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Concentraci�n de fosfatos y nitratos en el r�o Ichu parte urbana del distrito de Huancavelica

 

Concentration of phosphates and nitrates in the Ichu river, urban part of the Huancavelica district

 

Concentra��o de fosfatos e nitratos no rio Ichu, parte urbana do distrito de Huancavelica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: jeni_1216@outook.com

 

Ciencias Naturales

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 30 de noviembre de 2023 *Aceptado: 08 de diciembre de 2023 * Publicado: �14 de enero de 2024

 

        I.            Universidad Nacional de Huancavelica, Escuela Profesional de Ingenier�a Ambiental y Sanitaria, Per�.

      II.            Universidad Nacional de Huancavelica, Escuela Profesional de Ingenier�a Ambiental y Sanitaria, Per�.

   III.            Universidad Nacional de Huancavelica, Docente de la Escuela Profesional de Ingenier�a Ambiental y Sanitaria, Per�.

 

Resumen

El presente estudio, tuvo como objetivo determinar la concentraci�n de fosfatos y nitratos en la parte urbana del r�o Ichu, del distrito de Huancavelica, para el per�odo de enero a septiembre del 2018, donde se defini� 6 puntos de monitoreo para determinar los fosfatos y nitratos que fueron analizados en laboratorio, en el que se utiliz� el m�todo de estudio descriptivo para el an�lisis e interpretaci�n y las t�cnicas de recolecci�n de datos mediante fichas de registro e instrumentos, siendo estos instrumentos un multipar�metro Hach Q40C y un espectrofot�metro Hach DR 2800. Los resultados fueron analizados utilizando la prueba de normalidad de Anderson Darling y para la hip�tesis la prueba de Z (p=0.05), donde se evidenci� que las concentraciones de nitratos (0.2 - 4.6 mg/L), est�n debajo del ECA para agua - categor�a 3, a diferencia de las concentraciones de fosfatos (0.21 - 4.76 mg/L), ya que super� el l�mite establecido por el ECA para agua - categor�a 3 (1mg/L), todo ello a consecuencia de vertimientos directos de aguas residuales municipales y desechos dom�sticos en los diferentes puntos del r�o.

Palabras clave: Fosfatos; Nitratos; Concentraci�n; Calidad de agua en el r�o Ichu; Contaminaci�n.

 

Abstract

The objective of this study was to determine the concentration of phosphates and nitrates in the urban part of the Ichu River, in the Huancavelica district, for the period from January to September 2018, where 6 monitoring points were defined to determine phosphates and nitrates. which were analyzed in the laboratory, in which the descriptive study method was used for analysis and interpretation and data collection techniques through recording sheets and instruments, these instruments being a Hach Q40C multiparameter and a Hach DR 2800 spectrophotometer. The results were analyzed using the Anderson Darling normality test and for the hypothesis the Z test (p=0.05), where it was evident that the concentrations of nitrates (0.2 - 4.6 mg/L) are below the ECA for water - category 3, unlike the concentrations of phosphates (0.21 - 4.76 mg/L), since it exceeded the limit established by the ECA for water - category 3 (1mg/L), all as a result of direct discharges of municipal wastewater and domestic waste at different points of the river.

Keywords: Phosphates; Nitrates; Concentration; Water quality in the Ichu River; Pollution.

 

 

 

Resumo

O objetivo deste estudo foi determinar a concentra��o de fosfatos e nitratos na parte urbana do rio Ichu, no distrito de Huancavelica, para o per�odo de janeiro a setembro de 2018, onde foram definidos 6 pontos de monitoramento para determinar fosfatos e nitratos. foram analisados ​​em laborat�rio, no qual foi utilizado o m�todo de estudo descritivo para an�lise e interpreta��o e t�cnicas de coleta de dados por meio de fichas e instrumentos de registro, sendo estes instrumentos um multipar�metro Hach Q40C e um espectrofot�metro Hach DR 2800. Os resultados foram analisados ​​no aparelho Anderson Darling teste de normalidade e para hip�tese o teste Z (p=0,05), onde ficou evidente que as concentra��es de nitratos (0,2 - 4,6 mg/L) est�o abaixo da ECA para �gua - categoria 3, diferentemente das concentra��es de fosfatos (0,21 - 4,76 mg/L), uma vez que ultrapassou o limite estabelecido pelo ECA para �guas - categoria 3 (1mg/L), tudo em resultado de descargas diretas de �guas residuais municipais e res�duos dom�sticos em diferentes pontos do rio.

Palavras-chave: Fosfatos; Nitratos; Concentra��o; Qualidade da �gua do Rio Ichu; Polui��o.

 

Introducci�n

La contaminaci�n de los recursos acu�ticos son la causa m�s importante de la p�rdida de la calidad de agua en todo el mundo, esto se debe a que los r�os, lagos, lagunas y el mar sirven como punto de deposici�n final para la evacuaci�n de las aguas residuales de las empresas, industrias, minas y dom�sticas, generando un creciente inter�s por conocer y proteger los ecosistemas h�dricos y estudiar sus cambios en el tiempo, estimar el efecto y magnitud de las intervenciones humanas (ONU, 2015). Esta variaci�n en el tiempo y el espacio de los contaminantes es vers�til sustancialmente a�o a a�o, debido a temporadas en la que atraviesa el medio acu�tico (Li et al., 2017), ya que compuestos como nitratos y fosfatos evidencian contaminaci�n inorg�nica, por descargas de aguas con residuos detergentes y abonos org�nicos, donde la presencia de estos compuestos en niveles superiores son una consecuencia del deficiente manejo de los desechos y podr�a estar impactando el ecosistema y promoviendo el crecimiento de algas y lo que desencadenar�a llegar a la eutrofizaci�n de las aguas. As� mismo, la contaminaci�n de los recursos h�dricos no solo es a nivel mundial sino tambi�n dentro de nuestro pa�s, el cual seg�n un estudio efectuado por la Autoridad Nacional del Agua (ANA - PER�) en 129 de las 159 cuencas h�dricas del pa�s permiti� conocer que todos los r�os analizados est�n contaminados en diversos sectores. Esta alteraci�n de la calidad del agua destinada para el consumo humano y para actividades agr�colas e industriales se debe principalmente al vertimiento de aguas residuales y residuos s�lidos de las poblaciones asentadas cerca de los cauces, presentando altos niveles de contaminaci�n. De la misma forma, la Autoridad Local del Agua de Huancavelica registro como fuentes de contaminaci�n para el rio Ichu los vertimientos por aguas residuales en los puntos del Totoral, Callqui Chico y Santa Rosa, as� mismo por vertimientos de la actividad pisc�cola. Los escasos datos disponibles de contaminaci�n org�nica e inorg�nica (fosfatos y nitratos), muestran que la detecci�n de elevadas concentraciones de par�metros indicadores de este tipo de contaminaci�n est� relacionada con la presencia de vertimientos dom�sticos, presencia de residuos s�lidos en la ribera de los r�os o con el pastoreo de animales que usan las aguas naturales como bebida. Por ello, la presente investigaci�n surge de la necesidad de determinar las concentraciones de fosfatos y nitratos, con el prop�sito de ver la incidencia en la calidad de agua del r�o Ichu, mediante los est�ndares de calidad ambiental para agua, debido a que la cuenca del r�o Ichu es la m�s importante en la regi�n de Huancavelica y atraviesa una gran parte de distritos, lo cual desarrollan una actividad agr�cola, ganadera, pecuaria, etc. Por otra parte, la investigaci�n contribuye a ampliar los datos sobre la concentraci�n de fosfatos y nitratos, para poder contrastarlos con otros estudios similares y ver las posibles causas de dichas concentraciones. Teniendo tambi�n una utilidad metodol�gica, ya que podr�an realizarse futuras investigaciones que utilizar�n metodolog�as compatibles o distintas, de manera que se posibilitar�n an�lisis conjuntos o comparaciones entre per�odos temporales y hacer evaluaciones para poder minimizar, prevenir o erradicar las posibles causas de la contaminaci�n del r�o.

 

�Objetivo

El objetivo del presente trabajo fue determinar la concentraci�n de fosfatos y nitratos en la parte urbana del r�o Ichu del distrito de Huancavelica, para el per�odo enero a septiembre del 2018.

 

Metodolog�a

Poblaci�n y muestra

Para esta investigaci�n la poblaci�n es toda la parte urbana del r�o Ichu de la ciudad de Huancavelica, desde aguas arriba de la captaci�n de agua potable de la empresa EMAPA-HVCA hasta la altura del puente de Santa Rosa. Para lo cual se consider� como muestra 6 puntos de monitoreo.

 

Instrumentos y materiales

Se utiliz� los instrumentos como el Hach DR 2800 (para medir la concentraci�n de fosfatos y nitratos), un Multipar�metro (para medir el ox�geno disuelto, conductividad, pH y temperatura) y la Ficha de registro de datos en campo y laboratorio.

 

Procedimiento de medici�n para temperatura, pH, conductividad el�ctrica y ox�geno disuelto

Para la medici�n de estos par�metros, lo primero que se realiza es la calibraci�n del multipar�metro. Luego se procede a realizar la limpieza con agua destilada en cada sonda. Seguido se realiz� la medici�n in situ del pH, conductividad el�ctrica y ox�geno disuelto. Despu�s lavar las sondas con agua destilada y se seca con papel tis�, quedando limpio para hacer otra medici�n.

 

Procedimiento de medici�n para fosfatos y nitratos

Para determinar la concentraci�n de fosfatos y nitratos en el r�o Ichu se utiliz� pipetas, vasos precipitados y un espectrofot�metro Hach DR 2800. El procedimiento para la medici�n de la concentraci�n fue la siguiente.

Se seleccion� la prueba 535 P, phosphate NT para el fosforo y la prueba 353 N, Nitrate MR PP para el nitrato en el espectrofot�metro. Se llen� la celda de muestra cuadrada con 5 ml para el f�sforo y 10 ml para el nitrato de agua de r�o, inmediatamente se a�adi� el contenido de una almohadilla de polvo de reactivo de fosfato 3 (Phosver 3) y una almohadilla de polvo de reactivo de nitrato 5 (nitraver 5) respectivamente y se tap�. Durante unos 20 segundos (fosforo), un minuto (nitrato) se agit� vigorosamente las celdas hasta que expire el temporizador. Durante dos minutos (fosforo), cinco minutos (nitrato) el per�odo de reacci�n del sustrato comienza y con la presencia de fosfato y nitrato se torn� un color azul y color �mbar respectivamente. Llenar en la segunda celda de muestra 5 ml para el f�sforo y 10 ml para el nitrato de agua del r�o, para muestra en blanco. Se insert� la muestra en blanco en el soporte de la celda y se presion� ZERO en la pantalla. Seguidamente se insert� la muestra preparada de fosforo y nitrato en el soporte de la celda del espectrofot�metro para hacer la medici�n.

 

Resultados

F�sforo

En el gr�fico 1, se observa que las concentraciones de fosfatos en el r�o Ichu, con respecto a los diferentes meses de monitoreo, presentan un aumento progresivo, desde el mes de enero (0.93 mg/L) a septiembre (1.79 mg/L). Este aumento que se evidencia es debido al caudal del r�o Ichu, ya que en los meses de enero, febrero, marzo y abril se presentan constantes precipitaciones aumentando as� el caudal del r�o y con esto la disminuci�n de la concentraci�n de fosfatos. Sucediendo lo contrario en los meses de mayo, junio, julio, agosto y septiembre, ya que en estos meses el caudal disminuye evidentemente y con esto el aumento en la concentraci�n de fosfatos. As� mismo, se observa que las concentraciones m�s altas de fosfatos se dieron en los meses de mayo, junio y septiembre, con valores de 2.21 mg/L, 2.24 mg/L y 1.79 mg/L respectivamente, estando estas concentraciones excesivamente por encima del Est�ndar de Calidad Ambiental para Agua, categor�a 3.

 

Figura 1: Comparaci�n de la concentraci�n de fosfatos con los ECAS

 

Nitrato

En el gr�fico 2, se observa que las concentraciones de nitrato est�n muy por debajo de lo establecido por el Est�ndar de Calidad Ambiental para Agua � Categor�a 3, pero se observa que tienen un aumento ligero a trav�s de los meses de enero (1.72 mg/L) a septiembre (2.95 mg/L). En cuanto a los meses con menor precipitaci�n, mayo, junio, julio, agosto y septiembre, las concentraciones de nitrato en los diferentes puntos de monitoreo tuvieron valores ligeramente m�s altos a diferencia de los meses anteriores de enero, febrero, marzo y abril. As� mismo, se observa que las concentraciones m�s altas de nitratos se dieron en los meses de abril, junio y septiembre, con valores de 3.50 mg/L, 3.17 mg/L y 2.95 mg/L respectivamente, estando estas concentraciones muy elevadas a diferencia de los dem�s meses de muestreo, pero a pesar de ello no sobrepasan el valor l�mite del est�ndar establecido.

 

Figura 2: Comparaci�n de la concentraci�n de nitratos con los ECAS

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Discusi�n

La concentraci�n de fosfatos presentes en el r�o Ichu, estuvo en un promedio total de 1.17 mg/L, siendo este valor por encima del Est�ndar de Calidad de Ambiental para agua � categor�a 3, similares a los estudios encontrados por Tev�s (2016), con una concentraci�n de fosfato de 1.052 mg/L, siendo este valor mayor que el est�ndar establecido y por Olgu�n et al. (2014), ya que sus concentraciones tienen un promedio total de 6.9 mg/L, que sobrepasa su normativa establecida para ese pa�s (USEPA - 0.25 mg/L), asoci�ndose estas altas concentraciones a las descargas puntuales de aguas negras y grises con residuos de detergentes ricos en fosfatos. As� mismo Teves (2016), expresa que este incremento en el contenido de fosfatos es perjudicial ya que, puede generar problemas de agotamiento de ox�geno, debido al exceso de materia org�nica que ocasionar�a crecimientos r�pidos de algas, que pueden eventualmente cubrir la superficie del agua y causar as� la eutrofizaci�n.

La concentraci�n de nitratos presente en el r�o Ichu estuvo en un promedio total de 2.42 mg/L, siendo este valor muy por debajo del Est�ndar de Calidad de Ambiental para agua � categor�a 3 y en cuanto a los resultados obtenidos de los puntos de monitoreo, PM-4 y PM-5, en los meses de abril y septiembre se tuvo valores mayores a 4 mg/L. siendo estos valores los m�s cercanos a los 10 mg/L, a comparaci�n con lo encontrado por Olgu�n et al. (2014), ya que sus valores oscilan entre 8.50 a 10 mg/L, encontr�ndose cercanos a su normativa vigente en su pa�s, sin embargo reporta que en niveles desde 4 mg/L causan efectos negativos a los ecosistemas� e incluso a la salud humana. En el estudio de V�squez (2015), se observ� tambi�n que sus valores de nitratos var�an desde 0.0 mg/L a 1.6 mg/L, siendo estos menores a lo establecido en los est�ndares nacionales de calidad ambiental para agua. Debido a que la presencia de nitratos en concentraciones menores a 10 mg/L, estar�a asociado a que este ion es muy soluble en el agua debido a su polaridad y as� mismo las bajas concentraciones de nitrato se debi� a que en los diferentes puntos de monitoreo coincidieron con altos valores de conductividad el�ctrica.

 

Conclusiones

La Concentraci�n de fosfatos en el r�o Ichu, tomadas de enero a septiembre, registr� un promedio total de 1.17 mg/L, estando este valor por encima de lo establecido por el Est�ndar de Calidad Ambiental para Agua � Categor�a 3 (1mg/L). este valor indica la disminuci�n de la calidad del agua del r�o Ichu, ocasionando la perdida de la vida acu�tica en la parte urbana del rio (aguas abajo), todo ello a consecuencia de vertimientos directos de aguas residuales municipales y desechos dom�sticos en los diferentes puntos del r�o, como tambi�n por las descargas de productos de limpieza y detergentes por el lavado de ropas en las riberas del r�o Ichu y entre otras fuentes de contaminaci�n.

La concentraci�n de nitratos en el r�o Ichu, tomadas de enero a septiembre, registro un promedio total de 2.42 mg/L, por lo que se concluye que este par�metro no presenta un peligro para la calidad del agua hasta el momento, pero debemos se�alar que las aguas del r�o Ichu podr�a ser susceptible a la contaminaci�n por nitrato ya que, sus valores van en aumento a consecuencia de la materia org�nica originada por las descargas de aguas residuales dom�sticas vertidas directamente en el r�o, as� tambi�n esta baja concentraci�n se debe a la velocidad de sus aguas del r�o y al alto grado de ox�geno disuelto que hace posible la autodepuraci�n mediante la descomposici�n acelerada de la materia.

 

Recomendaciones

Se recomienda ampliar el estudio con m�s par�metros f�sicos, qu�micos y/o biol�gicos para poder determinar su influencia en la calidad del agua del r�o Ichu, ya que los par�metros de pH, conductividad el�ctrica, temperatura, ox�geno disuelto, fosfatos y nitratos estudiados no son suficientes. As� mismo, realizar un estudio m�s detallado de la calidad del agua del r�o Ichu, en diferentes zonas de toda su trayectoria del r�o, para determinar la variabilidad espacial y temporal de los par�metros. Y se recomienda a las autoridades de la provincia de Huancavelica, a tomar m�s inter�s en cuanto a la calidad y conservaci�n de los recursos h�dricos, como el r�o Ichu. Adem�s, acelerar la construcci�n de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) para la ciudad de Huancavelica.

 

Referencias

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3.      Jim�nez, D. A. (2013). Estimaci�n de la concentraci�n de nutrientes en aguas superficiales del r�o Daule y validaci�n del m�todo de cuantificaci�n de aniones en agua por cromatograf�a i�nica. Escuela Superior Polit�cnica del Litoral, Ecuador.

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10.  V�squez, M. (2015). Evaluaci�n de la calidad de agua seg�n los macroinvertebrados bent�nicos y algunos par�metros f�sico-qu�micos en la microcuenca del r�o Tablachaca, Pampas, Pallasca. Ancash. Per�. Universidad Nacional de Trujillo, Ancash. Recuperado de http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/

 

 

 

 

 

� 2024 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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