representa un medio adecuado para el desarrollo de los organismos
acuáticos.
Los resultados del oxígeno disuelto demuestran valores entre 6,17 y
7,3 lo cual indica que el agua presenta una saturación casi total a una
temperatura de 29ºC, parámetro importante para la sobrevivencia de
los organismos.
Los resultados del parámetro aceites y grasas arrojan, arrojan valores
elevados de acuerdo a los establecidos en la tabla 2 sobre los
Criterios de calidad admisibles para la prevención de la vida acuática,
probablemente debido a la actividad pesquera lo cual conlleva el
manejo de derivados de hidrocarburo.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se determina que los parámetros analizados se encuentran dentro de
los límites máximo permisibles, evidenciando las buenas condiciones
para la sobrevivencia de los organismos acuáticos y la capacidad del
río para asimilar los efluentes vertidos por la planta de tratamiento de
aguas residuales.
Se establece que la concentración de tenso-activos vertidos por el
sistema de tratamiento de aguas residuales del cantón Balao no
afectan a la calidad del agua del río Balao.
Se estableció que la concentración de tenso activos no sobrepasan los
límites máximos permisibles establecidos en la norma ambiental
66
ecuatoriana, TULSMA 2003-2015 del Libro VI, Anexo 1, tabla 9 sobre
los límites de Descarga a un cuerpo de Agua Dulce
Los parámetros pH, oxígeno disuelto, aceites y grasas cumplen con
los límites máximos permisibles establecido en la norma ambiental
ecuatoriana, TULSMA 2003-2015 del Libro VI, Anexo 1, tabla 2 sobre
los criterios de calidad admisibles para la prevención de la vida
acuática y silvestre en aguas dulces, marina y de estuarios y tabla 9
sobre los Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce.
La demanda bioquímica de ooxígeno y la demanda química de
oxígeno presentan valores superiores a los establecidos en la norma
ambiental ecuatoriana, 143 mg/l y 365 mg/l respectivamente, lo cual
indica que hay una afectación, sin embargo cuando el efluente se
mezcla con el cuerpo receptor, la DBO desciende considerablemente
hasta llegar a un nivel 28 mg/l y la DQO desciende a un valor de
<50mg/l, cumpliendo con la norma establecida en el TULSMA.
Los Coliformes fecales son indicadores de contaminación debido al
número de patógenos, en este estudio, los resultados del análisis
bacteriológica del agua residual evidencia la ausencia de coliformes
fecales, lo cual indica que la laguna de oxidación cumple con el
propósito de eliminar los microorganismos.
Los análisis físico-químico del agua residual evidencia un nivel
elevado de 35.97 mg/l de Nitrógeno amoniacal, probablemente debido
a la presencia de compuestos nitrogenados que son incorporados en
las aguas residuales a través de lavados y escorrentías de fertilizantes
67
Con los datos obtenidos del caudal del río y del efluente vertido por la
laguna de oxidación (agua residual) al río Balao, se puede determinar
que efluente corresponde al 0,29% del caudal del río, por consiguiente
hay un alto rango de dilución.
En base a la encuesta se determina que la población no tiene
conocimiento sobre la calidad del agua del río Balao.
RECOMENDACIONES:
Crear un sistema de monitoreo con la finalidad de llevar un control
y seguimiento de los vertidos para prevenir afectaciones a la
comunidad y contaminación de las agua del río Balao que
perjudique a la vida acuática.
6.1 Propuesta de monitoreo
Programa de monitoreo de las aguas residuales vertidas por la Laguna
de oxidación del cantón Balao.
6.1.1 Objetivo
Verificar si la Laguna de Oxidación del cantón Balao, cumple con la
Normativa Ambiental Ecuatoriana sobre los efluentes vertidos al río Balao.
6.1.2 Metas
Cumplir con los monitoreos propuestos para el año 2016.
Cumplir con la Norma Ambiental Ecuatoriana en lo concerniente a los
límites de descarga a un cuerpo de agua dulce.
68
Identificar las debilidades del sistema de tratamiento de aguas
residuales.
6.2 Etapa del proyecto
Las etapas consideradas para el proyecto de monitoreo son las de
operación y mantenimiento.
6.3 Impactos a controlar
Los impactos que se desea controlar con el desarrollo e
implementación de la propuesta de monitoreo son los siguientes:
Calidad del efluente.
Cambios en las propiedades físico-químicas en un tramo del río Balao.
Afectaciones en la dinámica del río.
6.4 Lugar de aplicación
Los monitoreos se realizarán en la laguna de oxidación del cantón
Balao, en los siguientes lugares:
A las diferentes piscinas que conforman el sistema tratamiento de
aguas residuales del cantón Balao.
Al efluente.
Al cuerpo receptor, es decir al río Balao.
6.5 Beneficiados
69
La población directamente beneficiada son los moradores ubicados en
el área de influencia directa, asentados en la ribera del río y la población
de Puerto Balao ubicada a dos kilómetros siguiendo el cauce del río.
6.6 Responsable
Gobierno Autónomo descentralizado de Balao, Departamento de
Gestión Ambiental.
70
6.7 Programas propuestos
El presente plan está conformado por los siguientes programas de
monitoreo:
Tabla 4. Programas propuesto para el desarrollo del Plan de Monitoreo
No. Programas propuestos Frecuencia
anual Meta Indicador Norma
1
. Toma de muestras del afluente para realizar
análisis físico químico y compara con las del
efluente
3
Cumplir con los monitoreos propuestos
para el 2017
Análisis realizados por laboratorios acreditados
Libro sexto, anexo 1, tabla 2 y 9, Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce
2 Toma de muestras del efluente para realizar
análisis físico químico. 3
3
Monitoreo de parámetros físico
químicos del agua del río en el sitio de
descarga.
3
4
Monitoreo de parámetros físico
químicos del agua del río en varios sitios dentro del área de
influencia.
3
5 Monitoreo del caudal de las descargas (efluente).
3
Monitoreo realizado por el departamento Ambiental del GAD de Balao
6 Monitoreo del caudal del
río. 2
Monitoreo realizado por el departamento Ambiental del GAD de Balao
Fuente y Elaboración: Autor
71
6.8 Parámetros del Monitoreo:
Se ponen a consideración los siguientes parámetros
1. Temperatura
2. pH
3. Conductividad
4. Demanda Bioquímica de Oxígeno
5. Demanda Química de Oxígeno.
6. Coliformes fecales.
7. Coliformes totales
8. Oxígeno disuelto
9. Aceites y grasas.
10. Tenso-activos
11. Amoniaco
12. Nitrógeno total
13. Sulfatos
14. Fosforo
15. Carbonos.
16. Sólidos suspendidos totales (SST)
17. Sólidos totales disueltos (SDT)
18. Metales; Bario, cadmio, cromo, plomo y mercurio
6.9 Responsable de los análisis físico-químicos del agua
Para la toma y análisis de las muestras, se contratará un laboratorio que
cuente con la acreditación emitida por la Subsecretaría de Calidad
Ambiental del Ministerio del Ambiente.
72
CAPÍTULO VII
PLAN DE MANEJO AMBIENTAL
El Plan de Manejo Ambiental es una herramienta que incluye medidas de
manejo ambiental, encaminadas a cumplir con la Normativa Ambiental
vigente.
El presente Plan de Manejo Ambiental está conformado por una serie de
medidas diseñadas para prevenir, mitigar o compensar las afectaciones
ambientales que puedan ocurrir durante el desarrollo de las actividades
de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Balao, el mismo que
deberá ser revisado por el Departamento Ambiental del Gobierno
Autónomo Descentralizado de Balao para su consideración, en caso de
ser aprobado, la institución deberá realizar las gestiones pertinentes para
obtener los recursos y su la aplicación.
7.1 Objetivos Generales
Evitar que las actividades de operación de la Planta de Tratamiento
de Aguas Residuales deterioren la calidad del agua de río Balao,
por causa de los efluentes vertidos, a través de una serie de
medidas ambientales y programas de control.
Cumplir con la Ordenanza Municipal y las Leyes Ambientales
Ecuatorianas
73
7.2 Principales Impactos Identificadas.
Durante el trabajo de campo se identificaron los principales impactos
ambientales que genera la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales:
Tabla 5. Principales impactos ambientales Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Aspecto Ambiental
Impacto Ambiental Positivo / Negativo
Generación de efluentes
Eutrofización Negativo
Disminución de biodiversidad
Negativo
Muerte de especies acuáticas
Negativo
Riesgo para la salud humana
Negativo
Generación de malos olores
Contaminación del aire Negativo
Turismo en riesgo Negativo
Generación de lodos
Contaminación del suelo Negativo
Vectores (roedores, mosquitos)
Negativo
Incumplimiento de la Legislación Ambiental
Multas y sanciones Negativo
Fuente y elaboración: Autor
Dónde:
Aspecto Ambiental: se lo puede definir como aquellos resultados
de una actividad, producto o servicio que puedan repercutir sobre
las condiciones naturales del medio ambiente, produciendo
alteraciones o modificaciones y, en consecuencia, establecer las
acciones pertinentes para actuar sobre ellos con la finalidad de
minimizar su impacto.
74
Impacto Ambiental: Se lo puede definir como cualquier cambio
que ocurra en el medio ambiente, este puede ser positivo o
negativo.
El Plan de manejo Ambiental, estará conformado de la siguiente manera:
Tabla 6. Estructura del Plan de Manejo
Nº PLANES DE MANEJO
1 Plan de Prevención y Mitigación de impactos.
2 Plan de Manejo de Desechos
3 Plan de Comunicación, Capacitación y Educación Ambiental
4 Plan de Relaciones Comunitarias
5 Plan de Contingencia
6 Plan de Seguridad y Salud Ocupacional
7 Plan de Seguimiento y Monitoreo Ambiental
8 Plan de Rehabilitación
9 Plan de Cierre, Abandono y Entrega de Área Fuente y elaboración: Autor
75
7.3 Plan de Manejo, Etapa de Operación
1.- Plan de Prevención y Mitigación de Impactos.
Programa de minimización de impactos negativos al medio ambiente Objetivos: Establecer acciones que permitan prevenir y mitigar las posibles afectaciones al ambiente derivadas de las actividades de la Planta de Aguas Residuales de Balao
Lugar de aplicación: Planta de tratamiento de aguas residuales Aspecto
ambiental Impacto
identificado Medida propuesta Indicador
Medio de verificación
Responsable
Generación de efluentes
Eutrofización
Verificar y evaluar el funcionamiento de la Planta de tratamiento de aguas residuales.
Biomonitoreos de algas
Aguas residuales tratadas. Diversidad de especies
Verificación organoléptica de las aguas residuales Resultados
Departamento Ambiental de Municipio
Disminución de biodiversidad
Biomonitoreos de peces Capturas de peces Evaluación y análisis
Resultados de la observación
Encargado
Muerte de especies acuáticas
Observaciones en el área influencia Peces muertos Resultados de la observación
Encargado
Riesgo para la salud humana
Análisis de aguas del río Personas enfermas Datos del Centro de salud de enfermedades
Departamento Ambiental de Municipio
Generación de derrames
Contaminación de suelos
Mantenimiento periódico del sistema de tratamiento
Suelos no contaminados Determinación visual Encargado
Efluentes sin tratar Mantenimiento periódico del sistema de tratamiento
Aguas residuales tratadas Determinación visual Encargado
Generación de malos olores
Riesgos en la salud Creación de cercas vivas con árboles para cambiar la dirección de los vientos
Ausencia de malos olores Inspección organoléptica Encargado Falta de turismo, afecta la economía
Generación de lodos
Suelos contaminados Tratamiento de lodos Sistema de tratamiento Reutilización de lodos Departamento Ambiental de Municipio
76
2.- Plan de Manejo de Desechos
Programa de manejo de desechos peligrosos.
Objetivos: de desechos peligrosos
Lugar de aplicación: Planta de tratamiento de aguas residuales
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Generación de desechos no peligrosos
Contaminación de suelos y malos olores Disponer de un sitio para el
almacenamiento temporal de los lodos
Sitio específico para el almacenamiento temporal de los desechos
Registro fotográfico Encargado
Disminución de la calidad paisajística
Generación de lodos activos
Suelos contaminados
Depositar desechos en contenedores especiales
Contenedor Registro fotográfico Encargado
Tratamiento de lodos Sistema de tratamiento de lodos
Reutilización de lodos Departamento Ambiental de Municipio
Llevar un control de los lodos tratados Lodos tratados Registro de control Encargado
Manipulación y gestión de desechos o lodos
Contaminación de suelos
Elaborar procedimientos para el manejo correcto de los desechos hasta su disposición final
Buen manejo de lodos Procedimientos Departamento Ambiental de Municipio Llevar registro de peso de lodos
manipulados Cantidad de lodos registrado
Bitácora de control
77
3.- Plan de Comunicación, Capacitación y Educación Ambiental.
Programa de Capacitación en Ambiente y Seguridad Laboral.
Objetivos: Educar al personal que labora sobre los riesgos e impactos ambientales que se pueden causar durante la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales
Lugar de aplicación: Personal del Municipio de Balao.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Generación de efluentes y malos olores.
Contaminación ambiental
Socializar el presente Plan de Manejo, al personal que labora
Personal capacitado Registro fotográfico y de asistencia
Departamento Ambiental del GAD de Balao
Capacitar al personal que labora sobre la identificación de impactos ambientales y daños que puede ocasionar los efluentes vertidos por la PTAR en el río Balao
Personal capacitado Registro de asistencia
Enfermedades al personal que labora
Capacitación sobre riesgos y accidentes laborales y uso correcto de Equipos de Protección Personal EPP
Riesgos identificados Plan de seguridad laboral
78
4.- Plan de Relaciones Comunitarias
Programa de Relaciones Comunitarias.
Objetivos: Mantener buenas relaciones con la comunidad.
Lugar de aplicación: Área de influencia directa, comunidad de Balao y Puerto Balao.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Operación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Molestias ocasionadas a la comunidad
Socializar con la comunidad los resultados de los análisis realizados a los efluentes
Comunidad informada
Análisis realizados por laboratorio acreditado.
Registro de asistencia GAD de Balao
Informar a la comunidad los informes presentados y respuesta emitida por la autoridad ambiental
Comunidad informada Respuesta emitida por
el MAE
Registro de asistencia
Promover dos campañas anuales para prevención de enfermedades gastrointestinales
Brigadas médicas Informe emitido por el centro de salud de la localidad
Municipio de Balao Promover dos campañas anuales para la desparasitación de la comunidad
Brigadas médicas
Establecer una ventanilla para la recepción de quejas
Ventanilla de recepción de quejas en el Municipio de Balao
Quejas recibidas
79
5.- Plan de Contingencia
Programa de Contingencia, Etapa de Operación.
Objetivos: Establecer procedimientos para la respuesta rápida y efectiva contra accidente o eventos que puedan ocurrir durante las actividades en la PTAR..
Lugar de aplicación: Planta de tratamiento de aguas residuales PTAR.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Ocurrencia de fenómenos naturales, tales como sismos,
Afectación a la salud de los moradores del sector
Elaborar Plan de Contingencia ante eventos naturales (inundaciones)
Contratación de consultora para la elaboración del Plan de Contingencia Plan de Contingencia
y Plan de mantenimiento
Departamento Ambiental del GAD de Balao
Contaminación de suelo y agua
Elaborar Plan de mantenimiento y reconstrucción de muros.
Contratación de consultora para la elaboración del Plan de mantenimiento.
Programa de mantenimiento del sistema de alcantarillado.
Programa de mantenimiento
Registro de mantenimiento
Encargado
80
6.- Plan de Seguridad y Salud Ocupacional.
Programa de Seguridad y Salud Ocupacional, Etapa de Operación.
Objetivos: Señalizar las áreas, identificando los riesgo de cada sector. Prevenir incidentes y accidentes en el área de trabajo
Lugar de aplicación: Planta de tratamiento de aguas residuales PTAR.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Riesgo de accidentes laborales y enfermedades
Incidentes y accidentes laborales
Realizar análisis de los riesgos laborales para cada área de trabajo
Riesgos identificados Informe de análisis de riesgos
Departamento Ambiental del GAD de balao Entregar Equipos de Protección
Personal (EPP) a los trabajadores Equipos de protección personal entregados
Registro de entrega y fotografías
Enfermedades Afiliación al Seguro Social Personal afiliado al Seguro Social
Registro de aportaciones al Seguro Social
GAD de Balao
81
7.- Plan de Seguimiento y Monitoreo Ambiental
Programa de Seguimiento y Monitoreo Ambiental.
Objetivos: Mantener archivo de la correcta gestión ambiental durante la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales.
Lugar de aplicación: Área de implantación del proyecto.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Incumplimiento de las medidas propuestas en el PM
Contaminación Ambiental, impactos al medio ambiente
Verificar el cumplimiento, mediante los registros de cada una de las actividades planteadas
Actividades propuestas Informes, matrices, registros, fotografías
Persona designada
Realizar semestralmente análisis físico químico delos efluentes vertidos por la PTAR, los parámetros a evaluar deberán ser por lo menos los siguientes:
Aceites y grasas
Coliformes fecales
Coliformes totales
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
Demanda Química de Oxígeno (DQO).
Fosforo
Nitrógeno Amoniacal.
Nitrógeno total
pH
Sólidos suspendidos totales (SST).
Sólidos totales disueltos (SDT)
Sulfatos.
Tenso activos (Saponinas)
Oxígeno disuelto
Amoniaco
Sitio de descarga.
Cumplimiento de la normativa en base a la tabla 9 del Anexo 1 del Libro VI, del TULSMA, “Sobre los Límites de descarga a un Cuerpo de Agua Dulce”
Informe de laboratorio acreditado por el MAE.
82
CONTINUACIÓN:
Programa de Seguimiento y Monitoreo Ambiental.
Objetivos: Mantener archivo de la correcta gestión ambiental durante la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales.
Lugar de aplicación: Área de implantación del proyecto.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Incumplimiento de las medidas propuestas en el PM
Contaminación Ambiental, impactos al medio ambiente
Realizar semestralmente análisis físico químico del agua del Río Balao, 500 metros río arriba, en el sitio de descarga y 500 metros río abajo, para determinar el estado de la calidad del agua
Sitios determinados para la toma de muestra (3).
Cumplimiento de la normativa en base a la Tabla 2 del Anexo 1 del Libro VI, del TULSMA, “Sobre los Criterios de Calidad de Agua para la Preservación de la vida Acuática y Silvestre en Aguas Dulce, marinas y estuarios”.
Informe de laboratorio acreditado por el MAE
Departamento Ambiental del GAD de Balao
Implementar un sistema de tratamiento para los “Lodos” de la PTAR.s
Determinar procedimiento.
Área seleccionada para el almacenamiento de lodos.
Lodos tratados o procesados.
Disposición final de los lodos como mejoradores de suelo para agricultura
83
8.- Plan de Rehabilitación.
Programa de Rehabilitación.
Objetivos: Establecer procedimientos para remediar los impactos causados por las actividades de la PTAR del cantón Balao
Lugar de aplicación: Planta de tratamiento de aguas residuales PTAR.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Generación de efluente (vertidos), Lodos (desechos) y gases al medio ambiente
Contaminación ambiental
Establecer procedimientos para remediación el área donde operaba la PTAR y de las afectada ambientalmente
Procedimientos de remediación
Área rehabilitada.
Registro fotográfico.
Informes elaborados por los técnicos del GAD de Balao
Departamento Ambiental del GAD de Balao
84
9.- Plan de Cierre, Abandono y Entrega del Área
Programa de Cierre, Abandono y Entrega del Área.
Objetivos: establecer procedimientos para remediar los impactos causados por las actividades de la PTAR del cantón Balao
Lugar de aplicación: Planta de tratamiento de aguas residuales PTAR.
Aspecto ambiental
Impacto identificado
Medida propuesta Indicador Medio de
verificación Responsable
Generación de desechos por el desarme de las piscinas que conforman la PTAR.
Contaminación del agua, suelos,
Informar a la Autoridad Ambiental del cierre y abandono de la planta.
Comunicado Oficio para MAE
Departamento Ambiental del GAD de Balao Elaboración y envío de cronograma de
actividades a la Autoridad Ambiental. Comunicado Oficio para MAE
Desmantelamiento de la infraestructura física.
Área deshabilitada Registro fotográfico
Personal designado, (contratista)
Manejo de desechos sólidos Procedimientos y manejo de desechos
Registro fotográfico
Disposición final de desechos
Reforestación del área Plan de reforestación Área reforestada
Registro fotográfico
Departamento Ambiental del GAD de Balao
85
Cronograma valorado del Plan de Manejo Ambiental
Tabla 7. Costo anual del Plan de Manejo estimado
Nº PLANES DE MANEJO Presupuesto anual USD $
1 Plan de Prevención y Mitigación de impactos. 2.000,00
2 Plan de Manejo de Desechos 2.000,00
3 Plan de Comunicación, Capacitación y Educación Ambiental 1.500,00
4 Plan de Relaciones Comunitarias 7.000,00
5 Plan de Contingencia 12.500,00
6 Plan de Seguridad y Salud Ocupacional 2.500,00
7 Plan de Seguimiento y Monitoreo Ambiental 11.000,00
8 Plan de Rehabilitación 10.100,00
9 Plan de Cierre, Abandono y Entrega de Área 17.100,00
Costo anual del Plan de Manejo 65.700,00
86
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ANEXOS
Imagen 5.Muestra de agua del río Balao y efluente
Fuente y Elaboración: Autor
Imagen 6. Medición batimetría del río
Fuente y Elaboración: Autor
92
Imagen 7. Cálculo velocidad del río
Fuente y Elaboración: Autor
Imagen 8. Flotador elaborado con pelotas de tenis utilizado para medir la velocidad del río
Fuente y Elaboración: Autor
93
Imagen 9. Encuestas realizadas a la comunidad de Puerto Balao
Fuente y Elaboración: Autor
Imagen 10. Punto de descarga del efluente
Fuente y Elaboración: Autor
94
Imagen 11. Río Balao
Fuente y Elaboración: Autor
95
Tabla 8. Tabla 2 del Anexo 1, Libro VI del TULSMA (Noviembre, 2015)
Fuente y Elaboración: Ministerio de Medio Ambiente (2015)
96
Tabla 18. Tabla 9 del Anexo 1, Libro VI del TULSMA (Noviembre, 2015)
Fuente y Elaboración: Ministerio de Medio Ambiente (2015)