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Artículo científico
Volumen 6, Número 2, julio - diciembre, 2023
Recibido: 28-04-2023, Aceptado: 08-09-2023
https://doi.org/10.46908/tayacaja.v6i2.211
Evaluación de contaminación ambiental del efluente del pozo de
oxidación del distrito de Daniel Hernández, Tayacaja-2023
Evaluation of environmental contamination of the effluent from the oxidation well of the
district of Daniel Hernández, Tayacaja-2023
Esmila Yeime Chavarría Marquez
Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo, Perú
esmilachavarria@unat.edu.pe
Juan Luis Paitan Crispin
Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo, Perú
71390226@unat.edu.pe
Luis Alberto Sanchez Moratillo
Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo, Perú
74950053@unat.edu.pe
Marco Antonio Ortiz Cuicapuza
Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo, Perú
71060212@unat.edu.pe
Nick Maykol Rodas Riveros
Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo, Perú
71656877@unat.edu.pe
RESUMEN
Se determinó que el rió Upamayo está contaminado a causa del efluente de la poza de oxidación del distrito de Daniel
Hernández de la provincia de Tayacaja, pues los estándares de calidad superan en los parámetros de pH, coliformes
fecales, Escherichia coli, SST y salinidad para aguas destinadas a bebida de animales. Así mismo, superan los
estándares de calidad ambiental (ECA) en pH, Escherichia coli, SST y salinidad para aguas de riego no restringido.
En ese sentido, las alternativas de mitigación a esta problemática serían la reducción de la boca de descargue de la
poza de oxidación, optimización de la desinfección antes de que el efluente descargue, la aplicación de proyectos a
fines de incrementar el caudal del río Upamayo, la inclusión de un sistema de fitorremediación dentro de las pozas
de oxidación o la ejecución de un proyecto de inversión pública para la construcción de una planta de tratamiento de
aguas residuales (PTAR) a gran escala.
Palabras clave: ECA, pH, coliformes fecales, Escherichia coli, SST, efluente.
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ABSTRACT
It will be prolonged that the Upamayo river is contaminated due to the effluent from the oxidation pond of the Daniel
Hernández district of the Tayacaja province, since the quality standards exceed the parameters of pH, fecal coliforms,
Escherichia coli, TSS and salinity for water intended for animal drinking. Likewise, they exceed the environmental
quality standards (ECA) in pH, Escherichia coli, TSS and salinity for unrestricted irrigation waters. In that, the
mitigation alternatives to this problem will be the reduction of the discharge mouth of the oxidation pond,
optimization of disinfection before the effluent is discharged, the application of projects to fines to increase the flow
of the Upamayo river, the inclusion of a phytoremediation system within the ponds of oxidation or the execution of
a public investment project for the construction of a large-scale wastewater treatment plant (PTAR).
Keywords: ECA, pH, fecal coliforms, Escherichia coli, TSS, effluent.
INTRODUCCIÓN
La contaminación del agua es un problema ambiental
que afecta a la salud de la población y al equilibrio
ecológico, además del efluente de la poza de oxidación
en los últimos años, está causante el deterioro al medio
ambiente y la salud de las personas. La evaluación de
la contaminación ambiental del efluente de la poza de
oxidación en el distrito de Daniel Hernández, es un
problema muy importantísimo a tratar, ya que
involucra no solo la determinación de los
contaminantes presentes en el cuerpo receptor del
efluente, sino también el planteamiento de estrategias
técnicas para reducir el impacto ambiental que estos
generan a las poblaciones adyacentes de este recurso
lótico.
La importancia y justificación radican en proteger la
salud de las personas y el medio ambiente, así como
mejorar la calidad de vida de la población. Además,
esta investigación puede ser útil para otras zonas que
enfrentan problemas análogos a este.
Por ende, el principal objetivo de este trabajo
investigativo es evaluar los estándares de calidad
ambiental en el cuerpo receptor del efluente de la poza
de oxidación del distrito de Daniel Hernández-
Tayacaja, además, se pretende proponer soluciones y
medidas preventivas para reducir la contaminación del
efluente.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación del área de estudio
El presente estudio se realizó en las lagunas de
oxidación junto a la carretera Tucuma, distrito Daniel
Hernández, provincia de Tayacaja, región
Huancavelica (ver figura 1). El estudio de campo se
realizó en el mes de mayo y análisis de las muestras en
el laboratorio de la Universidad Nacional Autónoma
de Tayacaja (UNAT) durante el mes de mayo, junio y
julio del 2023.
El pozo de oxidación se ubica a una altitud de 3256
m.s.n.m. con coordenadas geográficas latitud 12°23’
25’’ Sur y longitud 74°51’30’’ Oeste.
Figura 1
Mapa de ubicación del área de estudio
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Metodología de la investigación
Se llevó un proceso de investigación sistemático para
la caracterización hídrica de laguna de oxidación,
identificación de puntos de muestreo y análisis de
método físico, químico y biológico con ayuda de la
guía descrita en el Protocolo Nacional para el
Monitoreo de la Calidad de los Recursos Hídricos
Superficiales.
El análisis de laboratorio incluyó la toma de muestras
puntuales para determinar los sólidos suspendidos
totales (SST) y coliformes totales. Mientras que los
niveles de pH, salinidad, temperatura y conductividad
se determinaron in-situ.
Técnicas e instrumentos de obtención de datos
Materiales y equipos utilizados
Para la determinación del nivel de pH, temperatura,
conductividad, SST y salinidad se empleó el equipo
multiparamétrico.
Para coliformes fecales y Escherichia coli se
emplearon caldos de cultivo cómo el caldo lauril
sulfato, caldo verde brillante y caldo EC
respectivamente.
Además, se emplearon los EPPs como los guantes
quirúrgicos, cofia, botas, guardapolvos y otros para la
protección adecuada durante el trabajo de recolección
de muestras y laboratorio.
También se utilizó materiales como wincha, libreta de
campo, tubos de ensayo y Durham, papel Kraft, asa de
inoculación, algodón, gradilla, mechero y entre otros.
Así mismo como el autoclave, balanza analítica,
equipo multiparamétrico y estufa eléctrica.
Procedimientos de fase de pre campo y campo
Primero se reconoció bien el lugar de muestreo con los
respectivos EPPs, para de esa forma extraer alícuotas
simples que nos permitieron determinar los niveles de
pH, salinidad, temperatura, conductividad, SST y
coliformes fecales.
Procedimientos de recolección de muestras
En el pozo de oxidación se ubicó el punto de
vertimiento del efluente, de dicho punto se midió 50
metros aguas arriba (A) de donde se recolectó una
muestra y 200 metros aguas abajo (B) del río Upamayo
de donde se extrajo otra muestra.
Parámetros medidos ex-situ
Sólidos Suspendidos Totales
Para esto se empleó una filtración al vacío. Se
midieron 250 ml de muestra de agua y se filtraron
lentamente a través del papel filtro. Es importante
precisar que el papel filtro se pesó antes y después de
ser filtrado, para que de esa manera determinar el peso
final de los sólidos suspendidos (≥0,45 micras).
Coliformes Totales
Esta es una prueba presuntiva que nos permite
seleccionar una muestra de referencia.
Para ello, se prepara el medio de cultivo (caldo) en
razón a 35,6 g de polvo de caldo lauril sulfato en 1 litro
de agua.
Luego, en 9 tubos de ensayo con tubos Durham se
llenan 10-1, 10-2 y 10-3 ml de caldo, se esterilizaron,
se inocularon con la muestra de agua y ayuda del asa
de siembra y se incubaron por 24 horas.
Posteriormente, se selecciona la muestra positiva con
el cual se determinan los coliformes fecales y
Escherichia coli.
a) Coliformes fecales
Para la preparación de este caldo se pesó 40 gramos de
polvo de caldo verde brillante en 1L de agua destilada.
Posterior a ello, en 9 tubos de ensayo con tubos
Durham se llenan 10-1, 10-2 y 10-3 ml de caldo, se
esterilizan, se inoculan con la muestra positiva de la
prueba presuntiva y se incuban durante 24 horas.
Luego se determinan la cantidad coliformes fecales en
razón al número más probable por cien (NMP/100).
b) Escherichia coli (EC)
Para este proceso lo primero que se hizo fue la
preparación del caldo EC, para ello se hizo hervir 400
ml de agua más 14 gramos de caldo EC. Se puso en la
estufa eléctrica hasta que este entre a su punto de
ebullición. Posterior a ello, en 9 tubos de ensayo con
tubos Durham se llenan 10-1, 10-2 y 10-3 ml de caldo,
se esterilizan, se inoculan con la muestra positiva del
caldo verde brillante y se incuban durante 24 horas.
Luego se determina la cantidad de EC (NMP/100).
Parámetros medidos in-situ
Los parámetros como Temperatura, potencial de
hidrógeno, conductividad y salinidad fueron medidos
in-situ con el equipo multiparamétrico de medición.
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla 1
Parámetros de contaminantes a 50 metros aguas arriba del efluente del pozo de oxidación del distrito de Daniel
Hernández
Parámetros
Resultado
Unidad
pH
7,19
Unidad pH
Temperatura
17,7
°C
Coliformes fecales
14
NMP/100
Escrerichia coli
11
NMP/100
Conductividad
842
𝜇S/cm
Sólidos suspendidos totales (SST)
155
mg/L
Salinidad
0,4
g/L
Milivoltios
281
Mv
Tabla 2
Parámetros de contaminantes a 200 metros aguas abajo del efluente del pozo de oxidación del distrito de Daniel
Hernández
Parámetros
Resultado
Unidad
pH
6,46
Unidad pH
Temperatura
19
°C
Coliformes fecales
1100
NMP/100
Escrerichia coli
1100
NMP/100
Conductividad
756
𝜇S/cm
Sólidos suspendidos totales (SST)
456
mg/L
Salinidad
1
g/L
Milivoltios
150
Mv
Tabla 3
Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para aguas superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de
animales
Estándares de Calidad de Agua para cada parámetro
Unidad
Agua para riego
restringido
Agua para riego no
restringido
Bebida de
animales
6,5-8,4
6,5-8,4
6,5-8,4
Unidad pH
𝛥3
𝛥3
𝛥3
°C
1000
2000
1000
NMP/100
1000
1000
1000
NMP/100
2500
2500
5000
𝜇S/cm
≤100
≤100
≤100
mg/L
< 0,5
< 0,5
< 0,5
g/L
Nota. Δ3=Indica variación de 3 grados celsius respecto al promedio mensual multianual del área evaluada.
Tabla 4
Reconteo de datos para la comparación de parámetros medidos en aguas arriba (A), aguas abajo (B) y el ECA para
aguas superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
Parámetros
A
B
ECA para
bebida de
animales
ECA para
riego no
restringido
Contraste de A con ECA
Contraste de B con ECA
Unidad
Para
bebida de
animales
Para riego
no
restringido
Para
bebida de
animales
Para riego
no
restringido
pH
7,19
6,46
6,5-8,4
6,5-8,4
N
N
D
D
pH
Temperatura
17,7
19
13-119
13-19
N
N
N
N
°C
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Coliformes
fecales
14
1100
1000
2000
N
N
D
N
NMP/100
Escrerichia
coli
11
1100
1000
1000
N
N
D
D
NMP/100
Conductividad
842
756
5000
2500
N
N
N
N
𝜇S/cm
SST
155
456
≤100
≤100
D
D
D
D
mg/L
Salinidad
0,4
1
< 0,5
< 0,5
N
N
D
D
g/L
Milivoltios
281
150
…
…
Mv
Nota. N=normal, D= deficiente.
La tabla 4 muestra que del estudio in-situ y ex-situ se
obtuvieron datos diferentes en las muestras de aguas A
y aguas B, habiendo mayor cantidad de deficiencias
por parte de la muestra B en relación a los valores
máximos permitidos estipulados en los Estándares de
Calidad Ambiental que el estado peruano maneja.
Por otro lado, el agua de la muestra A presenta mayor
grado de normalidad en los 7 parámetros medidos, esta
diferencia entre la muestra A y B podría deberse a que
la muestra B forma parte de la zona de mezcla del
punto de vertimiento, mientras que la muestra de aguas
arriba (A) se encuentran antes.
Es decir, las aguas arriba se encontrarán menos
contaminadas que las aguas que se ubican por debajo
del punto de vertimiento.
Al respecto, Dourojeanni y Jouravlev (2002),
mencionan que a los usuarios que habitan en aguas
arriba casi no les interesa los efectos de sus actuares y
decisiones sobre el uso del recurso acuático,
perjudicando a los usuarios ubicados en aguas abajo.
Esta analogía culpabiliza la población del distrito de
Daniel Hernández y Pampas que utiliza estas lagunas
de oxidación para el tratamiento de sus aguas
residuales domésticas y municipales, impidiendo a la
población de aguas abajo a vivir en un ambiente
saludable, equilibrado y adecuado para el pleno
desarrollo de la vida tal como refiere el artículo I de la
Ley general del ambiente (28611).
A partir de los datos de la tabla 1 se graficó las
diferencias entre las muestras de agua A y B, para que
de esa forma se contraste si los valores obtenidos
cumplen con los valores que el ECA estipula para cada
parámetro.
Figura 2
Comparación de potencial de hidrógeno (pH) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) en relación a los ECA para
aguas superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
En la figura 2 podemos evidencia que los valore del
potencial de hidrógeno de las muestras A y B son de
7,19 y 6,46 respectivamente. Además, nos indica que
los valores mínimos y máximos son de entre 6,5 y 8,4
que un agua para bebida de animales y para
actividades de riego no restringido debería de tener.
Esto argumentaría que el valor de pH de la muestra A
se encuentra dentro de los valores permitidos, mientras
que el valor del agua B estaría por debajo de los
estándares de calidad.
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Figura 3
Comparación de temperatura (°C) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) en relación a los ECA para aguas
superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
La figura 3 expresa los valores de la muestra de agua
A y B y los valores máximos y mínimos de
temperatura para este tipo de agua. De acuerdo a ello,
se puede afirmar que los valores de temperatura de
ambas muestras se encuentran dentro de los valores
permitidos. Aunque, la diferencia del valor de la
muestra A (17.7°C) respecto a la muestra B (°C)
muestra que en la primera existe mayor concentración
de oxígeno disuelto (OD) que, en la segunda, y, de
acuerdo a algunas fuentes refieren que el OD del agua
varía de forma recíproca a la temperatura (Polo, 2019).
En otros términos, a mayor temperatura, menor será la
concentración de oxígeno disuelto.
Figura 4
Comparación de conductividad (uS/cm) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) en relación a los ECA para aguas
superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
La figura 4 nos muestra que los valores de conductividad de las aguas A y B se encuentran dentro de los estándares
mínimos.
Figura 5
Comparación de sólidos suspendidos totales (mg/L) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) en relación a los ECA
para aguas superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
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En la figura 5, los sólidos suspendidos totales superan
los estándares, ya que la muestra del agua A y B
poseen 155 y 456 mg/L respectivamente. En vista de
que el agua A supera al valor máximo permitido de
100mg/L por 55 mg/L, mientras que la muestra B
supera por una cantidad de 356 mg/L. Esta
discrepancia de la muestra A y la muestra B nos indica
que en aguas arriba ya estaban contaminadas con SST
por alguna actividad contraproducente, no obstante,
las aguas ubicadas a 200 metros del efluente del pozo
de oxidación hacen que el agua de este río se
contamine aún más.
Figura 6
Comparación de Salinidad (g/L) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) en relación a los ECA para aguas
superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
Figura 7
Comparación de Coliformes fecales (NMP/100) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) relación a los ECA para
aguas superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
La figura 7 muestra que solo el agua B supera los
estándares por 100 NMP/100cm para agua destinadas
a bebida de animales, pero no para aguas de riego no
restringido. Los coliformes fecales son indicadores de
contaminación ambiental ya que se considera que
niveles bajos de coliformes fecales son buenos
indicadores de ausencia de organismos patógenos
(Cortés, 2003).
Figura 8
Comparación de Escherichia coli (NMP/100) en aguas arriba (A) y aguas abajo (B) en relación a los ECA para
aguas superficiales destinadas a riego no restringido y bebida de animales
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Una principal bacteria que es indicador por
contaminación fecal en agua es la presencia de
Escherichia coli, este microorganismo es habitante
normal del tracto digestivo de personas y de animales
de sangre caliente (Gutiérrez, 2020).
En ese sentido, en la figura 8, las concentraciones de
la bacteria fecal Escherichia coli sobrepasan los
estándares de calidad ambiental por 100 NMP/100ml,
por lo que aguas abajo del rio Upamayo se encuentra
contaminado.
CONCLUSIONES
Mediante el estudio de campo, se determina que el
cuerpo receptor del efluente de la poza de oxidación
del distrito de Daniel Hernández de la provincia de
Tayacaja se encuentra contaminado, pues los
estándares de calidad superan en los parámetros de pH,
coliformes fecales, Escherichia coli, SST y salinidad
para aguas destinadas a bebida de animales.
Así mismo, superan los ECA en pH, Escherichia coli,
SST y salinidad para aguas de riego no restringido.
En ese sentido, las alternativas de solución para la
reducción del impacto de contaminación del efluente
podrían ser:
✓ Reducción de la boca de descargue de la poza de
oxidación.
✓ Optimizar la desinfección del efluente antes de que
llegue al cuerpo lótico.
✓ Ejecutar proyectos a fines de incrementar el caudal
del río Upamayo para que el efluente se disipe en
un tramo menor a la zona de mezcla.
✓ Incluir un sistema de fitorremediación dentro de las
pozas de oxidación con especies como la
Schoenoplectus californicus (totora).
✓ Ejecutar un proyecto de inversión pública para la
construcción de una planta de tratamiento de aguas
residuales (PTAR) a gran escala.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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5ecf-4a81-901f-e69c07d8038f.