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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

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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

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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:

[email protected]

CONTACTO EN LA INSTITUCION:

Nombre: Unidad de Postgrado, Investigación y

Desarrollo

Teléfono: 042325538 – 042325539 ext. 114 - 104

E-mail: [email protected]

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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)

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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:

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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.

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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

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cantidad de oxígeno aceptable, además ayuda en la clarificación

del efluente impidiendo el crecimiento de microorganismos.

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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).

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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.

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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).

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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

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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.

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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

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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,

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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

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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).

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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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-

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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:

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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

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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:

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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

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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

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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

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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.

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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..

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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

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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

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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

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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).

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Imagen 11. Río Balao

Fuente y Elaboración: Autor

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Tabla 8. Tabla 2 del Anexo 1, Libro VI del TULSMA (Noviembre, 2015)

Fuente y Elaboración: Ministerio de Medio Ambiente (2015)

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Tabla 18. Tabla 9 del Anexo 1, Libro VI del TULSMA (Noviembre, 2015)

Fuente y Elaboración: Ministerio de Medio Ambiente (2015)