tesis tratamiento de aguas

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

FINES DE RIEGO

Tesis Maestra Profesional en Levantamiento de Recursos Hdricos

(Manejo y conservacin de Cuencas)

William Medrano Vargas

Diciembre, 2001

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INDICE

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

1 INTRODUCCIN.-........................................................................................................1 1.2 Antecedentes...............................................................................................................1 1.3 Justificacin.................................................................................................................2 1.4 Pregunta Central.........................................................................................................3

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

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

2.6.1 Contenido de sales solubles...............................................................................5 2.6.2 Conductividad elctrica (CE)............................................................................5 2.6.3 Salinidad efectiva (SE)......................................................................................6 2.6.4 Salinidad potencial (SP).....................................................................................7 2.6.5 Efectos probables del sodio sobre las caractersticas fsicas del suelo...........7 2.6.5.1 Relacin de absorcin de sodio (RAS)......................................................7 2.6.5.2 Carbonato de sodio residual (CSR)...........................................................8 2.6.5.3 Porciento de sodio posible (PSP)..............................................................8

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

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

3 DESCRIPCIN REA DE ESTUDIO.......................................................................12 3.1 Lagunas de estabilizacin de SEMAPA..................................................................14

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

4 METODOLOGIA.........................................................................................................15 4.1 Recopilacin de informacin...................................................................................15 4.2 Trabajo de Campo y laboratorio..............................................................................16 4.3 Trabajo de gabinete..................................................................................................16

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

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

5.2 Comparaciones datos fsico-qumicos Planta de tratamiento de Alba Rancho...27 5.2.1 Concentracin de pH Enero y Septiembre 2001............................................27 5.2.2. Concentracin de sulfatos Enero Septiembre 2001.....................................28 5.2.3 Concentracin de DBO5 Enero Septiembre 2001.........................................29 5.2.4 Concentracin de Slidos totales Enero Septiembre 2001............................30 5.2.5 Comparacin de Coliformes Fecales Enero Septiembre 2001......................31 5.2.6. Coliformes fecales en los puntos de muestreo..................................................32

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

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

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INDICE DE MAPAS

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

INDICE DE CUADROS

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

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INDICE DE FIGURAS

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

INDICE DE TABLAS

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

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RESUMEN

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

Los anlisis hecho en la comunidad de Alba Rancho y la Maica en funcin a la produccin de leche en la zona hace que se tenga un inters regional y nacional, razn por el cual se hace el estudio en base a la influencia que tiene la irrigacin con aguas residuales de la Planta de tratamiento que tiene en la produccin de forrajes en la zona, par el ganado lechero, como influencia de reas agrcolas por la salinidad.

Los parmetros de anlisis fueron hechas ne base a la s sales solubles existentes en las aguas residuales como ser lo cationes Calcio , Magnesio y Sodio (Ca++, Mg++ y Na+), Los aniones de Cloro, Sulfatos y Bicarbonatos (Cl-, SO4= y HCO3-).

Segn la calidad de aguas residuales se pudo establecer que corresponden su clasificacin segn su uso como : Bicarbonatada sdica, teniendo en su conductividad como agua altamente salina (C3), y su relacin de adsorcin de sodio como agua baja en sodio (S1), siendo de manera Condicional, Implicando su manejo y uso restringido en cultivos de consumo directo como hortalizas.

Segn la conductividad del suelo se pudo determinar que son muy salinas lo cual implica que las reas agrcolas necesitan una manejo adecuado en drenaje del suelo y poner solucin a los problema de salinidad mediante enmiendas de enyesado e incorporacin de de materia orgnica. Dicha influencia es producida por muchos factores que afectan el rea de influencia mencionndose los siguientes : Aguas residuales de la planta de tratamiento, el agua proveniente de la Angostura (Calidad Clorada sdica, la Profundidad de la nivel fretica de las aguas subterrneas (1-2 m.) de profundidad, falta manejo del suelo como la lixiviacin de los suelo, y por la condicin topogrfica del lugar de influencia.

Segn las normas del reglamente del Ministerio de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, las aguas residuales de Alba Rancho tienen una alta concentracin en los efluentes en slidos disueltos, lo cual hace que existe una demanda biolgica (BDO5) mayor, superando las condiciones establecida en la norma. Los contenido de coliformes fecales son mayores y en pocas secas tenindose enfermedades como ser (Scherichia coli). Con los resultados de los parmetros analizados en el estudio pone en situacin de resolver las condiciones mas extremas de solucionar para estar enmarcados dentro el marco legal del de Proteccin al Medio Ambiente.

Establecer cultivos forrajeros tolerantes a la salinidad de los suelos, hacer un manejo de rotacin de los cultivos y suelo establecer parmetros de drenaje como el subsolado y la combinacin de ares agrcolas de textura ligeras a sueltas.

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1 INTRODUCCIN.-

El agua elemento fundamental para la vida y factor limitante para la produccin en zonas ridas y semiridas tiene en nuestro medio una eficiencia de utilizacin que flucta entre un 30 - 20 % y una contaminacin que da a da va aumentando.

Uno de los problemas latentes en el valle de Cochabamba en funcin al tiempo es la disminucin de las reas de cultivo, as la utilizacin de aguas contaminadas en el riego, sistema de rotacin de cultivos inadecuados, los cuales conjuntamente generan la degradacin y salinizacin de los suelos.

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

Los efluentes de las lagunas son usados para el riego de parcelas agrcolas las cuales no se tiene un conocimiento de los efecto producido desde la planta hasta el lugar de influencia en razn a esto, la investigacin tuvo por objeto medir la calidad de las aguas residuales de la planta de tratamiento de Alba Rancho (SEMAPA), con base a los anlisis qumicos fsicos de las aguas, y la ayuda de programas hidro-qumicos de evaluacin de calidad de aguas.

Considerando el tiempo de establecimiento, capacidad de la planta , teniendo en cuenta la variacin de las concentraciones de aniones e iones, y la variacin en funcin a los aos los ndices de clasificacin para el uso agrcola

1.2 Antecedentes

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

La determinacin de la calidad de agua residual, en el rea fsico-qumico se realiza con frecuencia una vez mes, que consiste en un muestreo general de afluentesii y efluentesiii de todo el sistema de lagunas en los mdulos, para realizar anlisis de los parmetros fisico-qumicos.

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

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

Cuando las aguas residuales de tipo domstico son lanzadas a los ros o cuerpos de agua sin ningn tratamiento o desinfeccin contaminan las fuentes con altas concentraciones de bacterias, virus y parsitos crendose un grave problema de salud pblica.

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

1.3 Justificacin

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

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

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

1.4 Pregunta Central

Cules son los cambios producidos por los efluentes, aguas residuales en su relacin con su aptitud para el uso en riego y para la definicin de las reas influenciadas?

1.4.1 Sub-Preguntas

Qu cambios ha sufrido los ndices de clasificacin de las aguas (efluentes)?

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

Cul es la influencia y /o variabilidad de los elementos de contaminacin y su variabilidad en funcin al tiempo desde la planta de tratamiento?

Cmo varia las concentraciones de contaminacin a lo largo del cauce hasta el ri Rocha desde la planta de tratamiento?

1.5 OBJETIVOS

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

La aplicacin de los software y los ndices de clasificacin nos permita visualizar y calcular, parmetros de uso de las aguas residuales, permitiendo de esta manera al agricultor tomar la decisin de implantar especies rentables en funcin a las condiciones de agua y la aplicacin de las tcnicas agronmicas para mejorar el suelo.

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

Determinar la calidad de agua, variacin que existe entr el origen del agua con que se riega las reas agrcolas..

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2 MARCO CONCEPTUAL. -

2.1 Recurso agua

Segn Castelln menciona a Geny (1992), coincide en sealar que, el campo de aplicacin especifico del recurso agua engloba todo aquello que trata de las disponibilidades hidro-agrcolas, al igual que la otras actividades rurales consumidoras de agua (consumo humano y animal).

2.2 Contaminacin del agua.

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

Segn Orozco (1985) la contaminacin del agua, es el resultado de la descarga incontrolada de aguas residuales sanitarias sobre las corrientes o masas de agua. Esta contaminacin o degradacin tiene mayor o menor intensidad, dependiendo de la abundancia y concentracin orgnica del agua residual, del caudal y contenido de oxigeno disuelto en la corriente receptora.

2.3 Origen aguas residuales

Para Senz (1985), las aguas residuales domesticas se originan principalmente en las habitaciones, instalaciones sanitarias, lavado de utensilios domsticos, grifos de bao, lavado de ropa y otros usos domiciliarios. El volumen generado esta en funcin del nivel de educacin y de las costumbres de los habitantes de las ciudades.

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

2.4 Razones para su tratamiento

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

Razones higinicas (causa relacionada a la salud pblica).

Razones econmicas (reas despreciadas por estar contaminadas)

Razones estticas de confort (desprendimiento de gases a la atmsfera)

Razones legales(derechos propietarios marginales).

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2.5 Calidad de aguas para riego

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

2.6 Criterios e ndices de clasificacin

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

Contenido de sales solubles

El efecto probable del sodio sobre las caractersticas fsicas del suelo

El contenido de elementos txicos para las plantas

2.6.1 Contenido de sales solubles.

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

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

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

2.6.2 Conductividad elctrica (CE).

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

PO = 0.36 CE^3 Ec. (1)

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Cuadro 1.Clasificacin de aguas para riego segn su CE

Clasificacin CE 25 umhos/cm Concentracin sal en gr/l

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

La clasificacin segn la conductividad elctrica del suelo se puede realizar con el Cuadro 2.

Cuadro 2. Salinidad en el suelo

CE (mmhos/cm) Descripcin de condicin 16 Extremadamente salino

2.6.3 Salinidad efectiva (SE).

Estimacin mas real de peligro que representa las sales solubles del agua de riego al pasar a formar parte del agua del suelo, pues toma en cuenta la precipitacin ulterior de las sales menos solubles: Carbonato de calcio y magnesio, sulfato de calcio, por siguiente, dejan de participar en la elevacin de la presin osmtica de la solucin del suelo.

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

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

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

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

Cuadro 3. Clasificacin de aguas para riego segn su SE

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

Condicionada 3 -15 No recomendable Mayores de 15

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2.6.4 Salinidad potencial (SP).

Es un ndice para estimar el peligro de estas ltimas sales que quedan en solucin a bajos niveles de humedad. Por la razn anterior SP es uno de los mejores estimadores del efecto de las sales sobre las plantas.

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

SP = Salinidad potencial

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

[SO4] = Concentracin de sulfatos en me/l

Cuadro 4. Clasificacin de aguas para riego segn su SP


Condicionada 3 -15 No recomendable Mayores de 15

2.6.5 Efectos probables del sodio sobre las caractersticas fsicas del suelo.

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

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

2.6.5.1 Relacin de absorcin de sodio (RAS)

Allison (1970) indica si la proporcin de sodio es alta, ser mayor el peligro de sodificacin y al contrario, si predomina el calcio y el magnesio, el peligro es menor. El RAS en una solucin del suelo, se relaciona con la adsorcin de sodio y en consecuencia esta relacin puede usarse como ndice de sodio o del peligro de sodificacin que tiene dicha agua.

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

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


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

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Cuadro 5. Valores de RAS para clasificar aguas de riego

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

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

2.6.5.2 Carbonato de sodio residual (CSR)

Existe la posibilidad que se formen carbonatos de sodio, debido a que su alta solubilidad, puede permanecer en solucin an despus que han precipitado los carbonatos de calcio y magnesio. En estas condiciones la concentracin total y relativa de sodio puede ser suficiente para desplazar al calcio y magnesio de la solucin del complejo de intercambio, produciendo la defloculacin..

CSR = ([CO3=] + [HCO3-]) - ([Ca++]) + ([Mg++]) Ec. (5)

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

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


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

Cuadro 6. Clasificacin de riego segn Carbonato de sodio residual

Clase Salinidad efectiva en me/l Buena Menos de 1.25

Condicionada 1.25 2.50 No recomendable Mayores de 2.5

2.6.5.3 Porciento de sodio posible (PSP)

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

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

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

SE = Salinidad efectiva.

Cuadro 7. Clasificacin de riego segn su PSP

Condicin del suelo PSP Clasificacin

1. Cualquiera Mayor a 50% Buena para riego

2. Suelos orgnicos o de textura ligera

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

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

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

Peligro de sodificacin, as aguas deben mezclarse con otras de mejor calidad o agregrselas yeso

2.6.6 Contenido de elementos txicos para las plantas.

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

Para nuestro estudio tomaremos en cuenta al Cloro.

2.6.6.1 Contenido de cloruros (ClP)

Segn Palacios el in cloruro es especialmente toxico en rboles frutales, sin reporte de estudios en los cultivos.

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

ClP = {([Cl-]+[NO3-])/([HNO3-]+[CO3=]+[SO4=]+[Cl-]+[NO3-])}*100 Ec. (7)

ClP = Porciento de cloruros

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

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

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

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

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

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Cuadro 8. Clasificacin de riego segn su contenido de Cloruros


Condicionada 1 5 No recomendable Mayores de 5

2.7 Diagrama de Stiff Modelo GWW.

El diagrama de Stiff es una representacin grafica formando un polgono en funcin a las

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

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

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

concentracin.

2.8 Diagrama de Piper Modelo GWW.

El diagrama de Piper es una representacin grafica de los parmetros fsico qumicos, con

el diagrama se puede ver la variacin existente entre anlisis de distintos muestras y

clasificaciones permitiendo ver su condicin del agua.

. Figura 1. Diagrama de Piper

Mg SO4

SO4- Cl Ca-Mg

Na- K

CO3-HCO3

CATIONE ANIONES

Ca Cl

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

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

fracciones del mismo el porcentaje que corresponde.

2.9 Diagrama de Wilcox Modelo GWW.

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

tomando como base la conductividad elctrica de l agua y la relacin de absorcin de sodio.

2.10 Demanda Bioqumica de Oxigeno (DBO5)

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

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

de las aguas residuales efluentes y aguas contaminadas.

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3 DESCRIPCIN REA DE ESTUDIO

La superficie definida por el estudio comprende un rea de 687.41 ha comprendiendo las comunidades de Alba Rancho y Maica comprendidos entre las coordenadas 17 2636.03 172416.80 de latitud Sud y 661332.85 661117,99 de longitud Oeste. (Mapa 2).

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

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

La precipitacin promedio anual (1950-1990), en la regin es 466.6 mm y alcanzan hasta 17 das / ao; sin embargo, en los 90 la precitacin mas alta llego a solo 120.1 mm.

13

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

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

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

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

Cuadro 9. Uso de la tierra Alba Rancho y Maica

Descripcin rea ocupada (hectreas) Agua residual 12.07 Area Cultivada 269.523 Area sin cultivo 331.15 Presencia de Sal 67.52 Viviendas 7.12

14

3.1 Lagunas de estabilizacin de SEMAPA

La puesta en servicio de la Planta de tratamiento ocurri en agosto de 1986 con el objetivo principal de anular la contaminacin del Ri Rocha la reduccin del nivel de contaminantes bacteriana y la reduccin de la carga orgnica del efluente (pino, 1993).

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

3.1.1 Tratamiento en las lagunas de SEMAPA.

a) Lagunas Primarias.

Las aguas que ingresan contienen gran cantidad de materia orgnica, slidos en suspensin y microorganismos diversos. Los slidos por su propio peso, se depositan en el fondo, donde sufren un proceso e digestin anaerobia, mientras

15

b) Lagunas Secundarias.

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

3.2 Material de campo.

Conductivmetro de campo

Flexmetro

Maquina fotogrfica.

Aforador de Caudales

Cartas o planos del lugar

Cuaderno de apuntes (datos)

Sistema de posicionamiento global (GPS)

3.3 Material de gabinete.

Imagen satelital

Fotografas areas (mosaico)

Computadoras

Sofware hidrochen-win, GWW e Illwis.

Mapa topogrfico (IGM esc :1:50000)

Materiales de escritorio.

4 METODOLOGIA

4.1 Recopilacin de informacin.

La recopilacin de la informacin bsica se obtiene de la planta de tratamiento de Alba rancho y la coordinacin de SEMAPA y del Plan de desarrollo Municipal del Distrito 9, las tesis de relacionadas con el tema de investigacin. Las bibliotecas mediante la revisin de tesis de investigacin en la zona o estudios en relacin al tema.

16

4.2 Trabajo de Campo y laboratorio.

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

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

4.3 Trabajo de gabinete.

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

Los registros de los datos muestreados e informes de la planta de tratamiento se procedi a un anlisis con la planilla de calculo Excel, usando las ecuaciones y la categorizacin de ndices correspondientes, esto, para determinar ndices crticos, comparando los datos, los meses de precipitacin mximas (enero) y precipitaciones mnimas (septiembre) en ao 2001.

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

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

grficos de Wilcox en base a la relacin de absorcin de sodio y la conductividad elctrica.

Diagrama de Stiff grafico que compara la relacin existente entre las concentraciones analizados, dando parmetro del tipo de agua

Diagrama de Piper

17

5 RESULTADOS

5.1 Anlisis de los puntos de muestreo iones

5.1.1 La conductividad elctrica

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

Conductividad elctrica

700

950

1200

1450

1700

1950

2200

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

CE (

uS/c

m)

Ca

Limite superior

Limite inferior

En la figura 1 se observa que existe una disminucin en conductividad elctricas tenindose como media de 1351.65 (uS/cm) , una desviacin estndar de 28.65 y una variacin de 2.12 % con la interpolacin con (Moving average) de en los lugares de muestreo, estando dentro del parmetro de clasificacin establecido en el cuadro 1, como Altamente salina (C3) segn la Tabla 3. Dndonos aproximadamente un parmetro de 0.5 a 1.5 granos de sal por litro en la concentracin de agua.

Para la obtener los datos de conductividad de suelo fueron analizados los datos de Castelln (1995) establecidas en la Tabla 10, con la clasificacin segn la FCAP y P, dndonos una media de 11.09 (mmhos/cm), una desviacin estndar de 4.9; con una clasificacin en base al Cuadro 7, con una interpolacin de (Moving averange) se pudo clasificar de la siguiente manera. (Mapa 4)

Cuadro 10. Clasificacin segn la conductivita elctrica del suelo

: Clasificacin Superficie (ha) No alina 0.03

Ligeramente salinos 8.49 Modernamente salinos 118.03

Muy salinos 354.66 Extremadamente salinos 206,19

19

5.1.2 Concentraciones de Calcio

Figura 3. Concentracin de Calcio (me/l)

Concentracin Calcio

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

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Ca (

me/l)

Ca

Clase "C"

Clase "D"

Las concentraciones de calcio esta por debajo de los parmetros establecidos por la ley de Medio Ambiente es 7.5 (me/l) segn la tabla 12 Siendo como valor mnimo 1.70 (meq/l), y como mximo 2.01 (meq/l).

20

Segn la distancia de la planta de tratamiento hacia Maica se puede notar que existe un crecimiento en los iones de Calcio adquiriendo en relacin entre concentraciones una media de 1.8 (meq/l), una desviacin estndar de 0.05 y con un coeficiente de variacin de 2.77 %. (Mapa 5)

5.1.3. Concentraciones de Magnesio

Figura 4. Concentracin de Magnesio (me/l)

Concentracin Magnesio

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

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Mg (

me/l)

Ca

Clase "C"

Clase "D"

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

Con la interpolacin de (Moving average), se tiene la siguiente relacin entre las concentraciones una media de 1.80 (meq/l), una desviacin media de 0.06 y un coeficiente de variacin de 4. 69 % (Mapa 6).

21

9.1.4. Concentraciones de Sodio

Figura 5. Concentracin de Sodio (me/l)

Concentracin de Sodio

6,906,17 6,44 5,91

6,767,39

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Na (

me/l) Na

Clase "C"

Clase "D"

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

22

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

La interpolacin realizado con (Moving average) posee una media de 6.56 (meq/l), desviacin estndar de 0.21 y un coeficiente de variacin de 3.20 % (Mapa 7)

5.1.5. Concentraciones de Cloruros

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

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

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

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

por debajo de 11.27 (me/l).

23

Figura 6. Concentracin de Cloruros(me/l)

Concentracin de Cloro

3,86 3,51 3,514,08

3,40 3,67

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

Cl (m

e/l) Cl

Clase "C"

Clase "D"

La interpolacin realizada con (Moving average), posee una media de 3.66 (meq/l), desviacin estndar de 0.11 y un coeficiente de variacin de 3.00 % (Mapa 8)

24

5.1.4. Concentraciones de Sulfatos

Figura 7. Concentracin de Sulfatos (me/l)

Concentracin Sulfatos

1,56

2,60

1,56 1,672,29

1,67

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

SO

4 (

me/l) SO4

Clase "C"

Clase "D"

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

25

La interpolacin realizada con (Moving average) posee una media de 2.01 (meq/l), desviacin estndar de 0.131 y un coeficiente de variacin de 6.48 %.(Map 9).

5.1.7. Concentraciones de Bicarbonatos

Figura 8. Concentracin de Bicarbonatos (me/l)

Concentracin Bicarbonatos

6,90

7,97

6,66 6,666,49

7,81

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

W1 W2 W3 W4 W5 W6

Muestras

HC

O3 (

me/l)

HCO3+

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

Las condiciones de bicarbonatos con la interpolacin realizada con (Moving average) posee una media de 7.14 (meq/l), desviacin estndar de 0.19 y un coeficiente de variacin de 2.66 %. (Mapa 10)

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

27

5.2 Comparaciones datos fsico-qumicos Planta de tratamiento de Alba Rancho

5.2.1 Concentracin de pH Enero y Septiembre 2001

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

PH

5,5

6,5

7,5

8,5

9,5

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

Muestras

pH

EneroSeptiembreClase "C"Clase "D"

Los rangos de pH estn dentro el parmetro establecido por la ley de medio ambiente dentro de la categorizacin C, D.(Tabla 12).

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

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

28

5.2.2. Concentracin de sulfatos Enero Septiembre 2001

Figura 10. Concentracin de Sulfatos (mg/l)

Sulfatos

-10

90

190

290

390

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

Muestras

SO

4 (

mg/l)


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

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

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

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

29

5.2.3 Concentracin de DBO5 Enero Septiembre 2001

Figura 11. Concentracin de DBO5 (mg/l)

DBO5

-10

90

190

290

390


Muestras

DB

O5

(mg/l)


La concentracin de DBO5 est por encima de lo admitido por la ley de medio ambiente superando los parmetros de las clases C y D. (Tabla 12).

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

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

30

5.2.4 Concentracin de Slidos totales Enero Septiembre 2001

Figura 12. Concentracin de Slidos Totales (mg/l)

Solidos Totales

0

300

600

900

1200

1500


Muestras

ST (

mg/l)


La concentracin de slidos totales en el mes de enero tiene una disminucin hacia los efluentes de un 64.45% del total del afluente.

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

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

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

31

5.2.5 Comparacin de Coliformes Fecales Enero Septiembre 2001

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

Coliformes fecales

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

1,E+09


Muestras

CF

(N/1

00m

l)


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

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

32

5.2.6. Coliformes fecales en los puntos de muestreo

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

Coliformes en los puntos de muestreo

82000000

1,0E+00

1,0E+02

1,0E+04

1,0E+06

1,0E+08

CF

(N/1

00

ml)

CF (N/100ml) 130000 1700000 4400000 820000005200000 29000000

Clase C y D 5000 5000 5000 5000 5000 5000

W1 W2 W3 W4 W5 W6

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

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

5.3 ndices de clasificacin

5.3.1 Relacin de adsorcin de sodio

Con la ayuda de una tabla se pudo determinar la sodificacin que presenta el agua de riego tenindose valores comprendidos entre 4.86 mnimo y como mximo el valor de 6.03 (tabla3), y se clasifico segn el sodio entre los rangos Bajo en sodio. (S.1).

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

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

33

5.3.2 Salinidad efectiva SE

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

Con la interpolacin con el Illwis se tiene una disminucin en funcin a la distancia de la planta de tratamiento.

5.3.3 Salinidad potencial SP

Cuando la humedad del suelos se disminuye menor al 50% se tiene una presencia de cloruros y sulfatos, en nuestro caso tiene como valor mnimo 4.3 (meq/l), y un mximo de 4.9 (meq/l), teniendo un clasificacin segn el Cuadro 3. como condicionada .

Mapa 11: Relacin de absorcin de Sodio

34

5.3.4 Carbonatos de sodio residual

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

Dndonos una clasificacin segn el Cuadro 8. Los valores son mayores a 2.5 (meq/l), en los puntos de muestreo se clasifica como No recomendable el valor mnimo fue de 3.39 (meq/l) en el punto W1 y el valor mximo de 4.75 (meq/l) en el punto W2.

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

5.3.5 Porciento de sodio soluble

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

Segn la Tabla 5 podemos ver que existe una superacin del 50 % tenindose como mnimo 57.5 % y un mximo de 80 % Segn la clasificacin del Cuadro 5. se puede clasificar como Buena para Riego si tiene una textura ligera - orgnica ; o caso contrario cuando se tiene suelos pesados corrindose el peligro de sodificacin. En suelo pesados.

5.3.6 Porciento de cloruros

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

Segn al clasificacin hecha con el Cuadro 6 se puede decir que los cloruros estn entre un rango de condicionado por tener valores entre 1 a 5 (meq/l).

35

5.3.7 Diagrama de Sttif

Figura 15. Comparacin de Diagrama de Sttif con distintas aguas

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

Planta de tratamiento Wara Wara (SEMAPA)

Muestra Maica II (W5) Angostura

36

10% se llego a un 26 % en un balance general las otra muestras haciendo las aguas residuales son de condicin Bicarbonatadas Sdicas.

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

La s aguas provenientes de Wara Wara son segn el diagrama de Stiff se categoriza en funcin a sus concentracin como Bicarbonatadas Clcicas.

Las aguas provenientes de la laguna de la Angostura mediante el sistema de riego N 1, tiene una clasificacin de Clorada sdica.

5.3.8 Diagrama de Piper

El diagrama de Piper permite una distribucin entre distintos grupos de condicin en lo que

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

esquema de clasificacin en funcin a su concentracin de iones (catin, anin) las agua de

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

una clasificacin de: Bicarbonatada Clcico.

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

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

Sdico.

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

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

Sdicas.

37

Figura 16. Comparacin de Diagrama de Piper con distintas aguas

5.3.9 Diagrama de Wilcox

Wilcox es un grafico que relaciona la Relacin de adsorcin de sodio y la conductividad

elctrica del agua (umho/cm.), llegando a una clasificacin de la calidad de agua.

La comparacin entre aguas segn Wilcox lo clasifica de la siguiente manera: las aguas

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

relacin de absorcin de sodio es menor, teniendo una clasificacin del Paso 2 como S1-

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

en salinidad del agua de bajo a medio.

38

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

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

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

clasificacin del agua altamente salina (C3), teniendo una condicin bajo en sodio.

Figura 17. Comparacin segn el Diagrama de Wilcox

39

6 CONCLUSIONES

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

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

La aplicacin de los programas (software), y los ndices de clasificacin nos permita visualizar y calcular, parmetros de uso de las aguas residuales, permitiendo de esta manera al agricultor tomar la decisin de implantar especies rentables en funcin a las condiciones de agua y la aplicacin de las tcnicas agronmicas para mejorar el suelo.

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

El contenido de elementos txicos analizado el in cloro se establece que en el rea de estudio es de manera condicional, teniendo efecto en los rboles frutales que no toleran altas concentraciones de cloro.

La demanda de biolgica de oxigeno en las lagunas es un factor que esta por encima de la norma segn el Reglamento de la Ley de Medio Ambiente y para tal efecto se recomienda que hacer un proceso de oxigenacin de los efluentes para su disposicin de uso y esttica de confort con el medio ambiente .

La relacin de absorcin de sodio es menor y en tanto el valor de porciento de sodio intercambiable es menor. Segn los Tablas 1-5 se puede concluir que el problema son las sales y los cloruros, La relacin de carbonatos es mayor al 20 % dentro el parmetro de condicionado,

La clasificacin segn la conductividad elctrica del suelo puede ser causada en funcin a lo siguiente:

40

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

Por el uso de la aguas de residuales crudas del Ro Rocha la Por la constitucin del suelo de origen rocas y la topografa del lugar

7. RECOMENDACIONES

El uso del agua en funcin a la textura esta entre limo arenoso a limo arcilloso teniendo un buen drenaje interno; las aguas de la Planta de tratamiento pueden ser usadas en funcin al mapa delimitado por la textura (Mapa 11) teniendo en cuenta el drenaje. Tomando los parmetros de textura Alba Rancho que afectado por su condicin de textura entre Franco arcilloso, Arcilloso con excepcin de la parte sud oeste de constitucin Franco. En tanto la Maica tiene su textura entre Franco limoso a Franco Arcilloso limos, En parte norte de Maica tiene una influencia del sistema de riego N1 y el ri Rocha, lo cual esta influyendo en la salinizacin de esta rea agrcola lo cual tiene que ser controlada con un buen manejo del suelo y seleccin de la especies tolerantes a la salinidad

La Planta de tratamiento de Alba Rancho, es necesario que se incluya parmetros de anlisis de la calidad de agua de riego, esto con el fin de ver la relacin existente en funcin al tiempo , adems establecer puntos de muestreo y monitoreo en la distribucin de esta agua residual , esto a favor del agricultor e institucin que son influenciados por las aguas residuales.

Establecer drenaje en las reas de cultivo para evitar la compactacin de suelo, dentro las prcticas que se pueden hacer como el subsolado para evitar el encostramiento y la formacin del pie de arado en el suelo

Los agricultores deben tener muy encuenta los riegos hacia sus parcelas en tiempo y volmenes (dosificacin ), emplear metodologas de control de salinidad como la aplicacin de yeso, azufre o cido sulfrico, implanta en la zona de las parcelas de incorporacin de materia orgnica para alivianar el suelo.

Es necesario hacer estudios en funcin a la regulacin de instituciones, industrias y vivienda en la evacuacin de las aguas residuales domesticas, y fluviales aplicabilidad de la ley de Medio Ambiente 1333, Siendo muy notable los cambio entre pocas de precipitaciones fluviales y poca estiaje

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8 BIBLIOGRAFA.

HOUNSLOW, A. 1995 Water quality Data.Analysis and interpretation. Oklahoma .Lewis publishers. 397 p.

ALBARRACIN, J. 1992. Evaluacin de las aguas residuales de YPFB y de la Angostura para su utilizacin en el riego la Tamborada. Tesis Ing. Agr. UMSS Facultad de Ciencias Agrcolas Pecuarias Martn Crdena. Cochabamba, Bol. 245p

APPELO C.A.J.; POSTMA D. 1999. Geochemistry groundwater and pollution. A.A. Fourth corrected. Rotterdam, Netherlands;. 536p

CASTELLON, J. 1996. Impacto ambiental de los efluentes lquidos de las lagunas de estabilizacin de SEMAPA utilizados en la agricultura. Tesis Ing. Agr. UMSS Facultad de Ciencias Agricolaza Pecuarias Martn Crdena. Cochabamba, Bol. 96p.

FAO, 1987. La calidad del agua en la agricultura. Roma. Estudio FAO riego y Drenaje 29 rev1.Roma. 174p

HONORABLE MUNICIPALIDAD DE COCHABAMBA , DIRECCIN DE PLANIFICACIN DEPARTAMNETAL DEL PLANEAMIENTO TERRITORIAL ; Plan municipal de desarrollo Distrito 9; Cochabamba Bol.; 1997; 242p.

INFORMES FISICO QUIMICOS MENSUALES Planta de Tratamiento de Alba Rancho SEMAPA, 2001. p 25.

LA FUENTE, J. 1996. determinacin de los elementos pesados como factor contaminante del ri Grande y los suelos de dos comunidades de la provincia Chayanta. Tesis Ing. Agr. UMSS Facultad de Ciencias Agrcolas Pecuarias Martn Crdena. Cochabamba, Bol. 84p

MANNAERTS, C; SPALIVIERO, M. Spatial Analysis & Interpretation of hydrochemical and water quality data. Short course CLAS project 2001.

NAVARRO, A. 2000 Eutrofizacin y descargas orgnicas. Programa de Extensin Marina.Puerto Rico. 3p.

PALACIOS , O; ACEVES, E. s.f. Instructivo para el muestreo registro de datos e interpretacin de la calidad del agua para riego agrcola. Mxico. 49 p.

Aguas residuales http://altavista.com/sites/search/web?q=aguas+residuales&pg=q&kl=es&stq=20

REGLAMENTO A LA LEY DE MEDIO AMBIENTE; Ley 1333 .DECRETO SUPREMO N24176. Gaceta Oficial y Resolucin Ministerial N 046/96. Fundacin MEDMIN. La Paz . Bol . p 209-269

SANZ, R. Modernizacin y Avances en el Uso de Aguas Negras para el Irrigacin Intercambio de Aguas Uso Urbano y Riego. Asesor de la Divisin de Salud y Ambiente OPS/ OMS. Riego y Salud

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ANEXOS

tesis tratamiento de aguas

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