UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS EN CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUA CALIDAD DEL AGUA DE LA LAGUNA YARINACOCHA PARA USO RECREACIONAL Tesis Para optar el título de: INGENIERO EN RECURSOS NATURALES RENOVABLES MENCIÓN CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUA CHRISTIAN JOEL MARIN LÓPEZ PROMOCIÓN 2010-I Tingo María - Perú 2012 DEDICATORIA A mi madre María, que ha sido fuente de energía en mi vida, gracias por el amor que siempre me has brindado. A mi hermano Paul, del cual aprendí de momentos difíciles, gracias a la confianza que hemos tenido, por el apoyo y amistad. A mi abuelita María y a la memoria de mi abuelito Víctor. A mis tíos, primos y sobrino, que son fuente de inspiración. AGRADECIMIENTO A DIOS, por permitirme llegar a este momento tan especial en mi vida y brindarme la sabiduría necesaria para superar toda prueba en mi carrera. A los docentes de la Facultad de Recursos Naturales Renovables de la Universidad Nacional Agraria de la Selva, por sus enseñanzas impartidas a lo largo de mi formación profesional. Al Ing. Ricardo Martin Chávez Asencio, patrocinador del presente trabajo. Al Blgo. M.Sc. Edilberto Chuquilin Bustamante, copatrocinador del presente trabajo. A mi tío Mauro López, por su gran apoyo y motivación para la culminación del presente trabajo. A mis compañeros de labores de la Dirección Ejecutiva de Salud Ambiental, por el apoyo durante la realización del presente trabajo. A todas las personas y amigos quede una u otra forma colaboraron en la culminación del presente trabajo. ÍNDICE Página I. INTRODUCCIÓN 1 II. REVISIÓN DE LITERATURA 4 2.1. Calidad del agua 4 2.1.1. Indicadores fisicoquímicos de la calidad del agua 5 2.1.1.1. Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5) 5 2.1.1.2. Oxígeno Disuelto (OD) 6 2.1.1.3. Potencial de hidrogeno (pH) 7 2.1.1.4. Turbiedad o turbidez 7 2.1.1.5. Metales 8 2.1.2. Indicadores microbiológicos de la calidad del agua 9 2.1.2.1. Coliformes totales (CT) 9 2.1.2.2. Coliformes termotolerantes (CTT) 9 2.1.2.3. Escherichia coli 10 2.1.2.4. Salmonella 10 2.1.2.5. Vibrio cholera 11 2.2. Índice de Calidad del Agua (ICA) 11 2.2.1 ICA propuesto por Dinius (1987) 13 2.3. Índice de Contaminación (ICO) 15 2.3.1. Índice de contaminación por materia orgánica 16 2.4. Contaminación del agua 17 2.4.1. Fuentes de contaminación del agua 18 2.5. Eutrofización de las aguas 21 2.6. Estudios sobre aguas con fines recreativos 21 2.7. Normas nacionales 24 2.7.1. Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua, D.S. Nº 002-2008-MINAM 24 2.7.1.1. Categoria1: Poblacional y recreacinonal 25 2.7.2. Límites Máximos Permisibles (LMP) para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domesticas o Municipales (PTAR), D.S. 003-2010-MINAM 27 III. MATERIALES Y MÉTODOS 28 3.1. Descripción de la zona de estudio 28 3.1.1. Ubicación 29 3.1.2. Clima y ecología 29 3.1.3. Indicadores sociales 30 3.2. Materiales 31 3.3. Metodología 31 3.3.1. Estaciones de muestreo 31 3.3.2. Recolección de muestras 33 3.3.3. Evaluación de los parámetros fisicoquímicos 33 3.3.3.1. Determinación de la demanda bioquímica de oxígeno 33 3.3.3.2. Determinación de oxígeno disuelto 34 3.3.3.3. Determinación de pH 34 3.3.3.4. Determinación de turbiedad 35 3.3.3.5. Determinacion de metales 34 3.3.4. Evaluación de los parámetros microbiológicos 35 3.3.4.1 Determinación de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli 35 3.3.4.2 Determinación de Salmonella sp 36 3.3.4.3 Determinación de Vibrio cholerae 37 3.4. Determinación del Índice de Calidad del Agua (ICA) 38 3.5. Determinación de fuentes contaminantes 39 3.6. Análisis estadístico 40 IV. RESULTADOS 41 4.1. Parámetros fisicoquímicos del agua de la laguna Yarinacocha 41 4.1.1. Análisis descriptivo de los parámetros fisicoquímicos 41 4.1.2. Análisis de varianza de los parámetros fisicoquímicos 43 4.1.3. Correlación de Pearson de los parámetros fisicoquímicos 45 4.2. Parámetros microbiológicos del agua de la laguna Yarinacocha 46 4.2.1. Análisis descriptivo de los parámetros microbiológicos 46 4.2.2. Análisis de varianza de los parámetros microbiológicos 48 4.2.3. Correlación de Pearson de los parámetros microbiológicos 51 4.3. Correlación estadística entre los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos 52 4.4. Índice de Calidad del Agua (ICA) 53 4.5. Fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha 54 V. DISCUSIÓN 60 5.1. Indicadores de la calidad del agua 60 5.2. Índice de la Calidad del Agua (ICA) 62 5.3. Fuentes contaminanates 62 VI. CONCLUSIONES 63 VII. RECOMENDACIONES 65 VIII. ABSTRACT 66 IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 68 X. ANEXO 71 ÍNDICE DE CUADROS Página 1. Calidad del agua por el nivel de oxígeno disuelto (mg/L) 7 2. Funciones de los subíndices y pesos relativos de los parámetros del ICA de Dinius (1987) 14 3. Clasificación del ICA para uso recreacional, según Dinius (1987) 15 4. Función del subíndice de los parámetros involucrados en el ICO 17 5. Clasificación de la contaminación del agua mediante el ICO 17 6. Resultado del análisis microbiológico de la evaluación ambiental de la laguna Yarinacocha en el año 2004 22 7. Resultado del análisis microbiológico en playas de la laguna Yarinacocha en el año 2008 23 8. ICA en aguas costeras cubanas para uso recreativo 24 9. Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua 26 10. Límites Máximos Permisibles para los efluentes de PTAR 27 11. Principales características fisiográficas de la laguna Yarinacocha 29 12. Comunidades asentadas alrededor de la laguna Yarinacocha y población en el año 2010 30 13. Ubicación de las estaciones de muestreo de la laguna Yarinacocha 32 14. Funciones de los subíndices y ponderaciones de cada parámetro para el cálculo del ICA de la laguna Yarinacocha 39 15. Funciones de los subíndices de cada parámetro para el cálculo del ICO de las fuentes contaminantes 40 16. Medidas descriptivas de los parámetros fisicoquímicos 41 17. Promedio de la concentración de metales 42 18. Análisis de varianza de los parámetros fisicoquímicos 43 19. Prueba de Tukey para comparaciones múltiples de oxígeno disuelto 44 20. Análisis de Correlación de Pearson entre parámetros fisicoquímicos 46 21. Medidas descriptivas de los parámetros microbiológicos 47 22. Análisis de varianza de los parámetros microbiológicos 48 23. Prueba de Tukey para comparaciones múltiples de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli 49 49 24. Análisis de Correlación de Pearson entre parámetros microbiológicos 52 25. Análisis de Correlación de Pearson entre parámetros fisicoquímicos y microbiológicos 53 26. Cálculo del ICA en las estaciones de la laguna Yarinacocha 53 27. Resultados del análisis de agua de la salida de la quebrada Pacacaño 55 28. Resultados del análisis de agua de desagüe de la Urb. FONAVI 56 29. Resultados del análisis de agua de desagüe del Hospital Amazónico de Yarinacocha 56 30. Resultados del análisis de agua de desagüe del Malecón Yarinacocha 57 31. Resultados del análisis de agua de la salida de la quebrada Cashibocaño 58 32. Cálculo del ICO en las fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha 58 33. Resultados de los parámetros fisicoquímicos de las estaciones de la laguna Yarinacocha 72 34. Resultados de la concentración de metales (mg/L) de las estaciones de la laguna Yarinacocha. 73 35. Resultados de los parámetros microbiológicos de las estaciones de la laguna Yarinacocha 74 36. Índice de NMP al 95% de confianza para varias combinaciones positivas de 5 tubos por dilución (10 mL, 1,0 mL, 0,1 mL) 78 ÍNDICE DE FIGURAS Página 1. Imagen satelital de la laguna Yarinacocha 28 2. Imagen satelital de la ubicación de las estaciones de muestreo de la laguna Yarinacocha 32 3. Variación de las medidas descriptivas de los parámetros fisicoquímicos 42 4. Variación del promedio de oxígeno disuelto en las estaciones de muestreo 45 5. Variación de las medidas descriptivas de los parámetros microbiológicos 47 6. Variación del promedio de coliformes totales y coliformes termotolerantes en las estaciones de muestreo 50 7. Variación del promedio de Escherichia coli en las estaciones de muestreo 51 8. Clasificación de la calidad del agua de la laguna Yarinacocha en las estaciones de muestreo, según el ICA de Dinius (1987) 54 9. Imagen satelital de las principales fuentes que contaminan la laguna Yarinacocha 59 10. Procedimiento de análisis de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli 75 11. Procedimiento de análisis de Salmonella sp 76 12. Procedimiento de análisis de Vibrio cholera 77 13. Estaciones de monitoreo en la laguna Yarinacocha 79 14. Toma de muestra en la estación San José 79 15. Procedimientos de análisis fisicoquímico y microbiológico 80 16. Fuentes que contaminan la laguna Yarinacocha 81 17. Bañistas en época de fiesta de San Juan 82 RESUMEN La laguna Yarinacocha es una de las principales fuentes de abastecimiento de agua para las diferentes actividades socioeconómicas. Sin embargo, actualmente sus aguas sirven como receptoras de los vertimientos generados por la población, por lo que, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la calidad del agua de la laguna Yarinacocha para uso recreacional, a partir de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos de cuatro (04) estaciones de recreación, mediante el análisis de 48 muestras. Los parámetros fisicoquímicos se encontraron dentro de los estándares nacionales de calidad de agua para uso recreacional. En cuanto a los parámetros microbiológicos los promedios de coliformes totales fueron de 3942 NMP/100 mL (Anaconda), 2458 NMP/100 mL (Puerto Callao), 2349 NMP/100 mL (San Juan) y 2167 NMP/100 mL (San José); coliformes termotolerantes de 1732 NMP/100 mL (Anaconda), 1169 NMP/100 mL (Puerto Callao), 918 NMP/100 mL (San Juan) y 976 NMP/100 mL (San José); Escherichia coli 45 NMP/100 (Anaconda), 33 NMP/100 mL (Puerto Callao), 25 NMP/100 mL (San Juan) y 29 NMP/100 mL (San José); y presencia de Salmonella en todas las estaciones. En cuanto al ICA, la estación Anaconda obtuvo 53.3, estación Puerto Callao 54.6, estación San José 58.6 y estación San Juan 56.9. 2 En el periodo de estudio el agua de la laguna Yarinacocha, en todas las estaciones, presentó concentraciones microbiológicas fuera de los estándares nacionales (D.S. Nº 002-2008-MINAM), para lo cual la calidad de su agua se calificó como no apta para el uso recreacional. 1 I. INTRODUCCIÓN Las aguas de los ríos, lagos y lagunas, experimentan un deterioro en su calidad debido principalmente a su uso como receptor de los vertimientos generados en los centros poblados, zonas industriales, actividades agropecuarias y escorrentías. La laguna Yarinacocha ha sido eje de desarrollo del departamento de Ucayali, convirtiéndose en una de las principales fuentes de abastecimiento de agua para las diferentes actividades socioeconómicas. Sin embargo, sus aguas no sólo sirven como fuente de abastecimiento, sino que también son receptoras de los vertimientos generados por dichas actividades, las cuales han afectado su calidad y alterado el normal comportamiento, limitando su uso y deteriorando el valor ecológico del recurso hídrico. Entre las principales causas que afectan la calidad del agua de la laguna Yarinacocha, está la deficiente política ecoturística, escasa cultura conservacionista, crecimiento poblacional desordenado, deforestación a orillas de la laguna, uso de sustancias toxicas en la pesca, falta de sistemas de evacuación y tratamiento de aguas servidas, manejo inadecuado de residuos sólidos y derrame de hidrocarburos provenientes de la actividad portuaria. 2 SALAS (1985), reporta una cobertura de 40 ha de la laguna ocupadas con plantas acuáticas agresivas como el Jacinto de agua (Eichornia crassipes), mayormente en las proximidades de Puerto Callao, lo que origina la eutrofización de las aguas, lo cual es un problema para el transporte, el turismo y la pesca. Actualmente la laguna es receptora final de las aguas servidas del Hospital Amazónico de Yarinacocha, urbanización Pedro Portillo (FONAVI), Malecón Yarinacocha (viviendas y comercio) y comunidades asentadas a su alrededor. Esto se agrava por la escasa educación, cultura ambiental y sanitaria de la población, lo cual conlleva a tener un agua no apta para practicar actividades recreativas. El agua de la laguna Yarinacocha está dedicada a múltiples usos incluyendo la recreación. A lo largo de su recorrido presenta campos turísticos que son visitados por los turistas y por la población lugareña, por ello, la calidad de su agua es de gran interés y preocupación pública. Ante esto surgió la interrogante: ¿La calidad del agua de la laguna Yarinacocha, se encuentra apta para uso recreacional?, se contrastó la hipótesis de que el agua de la laguna se encuentra contaminada mostrando una calidad fuera de los estándares nacionales para uso recreacional. Para ello se plantearon los siguientes objetivos: 3  Determinar los parámetros fisicoquímicos: Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5), Oxígeno Disuelto (OD), pH, Turbiedad y Metales (Arsénico, Cadmio, Cobre, Cromo, Hierro, Manganeso, Mercurio, Plomo, Zinc).  Determinar los parámetros microbiológicos: Coliformes Totales (CT), Coliformes Termotolerantes (CCT), Escherichia coli, Salmonella y Vibrio cholerae.  Determinar el Índice de Calidad del Agua (ICA) de la laguna Yarinacocha en las zonas de recreación.  Determinar la existencia de fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha y su nivel de contaminación. 4 II. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Calidad del agua Es el conjunto de características físicas, químicas y biológicas que hacen que el agua sea apropiada para un uso determinado (GONZÁLES y GUTIÉRREZ, 2005). La calidad del agua es un concepto selectivo y complejo, difícil de definir en términos absolutos puesto que se determina en función de usos específicos. De esta forma, la calidad del agua puede definirse como: la capacidad de un cuerpo de agua para soportar apropiadamente usos benéficos, entendiendo los usos benéficos como los modos en que se utilizada el agua (CLAIR, 2000). Una determinada fuente de agua puede tener la calidad necesaria para satisfacer los requerimientos de un uso en particular y al mismo tiempo, no ser apta para otro. Puesto que no existe un tipo de agua que satisfaga los requerimientos de calidad para cualquier uso concebible ni tampoco “un criterio único de calidad para cualquier fin”, el concepto de calidad del agua, se aplica siempre en relación con un uso previamente establecida (CLAIR, 2000). 5 La manera más sencilla de estimar la calidad del agua consiste en la definición de valores físicos, químicos o biológicos, que se consideran admisibles o deseables según el uso a que se destine. Así, acorde a las concentraciones encontradas, se clasifica la calidad del agua y se define su potencialidad de uso. Por ello, cada requerimiento de agua presenta sus propias normas de calidad y si el agua se encuentra contaminada es de poca utilidad por abundante que sea (GONZÁLES y GUTIÉRREZ, 2005). La calidad del agua es determinada con tan solo advertir que uno de los indicadores de calidad sin importar su naturaleza (fisicoquímica o microbiológica), no se encuentre dentro de los límites establecidos (GONZÁLES y GUTIÉRREZ, 2005). 2.1.1. Indicadores fisicoquímicos de la calidad del agua 2.1.1.1. Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5) Se define como la cantidad de oxígeno consumido por microorganismos para oxidar biológicamente la materia orgánica, cuando se incuba una muestra en la oscuridad durante 5 días a 20 °C. Es un parámetro indispensable cuando se necesita determinar el estado o la calidad del agua de ríos, lagos, lagunas o efluentes (ROMERO, 1998). . La DBO5 es un buen indicador de la calidad general del agua y, más concretamente, de la presencia de contaminantes orgánicos. Valores por debajo de 3 mg/L indican una calidad excelente, mientras valores por encima 6 de 10 mg/L revelan una contaminación elevada por materia orgánica (ROMERO, 1998). 2.1.1.2. Oxígeno Disuelto (OD) Es la cantidad de oxígeno que esta disuelto en el agua y que es esencial para los riachuelos y lagos saludables, pues la presencia de oxígeno es una señal positiva, mientras que la ausencia indica una fuerte contaminación. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir (ROMERO, 1998). El conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, son descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno y no es posible la existencia de peces u otros organismos vivos (OMS, 1998). Los niveles de OD pueden variar de 0 – 18 mg/L aunque la mayoría de los ríos y riachuelos requieren un mínimo de 5 – 6 mg/L para soportar una diversidad de vida acuática (ROMERO, 1998). 7 Cuadro 1. Calidad del agua por el nivel de oxígeno disuelto (mg/L). Nivel de OD Calidad del agua 0.0 – 4.9 Mala - Algunas poblaciones de peces y macro invertebrados empezarán a bajar 5.0 – 7.9 Aceptable 8.0 – 11.9 Buena 12.0 a más Muy buena o al agua puede airearse artificialmente Fuente: ROMERO (1998) 2.1.1.3. Potencial de hidrogeno (pH) Nos indica el comportamiento acido - básico del agua. Es una propiedad de carácter químico de vital importancia para el desarrollo de la vida acuática. Se mide en una escala de 0 a 14. En la escala 7, el agua es neutra, por debajo de 7 indican que el agua es ácida y por encima de 7 indican que es básica. En la mayoría de las aguas naturales el pH se encuentra entre 6 – 9, niveles extremos pueden causar irritaciones en la piel, ojos y mucosas (ROMERO, 1998). 2.1.1.4. Turbiedad o turbidez La turbidez se refiere a lo clara o turbia que pueda estar el agua. El agua clara tiene un nivel de turbidez bajo y el agua turbia tiene un nivel alto de turbidez. Los niveles altos de turbidez pueden ser causados por partículas suspendidas en el agua tales como tierra, sedimentos, aguas residuales y plancton (ROMERO, 1998). 8 Si la turbidez del agua es alta, habrá muchas partículas suspendidas en ella. Estas partículas sólidas bloquearán la luz solar y evitarán que las plantas acuáticas obtengan la luz solar que necesitan para la fotosíntesis. Las plantas producirán menos oxígeno, morirán y serán descompuestas por las bacterias, lo que reducirá los niveles de OD. Las partículas suspendidas en el agua también absorberán calor adicional de la luz solar lo cual ocasionará que el agua sea más caliente. El agua caliente conserva menos oxígeno, así que los niveles de OD bajarán, especialmente cerca de la superficie (OMS, 1998). La turbidez también se emplea para indicar la calidad de las aguas vertidas o de las aguas naturales en relación con la materia coloidal y residual en suspensión. Elevados niveles de turbiedad pueden proteger a los microorganismos de la desinfección y estimular la proliferación de bacterias (OMS, 1998). 2.1.1.5. Metales Se pueden encontrar en aguas superficiales en sus formas iónicas estables. Los metales pueden formar metaloides y luego unirse a compuestos orgánicos para formar sustancias lipófilas que a menudo son altamente tóxicas y que pueden ser almacenadas en las reservas de grasas de los animales y humanos. Ocasionan daños en el ecosistema y a la salud humana, como el cáncer a la piel (OMS, 1998). 9 2.1.2. Indicadores microbiológicos de la calidad del agua Las bacterias coliformes, son el principal indicador de la adecuación del agua para diversos usos (APHA, 2005). 2.1.2.1. Coliformes totales (CT) El grupo coliformes se define como todas las bacterias gram negativas en forma bacilar que fermentan la lactosa con producción de ácido y gas a 36 ± 1 ºC en 24 – 48 horas, aerobias o anaerobias facultativas, son oxidasa negativa y no forman esporas (OMS, 1998). Estas bacterias, no solo proceden de las excretas humanas sino también pueden provenir de animales; por lo tanto, la presencia de coliformes en aguas superficiales indican contaminación proveniente de residuos humanos o animales (ROMERO, 1998). 2.1.2.2. Coliformes termotolerantes (CTT) Soportan temperaturas hasta de 44,5°C, comprenden un grupo muy reducido de microorganismos los cuales son indicadores de calidad, son de origen fecal (OMS, 1998). Los coliformes termotolerantes indican presencia de contaminación fecal de origen humano o animal, ya que las heces contienen dichos microorganismos, presentes en la flora intestinal y de ellos entre un 10 90% y un 100% son Escherichia coli, mientras que en aguas residuales y contaminadas este porcentaje disminuye hasta un 60% (AURAZO, 2004). 2.1.2.3. Escherichia coli Están solos o en parejas, gram negativos, móviles o inmóviles, anoxigénicos facultativos, poseen metabolismo respiratorio y fermentativo, capaces de producir indol a partir del triptófano (OMS, 1998). Abunda en las heces de origen humano y animal. Se encuentran en agua y suelos naturales que han sufrido contaminación reciente, ya sea de seres humanos, operaciones agrícolas o de animales. (AURAZO, 2004). E. coli, es la única especie de las Enterobacterias que presenta la enzima β-D-Glucoronidasa, que degrada el sustrato 4-metilumberiferil-β- D-glucoronico (MUG), formando 4-metilumberiferona, este producto tiene la propiedad de emitir fluorescencia azul/verde cuando se ilumina con luz ultravioleta (AURAZO, 2004) 2.1.2.4. Salmonella Bacilo corto, gran negativo, no esporulado y generalmente móvil con flagelos perítricos. Se caracteriza bioquímicamente por su capacidad de fermentar la glucosa con producción de ácido y gas, y por su capacidad de hidrolizar la lactosa y sacarosa. Su temperatura óptima esta próxima a los 37 ºC, son relativamente fotosensibles y se destruyen a 60 ºC por 15 a 20 11 minutos, siendo incapaces de crecer por debajo de los 8 ºC. Son característicos de aguas residuales sin tratamiento (AURAZO, 2004). 2.1.2.5. Vibrio cholera Bacteria gran negativo, aerobio o anaerobio facultativo, no esporulado, móvil por un flagelo polar, fermenta carbohidratos sin producción de gas, no produce hidrógeno sulfurado y es oxidasa, manitol, indol, lisina-descarboxilasa positivos. Son muy comunes en ambientes marinos, algunas especies se encuentran sobre la superficie y en el contenido intestinal de animales marinos. También se pueden encontrar en agua dulce donde sobre viven unas horas, pero si el agua se encuentra contaminada con materia orgánica y tiene un pH entre 6 – 9, pueden permanecer muchas semanas (AURAZO, 2004). 2.2. Índice de Calidad del Agua (ICA) La evaluación de la calidad de una fuente de agua mediante el empleo del Índice de Calidad del Agua (ICA), se realiza a través de la valoración de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, los cuales son convertidos en un número que se encuentra entre 0 (muy mala calidad) y 100 (excelente calidad). Estos índices definen el grado de calidad del cuerpo de aguay expresa qué tan adecuado es para un uso específico (LEÓN, 2000). El ICA, como forma de agrupación simplificada de algunos parámetros, es una manera de comunicar y evaluar la calidad de los cuerpos de agua. Sin embargo, para que dicho índice sea práctico debe de reducir la 12 enorme cantidad de parámetros a una forma más simple, y durante el proceso de simplificación algo de información se sacrifica (LEÓN, 2000). Los índices de calidad son una herramienta muy útil para propósitos comparativos, por ejemplo indicar el nivel de calidad del agua en diferentes puntos de muestreo. Sin embargo, cualquier índice contiene menos información que los datos a partir del cual se obtiene, por tanto no puede reemplazar el análisis detallado de los datos obtenidos a partir de un plan de monitoreo. Tampoco debe usarse como único criterio para la toma de decisión y el manejo de los recursos hídricos. (ROJAS, 1991). Existen Índices que a pesar de haber sido desarrollados para las condiciones propias de una región o país, son ampliamente empleados a nivel mundial y han sido validados en diferentes estudios; tal es el caso del ICA de la Fundación Nacional de Sanidad - NSF (1970) y el ICA de Dinius (1987).A partir de estos Índices varios autores y entidades de control ambiental, han realizado adaptaciones para las condiciones específicas de diferentes fuentes de agua, algunos ejemplos son las investigaciones realizadas por ROJAS (1991) en ríos tropicales de Colombia, otra adaptación fue la realizada por la Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental de Brasil – CETESB (2002) en aguas tropicales de Sao Paulo (LEÓN, 2000). 13 2.2.1. ICA propuesto por Dinius (1987) Dinius (1987), citado por LEÓN (2000), utilizó el método Delphi de encuestas, dicho método consistió en combinar la opinión de un panel de siete expertos en el tema de calidad del agua, buscando la forma de realizar un consenso de los parámetros que deberían ser incluidos en el índice y las transformaciones que debían ser realizadas para que todos los parámetros se convirtieran en subíndices en una escala similar. Dinius creó un índice de tipo multiplicativo con doce parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, estableciendo valores límites o medidas aconsejables del ICA de acuerdo con el uso a que se destine el recurso hídrico (LEÓN, 2000). Fórmula para el ICA de Dinius: Donde, i corresponde a cada uno de los parámetros de calidad elegidos, Ii corresponde al subíndice de cada parámetro, y Wi corresponde al peso o porcentaje asignado a cada parámetro. En el Cuadro 2 se presenta las funciones de los subíndices y pesos relativos de cada parámetro para el cálculo del ICA de Dinius. 14 Cuadro 2. Funciones de los subíndices y pesos relativos de los parámetros del ICA de Dinius (1987). Parámetro Función del subíndice (Ii) Peso relativo o especifico (Wi) Coliformes Termotolerantes ICTT= 106 (CTT) -0.1286 11.6% OD % saturación IOD = 0.82(OD) + 10.56 10.9% DBO5 IDBO= 108 (DBO5) -0.3494 9.7% Coliformes Totales ICT= 136 (CT) -0.1311 9.0% Nitratos INO3= 125 (NO3) -0.2718 9.0% Conductividad ICond = 506 (Cond) -0.3315 7.9% Temperatura IT = 10 2.004 - 0.0382(∆T) 7.7% pH Si 6.9 ≤ pH ≤ 7.1 : IpH = 100 Si pH < 6.9 : IpH = 10 0.6803 + 0.1856(pH) Si pH > 7.1 : IpH = 10 3.65 - 0.2216(pH) 7.7% Cloruros ICl- = 391 (Cl -)-0.3480 7.4% Dureza IDur = 552 (Dur) -0.4488 6.5% Alcalinidad IAlc = 110 (Alc) -0.1342 6.3% Turbiedad ITurb=e (4.561 - 0.0196Turb) 6.3% Fuente: LEÓN (2000) Un aspecto que se considera importante, es la posible escasez de datos en un monitoreo, por lo que en la metodología de estimación del ICA de Dinius se considera que al faltar el valor de alguno o varios de los parámetros, su peso específico o relativo se reparte en forma proporcional entre los restantes, excluyéndolo del operador multiplicativo en el momento de estimar el ICA. Aunque no se especifica un número máximo de parámetros, es recomendable que para el cálculo del ICA se empleen como mínimo cuatro parámetros (LEÓN, 2000). 15 En el Cuadro 3 se presenta los rangos de clasificación del ICA de Dinius en función al uso recreacional. Cuadro 3. Clasificación del ICA en función al uso recreacional, según Dinius (1987). Rango Color Letra Descripción 70 – 100 E Cualquier tipo de deporte acuático 60 – 70 A Restringir los deportes de inmersión, precaución si se ingiere dada de presencia de bacterias. 50 – 60 LC Dudosa para contacto con el agua. 40 – 50 C Evitar contacto, sólo con lanchas. 30 – 40 FC Contaminación visible, evitar cercanía 0 – 30 EC Inaceptable para recreación Fuente: LEÓN (2000) E: Excelente, A: Aceptable, LC: Levemente contaminado, C: Contaminado, FC: Fuertemente contaminado, EC: Extremadamente contaminado Es importante indicar que esta evaluación debe acompañarse de valores límites permisibles, tanto de los parámetros involucrados en el cálculo, como de aquellos que no lo están, ya que es posible tener un valor aceptable del ICA acompañado de concentraciones de arsénico que superen el máximo permisible. Incluso se puede tener valores aceptables aun excediendo los valores límite de algunos de los parámetros involucrados (LEÓN, 2000). 2.3. Índice de Contaminación (ICO) Los ICO son criterios de evaluación del nivel de contaminación del agua desarrollados en Colombia por RAMÍREZ y VIÑA (1998). Estos índices definen el grado de contaminación, entre 0 (contaminación muy baja) y 1 (contaminación muy alta) (RAMÍREZ y VIÑA 1998). 16 Para la formulación de los ICO, RAMÍREZ y VIÑA eligieron variables que consideraron relevantes por su papel ecológico o porque en sí mismas conjugan el papel de las distintas variables. Dichas variables fueron: conductividad, sólidos suspendidos, porcentaje de saturación de oxígeno, DBO5, fósforo total, coliformes totales y pH (RAMÍREZ y VIÑA 1998). 2.3.1. Índice de contaminación por materia orgánica Representa variables de contaminación como nitrógeno amoniacal, nitritos, fósforo, oxígeno, DBO5, DQO, coliformes totales y termotolerantes. El índice se definió en función de la DBO5, coliformes totales y porcentaje de saturación de oxígeno. Las dos primeras reflejan fuentes diversas de contaminación orgánica y la tercera expresa la respuesta ambiental del cuerpo de agua a este tipo de contaminación (RAMÍREZ y VIÑA 1998). Fórmula para el ICO: Donde, I corresponde al subíndice de cada parámetro. En el Cuadro 4 se presenta las funciones de los subíndices de cada parámetro para el cálculo del ICO 17 Cuadro 4. Función del subíndice de los parámetros involucrados en el ICO. Parámetro Función del subíndice (Ii) DBO5 IDBO = -0.05 + 0.70 log(DBO5) Si DBO5> 30 mg/L, IDBO= 2 Si DBO5< 2 mg/L, IDBO= 0 Coliformes Totales ICT = -1.44 + 0.56 log(CT) Si CT > 204 MNP/100mL, ICT = 1 Si CT < 500 MNP/100mL, ICT = 0 OD % saturación IOD= 1 – 0.01(%OD) Si % OD > 100, IOD= 0 Fuente: RAMÍREZ y VIÑA (1998) En el Cuadro 5 se presenta los rangos de clasificación de la contaminación del agua mediante el ICO. Cuadro 5. Clasificación de la contaminación del agua mediante el ICO. Valor del ICO Clasificación de la contaminación 0 – 0.2 Muy Baja 0.2 – 0.4 Baja 0.4 – 0.6 Media 0.6 – 0.8 Alta 0.8 – 1.0 Muy Alta Fuente: RAMÍREZ y VIÑA (1998) 2.4. Contaminación del agua Es la acción y/o efecto de introducir en el agua, elementos, compuestos, materiales o formas de energía, que alteran la calidad de esta para usos posteriores, que incluyen uso humano y su función ecológica. La contaminación del agua altera sus propiedades fisicoquímicas y biológicas de 18 forma que puede producir daño directo o indirecto a los seres humanos y al medio ambiente (GRAY, 1994). Existen dos formas a través de las cuales se puede contaminar el agua. La primera es por medio de contaminantes naturales, es decir, el ciclo natural del agua puede entrar en contacto con ciertos constituyentes contaminantes que se vierten en las aguas, atmósfera y corteza terrestre. La segunda forma es a través de los contaminantes generados por el hombre o de origen humano, y son productos de desechos líquidos y sólidos que se vierten directa o indirectamente en el agua (OMS, 1998). 2.4.1. Fuentes de contaminación del agua Las principales fuentes de contaminación pueden clasificarse como urbanas, industriales y agrícolas (GRAY, 1994): La contaminación urbana, está formada por las aguas residuales de los hogares y los establecimientos comerciales. Durante muchos años, el principal objetivo de la eliminación de residuos urbanos fue tan sólo reducir su contenido en materias que demandan oxígeno, sólidos en suspensión, compuestos inorgánicos disueltos y bacterias dañinas. En los últimos años, por el contrario, se ha hecho más hincapié en mejorar los medios de eliminación de los residuos sólidos producidos por los procesos de depuración. 19 Las características de las aguas residuales industriales pueden diferir mucho tanto dentro como entre las empresas. El impacto de los vertidos industriales depende de sus características comunes y de su contenido en sustancias orgánicas e inorgánicas específicas. La agricultura, ganadería comercial y granjas avícolas, son la fuente de contaminantes orgánicos e inorgánicos de las aguas superficiales y subterráneas. Estos contaminantes incluyen sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo, como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y fertilizantes comerciales. Los residuos animales tienen un alto contenido en nitrógeno, fósforo y materia consumidora de oxígeno, y a menudo albergan organismos patógenos. Los residuos de criaderos industriales se eliminan en tierra, cuyo principal peligro es la filtración y las escorrentías. Existe un gran número de contaminantes del agua que se pueden clasificar de diferentes maneras, otra forma útil es agruparlos del siguiente modo (OMS, 1998):  Microorganismos patógenos: diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc., normalmente estos microorganismos llegan al agua a través de las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Por esto, un buen indicador para medir 20 la salubridad de las aguas, es el número de bacterias coliformes presentes en el agua.  Desechos orgánicos: residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc., incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno, cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno, y no pueden vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. Un buen índice para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de Oxígeno Disuelto (OD) o la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO).  Nutrientes vegetales inorgánicos: nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable.  Sedimentos y materiales suspendidos: partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros materiales en suspensión que hay en las aguas, son, en términos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, los sedimentos que se van acumulando destruyen 21 sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales y puertos.  Contaminación térmica: el agua caliente liberada por centrales de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos. 2.5. Eutrofización de las aguas Cuando un lago o embalse es pobre en nutrientes (oligotrófico) tiene las aguas claras, la luz penetra y el crecimiento de las algas es pequeño. Al ir cargándose de nutrientes el lago se convierte en eutrófico. Crecen las algas en gran cantidad con lo que el agua se enturbia. Las algas y otros organismos, cuando mueren, son descompuestos por la actividad de las bacterias con lo que se gasta el oxígeno. En algunos casos se producirán putrefacciones anaeróbicas acompañadas de malos olores. Las aguas son turbias y de poca calidad desde el punto de vista del consumo humano o de su uso para actividades deportivas. El fondo del lago se va rellenando de sedimentos y su profundidad va disminuyendo (ROMERO, 1998). 2.6. Estudios sobre aguas con fines recreativos 2.6.1. Evaluación ambiental de la laguna Yarinacocha RUIZ (2004), en el estudio denominado “Evaluación Ambiental de la Laguna Yarinacocha” en el año 2004, encontró que las aguas son aptas para 22 uso recreativo en tres estaciones de muestreo, ya que cumplieron con la Ley General de Aguas D.L. Nº 17752, categoría IV, aguas de zonas recreativas de contacto primario (baños y similares), que establece valores límites permisibles de coliformes totales 5000 NMP/100 mL y coliformes termotolerantes 1000 NMP/100 mL. En el Cuadro 6 se presenta los resultados reportados por ROJAS (2004) en tres estaciones de muestreo de la laguna Yarinacocha. Cuadro 6. Resultado del análisis microbiológico de la evaluación ambiental de la laguna Yarinacocha en el año 2004. Parámetros Unidad Puntos de muestreo P. Callao S. José S. Juan Coliformes Totales NMP/100 mL 1500 460 1100 Coliformes Termotolerantes NMP/100 mL 800 240 460 Fuente: ROJAS (2004) 2.6.2. Vigilancia de las playas de la laguna Yarinacocha La Dirección Ejecutiva de Salud Ambiental – DESA (2008), en el estudio denominado “Vigilancia de las Playas de la Laguna Yarinacocha” en el año 2008, encontró que las aguas son aptas para el uso recreacional en cuatro playas, al cumplir con la Ley General de Aguas D.L. Nº 17752, categoría IV, aguas de zonas recreativas de contacto primario (baños y similares), que establece valores límites permisibles de coliformes totales 5000 NMP/100 mL y coliformes termotolerantes 1000 NMP/100 mL. 23 En el Cuadro 7 se presentan los resultados reportados por la DESA (2008) en la laguna de Yarinacocha. Cuadro 7. Resultado del análisis microbiológico en playas de la laguna Yarinacocha en el año 2008. Parámetros Unidad Puntos de muestreo Anaconda P. Callao S. José S. Juan Coliformes Totales NMP/100 mL 2100 1700 930 1500 Coliformes Termotolerantes NMP/100 mL 1000 960 430 750 Fuente: DESA (2008) 2.6.3. Contaminación de las aguas del balneario La Alcantarilla VILLACORTA (2009), en el estudio denominado “Contaminación de las Aguas del Balneario La Alcantarilla” Tingo María, manifiesta que los indicadores biológicos se encontraron fuera de los estándares internacionales para aguas de uso recreacional, uno de ellos fue la presencia de Salmonella en todas las muestras, lo que indica que estas aguas estuvieron contaminadas con material fecal. Ante esto la autora concluye que las aguas que abastecen el Balneario no son adecuadas para la recreación, por el alto nivel de contaminación y presencia de patógenos protozoos. 2.6.4. Índice numérico cualitativo para medir la calidad de las aguas costeras cubanas de uso recreativo MIRAVET et al. (2009), en el estudio denominado “Índice Numérico Cualitativo para Medir la Calidad de las Aguas Costeras Cubanas de Uso 24 Recreativo” en el año 2008, determinaron el ICA en nueve estaciones de muestreo (Cuadro 11).Los valores de DBO5 y coliformes termotolerantes estuvieron por encima del límite permisible para lugares de baño de acuerdo a la Norma cubana (NC: 22, 1999), debido a niveles altos de materia orgánica que indican la influencia de la acción antrópica, derivada de residuos industriales y urbanos. Cuadro 8. ICA en aguas costeras cubanas para uso recreativo. Estaciones ICA Hatiguanico 41.9 Tasajera 33.2 Caimito 41.7 Rosario 40.5 Mayabeque 16.6 Surgidero de Batabanó 27.8 Playa Cajío 43.2 Playa Guanímar 48.5 Majana 23.8 Fuente: MIRAVET (2009) 2.7. Normas nacionales 2.7.1. Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua, D.S. Nº 002-2008-MINAM Cada uso exige un tipo de agua con calidad determinada. En base al D.S. Nº 002-2008-MINAM, se precisa la siguiente categoría para aguas de uso recreacional (Diario Oficial El PERUANO, 2008): 25 2.7.1.1. Categoría 1: Poblacional y recreacional Sub Categoría B: Aguas superficiales destinadas para recreación B1: Aguas superficiales destinadas al uso recreativo de contacto primario. Incluyen actividades como natación, esquí acuático, buceo libre, surf, canotaje, navegación en tabla a vela o windsurf, moto acuática, pesca submarina, o similares. B2: Aguas superficiales destinadas al uso recreativo de contacto secundario. Incluye deportes acuáticos con botes, lanchas, pesca deportiva, o similares. En el cuadro 9 se presentan los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para aguas de uso recreacional. 26 Cuadro 9. Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua Parámetros Unidad Aguas superficiales destinadas al uso recreacional (B1) contacto primario (B2) contacto secundario Fisicoquímicos DBO5 mg/L 5 10 OD mg/L ≥5 ≥4 pH Unidad de pH 6.0 – 9.0 ** Turbiedad UNT 100 ** Metales Arsénico mg/L 0.01 ** Cadmio mg/L 0.01 ** Cobre mg/L 2 ** Cromo mg/L 0.05 ** Hierro mg/L 0.3 ** Manganeso mg/L 0.1 ** Mercurio mg/L 0.001 ** Plomo mg/L 0.01 ** Zinc mg/L 3 ** Microbiológicos Coliformes Totales NMP/100mL 1000 4000 Coliformes Termotolerantes NMP/100 mL 200 1000 Escherichia coli NMP/100 mL Ausencia Ausencia Salmonella Ausencia o presencia/100 mL Ausencia Ausencia Vibrio cholerae Ausencia o presencia/100 mL Ausencia Ausencia Fuente: Diario Oficial El PERUANO (2008) DBO5: Demanda bioquímica de oxígeno en 5 días; OD: Oxígeno disuelto; pH: Potencial de hidrogeno UNT: Unidad Nefelométrica de Turbiedad; NMP: Numero Más Probable; **: Parámetro no relevante 27 2.7.2. Límites Máximos Permisibles (LMP) para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domesticas o Municipales (PTAR), D.S. 003-2010-MINAM En el Cuadro 10 se presentan los Límites Máximos Permisibles de efluentes para vertidos a cuerpos de agua. Cuadro 10. Límites Máximos Permisibles para los efluentes de PTAR. Parámetro Unidad LMP de efluentes para vertidos a cuerpos de aguas Coliformes Termotolerantes NMP/100 mL 10000 DBO5 mg/L 100 pH Unidad de pH 6.5 – 8.5 Fuente: Diario Oficial El PERUANO (2010) NMP: Numero Más Probable; DBO5: Demanda bioquímica de oxígeno en 5 días; pH: Potencial de hidrogeno 28 III. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Descripción de la zona de estudio La laguna Yarinacocha es un cuerpo de agua lentico que se formó en la planicie de inundación del rio Ucayali, de configuración meándrica en su parte media, presenta forma de “J” invertida (Figura 1), cuyas principales dimensiones se presentan en el Cuadro 11 (VELA, 2000). Figura 1. Imagen satelital de la laguna Yarinacocha. 29 Cuadro 11. Principales características fisiográficas de la laguna Yarinacocha. Características Unidad Dimensión Área Ha 1470 Perímetro Km 45 Longitud total Km 20 Ancho máximo m 900 Ancho mínimo m 400 Ancho promedio m 650 Profundidad máxima m 19 Profundidad promedio m 7 Fuente: VELA (2000) 3.1.1. Ubicación La laguna Yarinacocha se ubica a 6.5 Km al noroeste de la ciudad de Pucallpa, en el Distrito de Yarinacocha, Provincia de Coronel Portillo, Departamento de Ucayali. Geográficamente se encuentra entre los 08º 17’ de Latitud Sur y 74º 37’ de Longitud Oeste, a 195 m.s.n.m. (VELA, 2000). 3.1.2. Clima y ecología Según la clasificación de Koppen (1989), el área de la laguna Yarinacocha tiene un clima tropical permanentemente húmedo y cálido. La temperatura media anual es de 26 ºC, la máxima media es 33 ºC y la mínima media es 21 ºC. La precipitación media anual es 1500 mm., la humedad media anual es 84.2 %. Presenta 4 ciclos estacionales: lluvioso (Febrero – Mayo), seco (Junio – Agosto), semi-seco (Setiembre – Noviembre) y semi- lluvioso (Diciembre – Enero) (VELA, 2000). 30 Basado en la clasificación ecológica de Holdrige (1982), el área de la laguna constituye un Bosque Húmedo Tropical (bh – T) y de acuerdo a las regiones naturales del Perú, corresponde a Selva Baja(VELA, 2000). 3.1.3. Indicadores sociales El Distrito de Yarinacocha tiene una población estimada de 90977 habitantes (INEI – Ucayali 2011). El 23.7 % de las viviendas cuenta con servicio de agua potable y solo el 17.7 % cuenta con servicio de desagüe. En cuanto a las comunidades asentadas alrededor de la laguna Yarinacocha (Cuadro 12), ninguna tiene acceso a servicio de agua potable al interior de la vivienda, el abastecimiento es través de pozos, tanques, piletas y agua de la laguna. Ninguna comunidad cuenta con un sistema de eliminación de excretas, sólo hay letrinas, gran parte de ellas en mal estado o inoperativas (EMAPACOP S.A., 2010). Cuadro 12. Comunidades asentadas alrededor de la laguna Yarinacocha y población en el año 2010. Comunidad Población Caserío Bellavista 235 Caserío 7 de Junio 160 Caserío Porvenir 240 Caserío Mariscal Sucre 338 Caserío Nueva Luz de Fátima 271 Caserío San Lorenzo 800 Caserío Santa Rosa 496 Caserío San Juan 1345 Fuente: EMAPACOP S.A. (2010) 31 Cuadro 12. Comunidades asentadas alrededor de la laguna Yarinacocha y población en el año 2010 (continuación). Comunidad Población Caserío Padre Bernardo 196 Caserío11 de Agosto 160 Caserío Leoncio Prado 577 Caserío Pueblo Libre 120 CC. PP. San José 2077 CC. NN. San Francisco 1880 CC. NN. Nuevo Egipto 100 CC. NN. Santa Clara 260 CC. NN. Puerto Firmeza 260 AA. HH. Nuevo Edén 250 Total 9765 Fuente: EMAPACOP S.A. (2010) 3.2. Materiales Se utilizaron materiales de laboratorio para muestreo y transporte, análisis, equipos y medios de cultivos, según la metodología empleada. 3.3. Metodología 3.3.1. Estaciones de muestreo En la laguna Yarinacocha se establecieron cuatro (04) estaciones en base a la mayor demanda de turistas y bañistas en actividades de recreación (Cuadro13 y Figura 2). 32 Cuadro 13. Ubicación de las estaciones de muestreo de la laguna Yarinacocha. Estación Coordenadas UTM Zona 18 (WGS84) Este Norte Altitud Anaconda (E1) 0546880 9076905 144 Puerto Callao (E2) 0546749 9076845 145 San José (E3) 0544701 9078311 147 San Juan (E4) 0544233 9079971 144 Fuente: Elaboración propia (2012) Figura 2. Imagen satelital de la ubicación de las estaciones de muestreo de la laguna Yarinacocha. 33 3.3.2. Recolección de muestras En cada estación, para el análisis microbiológico, las muestras se recolectaron en frascos de vidrio estéril de 500 mL. Los análisis fisicoquímicos se realizaron in situ, para el análisis de DBO5 se utilizó frascos de vidrio oscuros de 1 L y para los análisis de metales frascos de plástico de 1 L. Las muestras se tomaron a 5 m de la orilla y a 30 cm de profundidad. Se realizó un muestreo compuesto (3 muestras simples). Se recolectaron 2 muestras por mes (Setiembre a Febrero) entre las 8 a 10 am., durante el muestreo no se presentaron precipitaciones. La metodología se realizó de acuerdo a lo establecido en el APHA (2005). Los análisis se realizaron en el Laboratorio Ambiental de la Dirección Ejecutiva de Salud Ambiental de Ucayali. 3.3.3. Evaluación de los parámetros fisicoquímicos 3.3.3.1. Determinación de la demanda bioquímica de oxigeno Método: Método de dilución, 5 días a 20 ºC, de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 5210 B (APHA, 2005). La muestra se incubó 5 días a temperatura estable de 20 ºC, el oxígeno disuelto se midió por el método electrométrico, antes y después de la incubación. 34 3.3.3.2. Determinación de oxígeno disuelto Método: Electrométrico, in situ (oxímetro OD HANNA HI 9146), de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 4500-OG (APHA, 2005). 3.3.3.3. Determinación de pH Método: Electrométrico, in situ (potenciómetro HANNA HI 8424), de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 4500-H+B (APHA, 2005). 3.3.3.4. Determinación de turbiedad Método: Nefelométrico, in situ (turbidímetro HACH 2100P), de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 2130 B (APHA, 2005). 3.3.3.5. Determinación de metales Método: Espectrofotometría de absorción atómica, de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 3500 (APHA, 2005). El análisis para metales fue realizado por el personal técnico del laboratorio. 35 3.3.4. Evaluación de los parámetros microbiológicos 3.3.4.1. Determinación de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli Método: Número Más Probable (NMP) por fermentación de tubos múltiples, de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 9221B/9221 E/9221 F (APHA, 2005). El análisis se basó en 3 etapas (Figura 10 del Anexo B): 1. Prueba presuntiva: se colocó volúmenes determinados de muestra de agua en una serie de tubos conteniendo caldo lauril triptosa y se incubó a 35 °C por 24 a 48 horas. 2. Prueba confirmativa: para la determinación de coliformes totales, se inoculó los tubos positivos de la prueba presuntiva en caldo verde brillante bilis y se incubó a 35 ºC por 24 a 48 horas, en el caso de coliformes termotolerantes y Escherichia coli, se inoculó en caldo EC – MUG e incubó a 44.5ºC por 24 horas. La formación de gas en los tubos Durham, presencia de fermentación y turbiedad, se consideraron reacción positiva. 3. Los tubos positivos del caldo EC – MUG se expusieron a una lámpara de luz UV de 365 nm, la presencia de una fluorescencia azul se consideró como reacción positiva para Escherichia coli. 36 3.3.4.2. Determinación de Salmonella sp Método: Procedimientos generales cualitativos de aislamiento de Salmonella (presencia/ausencia), de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 9260 B (APHA, 2005). La detección se basó en 5 etapas (Figura 11 del Anexo B): 1. Pre-enriquecimiento no selectivo: se colocó el hisopo de Moore en 225 mL de agua peptonada tamponada (A.P.T.) y se incubó a 37 °C por 24 horas. 2. Enriquecimiento selectivo: se transfirió 0,1 mL del A.P.T. a un tubo que contenga 10 mL de caldo Rappaport-Vassiliadis (RV) y se Incubó a 41.5 ºC por 24 horas. 3. Plaqueado: se transfirió una azada del cultivo obtenido del caldo RV, a placas Petri conteniendo el medio selectivo agar Salmonella-Shigella (agar S-S), se estrió, se invirtió las placas e incubó a 37 ºC por 24 horas. 4. Identificación: las colonias de Salmonella en agar S-S tienen un centro negro y una zona ligeramente transparente. Se seleccionó 1 colonia característica, se estrió en agar nutritivo e incubó a 37 ºC por 24 horas. 5. Confirmación bioquímica: del cultivo obtenido, se inoculó en los medios: agar hierro tres azúcares (agar TSI), agar urea, agar L- lysina descarboxilasa (agar LIA), reactivo para Voges Proskauer, 37 reactivos para la reacción de indol (reactivo de Kovacs); estos medios se incubaron a 37 °C por 24 horas. 3.3.4.3. Determinación de Vibrio cholerae Método: Procedimientos generales cualitativos de aislamiento de de Vibrio cholerae (presencia/ausencia), de acuerdo al Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater parte 9260 H, 21ª ed., 2005 (APHA, 2005). La detección se basó en 4 etapas (Figura 12 del Anexo B): 1. Pre-enriquecimiento no selectivo: se colocó el hisopo de Moore en 225 mL de agua peptonada alcalina (A.P.A.) e incubó a 35 °C por 24 horas. 2. Plaqueado: se transfirió una azada de la superficie del A.P.A., a placas Petri conteniendo el medio selectivo agar tiosulfato- citrato-bilis-sacarosa (TCBS), se estrió, se invirtió las placas e incubó a 35 °C por 18 a 24 horas. 3. Identificación: Las colonias de V. cholerae en agar TCBS son grandes (2 a 3 mm), lisas, de color amarillo y ligeramente aplanado con centros opacos y periferias translúcidas. Se seleccionó hasta 5 colonias características, se estrió en agar TSA con 2 % de NaCl e incubó a 35 ºC por 18 a 24 horas. 4. Confirmación bioquímica: del cultivo obtenido, se inoculó en los medios: agar hierro tres azúcares (agar TSI), arginina glucosa 38 slant (AGS), caldo triptona sin cloruro de sodio (T1N0), caldo triptona con 3 % de cloruro de sodio (T1N3), estos medios se incubaron a 35 ºC por 18 a 24 horas; prueba del cordón (desoxicolato de sodio al 0.5 %), reactivo para la reacción de oxidasa. 3.4. Determinación del Índice de Calidad del Agua (ICA) Para la clasificación de la calidad del agua de la laguna Yarinacocha se calculó el ICA de Dinius (1987), el cual es desarrollado a nivel nacional e internacional, pudiendo ser empleado en aguas de condiciones tropicales. Para el cálculo del ICA se utilizó la fórmula 1, las funciones de los subíndices y las ponderaciones para cada parámetro designado (Cuadro 14). Fórmula 1: Donde, i corresponde a cada uno de los parámetros de calidad elegidos, Ii corresponde al subíndice de cada parámetro, y Wi corresponde al peso o porcentaje asignado a cada parámetro 39 Cuadro 14. Funciones de los subíndices y ponderaciones de cada parámetro para el cálculo del ICA de la laguna Yarinacocha. Parámetro Función del subíndice (Ii) Peso relativo o especifico (Wi) Coliformes Termotolerantes ICTT = 106 (CTT) -0.1286 Si CTT > 105/100mL, ICTT = 2 19% OD % saturación IOD= 0.82(OD) + 10.56 Si % OD >140, IOD= 5 18% DBO5 IDBO = 108 (DBO5) -0.3494 Si DBO5> 30 mg/L, IDBO= 2 17% Coliformes Totales ICT = 136 (CT) -0.1311 Si CT > 105/100mL, ICT = 2 17% pH Si 6.9 ≤ pH ≤ 7.1 :IpH = 100 Si pH< 6.9 :IpH = 10 0.6803+0.1856(pH) Si pH > 7.1 : IpH = 10 3.65 - 0.2216(pH) Si 12 < pH < 2, IpH =0 15% Turbiedad ITurb=e (4.561 - 0.0196Turb) Si Turbiedad >100, ITurb =5 14% Fuente: LEÓN (2000) 3.5. Determinación de fuentes contaminantes Se recolectaron muestras de cinco (05) fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha, las muestras se tomaron igual que en las estaciones pero una vez por mes y se determinó su grado de contaminación mediante el cálculo del ICO desarrollado por RAMÍREZ y VIÑA (1998). Para el cálculo del ICO se utilizó la fórmula 2 y las funciones de los subíndices de cada parámetro (Cuadro 15). Fórmula 2: Donde, I corresponde al subíndice de cada parámetro. 40 Cuadro 15. Funciones de los subíndices de cada parámetro para el cálculo del ICO de las fuentes contaminantes. Parámetro Función del subíndice (Ii) DBO5 IDBO = -0.05 + 0.70 log(DBO5) Si DBO5> 30 mg/L, IDBO= 2 Si DBO5< 2 mg/L, IDBO= 0 Coliformes Totales ICT = -1.44 + 0.56 log(CT) Si CT > 204 MNP/100mL, ICT = 1 Si CT < 500 MNP/100mL, ICT = 0 OD % saturación IOD= 1 – 0.01(%OD) Si % OD > 100, IOD= 0 Fuente: RAMÍREZ y VIÑA (1998) 3.6. Análisis estadístico Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) para las diferentes variables en estudio y comparaciones múltiples, con un nivel de significancia del 5 %. Asimismo se realizó un análisis de correlación de Pearson para buscar relaciones entre las variables fisicoquímicas y microbiológicas. Todos los análisis fueron realizados mediante el programa Statistical Package for the Social Sciencies (SPSS) versión 19. 41 IV. RESULTADOS 4.1. Parámetros fisicoquímicos del agua de la laguna Yarinacocha 4.1.1. Análisis descriptivo de los parámetros fisicoquímicos Los valores promedio de los parámetros fisicoquímicos utilizados para evaluar la calidad del agua de la laguna para uso recreativo se muestran en el Cuadro 16 y Figura 3. Cuadro 16. Medidas descriptivas de los parámetros fisicoquímicos. Parámetro fisicoquímico Medidas descriptivas Estaciones Anaconda Pto. Callao San José San Juan DBO5 (mg/L) X 2.023 1.998 1.890 1.937 Mín 1.70 1.58 1.52 1.60 Máx 2.40 2.38 2.30 2.34 OD (mg/L) X 5.625 5.717 6.492 6.383 Mín 5.00 5.10 6.00 6.00 Máx 6.30 6.40 7.30 7.10 pH (Unidad de pH) X 7.883 7.890 7.696 7.783 Mín 7.70 7.48 7.40 7.51 Máx 8.05 8.11 8.00 8.06 Turbiedad (UNT) X 68.375 67.575 59.175 64.892 Mín 50.80 52.80 42.31 47.40 Máx 79.00 79.70 72.10 78.00 Fuente: Elaboración propia (2012) X: Promedio; Mín: Valor mínimo; Máx: Valor máximo DBO5: Demanda bioquímica de oxígeno en 5 días; OD: Oxígeno disuelto; pH: Potencial de hidrogeno 42 Figura 3. Variación de los promedios de los parámetros fisicoquímicos en cada estación. Con respecto a la concentración de metales en las muestras procesadas, en el Cuadro 17 se presenta el promedio de los principales iones analizados para cada estación. Cuadro 17. Promedio de la concentración de metales. Metales (mg/L) Estaciones Anaconda Pto. Callao San José San Juan As 0.000 0.000 0.000 0.000 Cd 0.003 0.003 0.002 0.002 Cr 0.006 0.007 0.005 0.006 Cu 0.005 0.005 0.005 0.005 Fe 0.173 0.170 0.133 0.163 Mn 0.053 0.064 0.071 0.060 Hg 0.000 0.000 0.000 0.000 Pb 0.002 0.002 0.002 0.003 Zn 0.040 0.044 0.053 0.037 Fuente: Elaboración propia (2012) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 BDO OD pH TURB Anaconda Pto. Callao San José San Juan 43 4.1.2. Análisis de varianza de los parámetros fisicoquímicos El Cuadro 18muestrael análisis de varianza, se observa que no existe diferencias significativas entre las medias para los parámetrosDBO5, pH y turbiedad, en cambio para el oxígeno disuelto existe diferencias altamente significativas (Sig.<0.01) en función a las estaciones de muestreo. Cuadro 18. Análisis de varianza de los parámetros fisicoquímicos. Origen Variable dependiente Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Modelo corregido DBO5 0.130 3 0.043 0.725 0.542 OD 7.174 3 2.391 13.311 0.000 pH 0.305 3 0.102 2.580 0.066 TURB 623.504 3 207.835 1.984 0.130 Intersección DBO5 184.750 1 184.750 3099.996 0.000 OD 1759.341 1 1759.341 9792.662 0.000 pH 2929.844 1 2929.844 74375.460 0.000 TURB 202826.651 1 202826.651 1936.508 0.000 ESTACIÓN DBO5 0.130 3 0.043 0.725 0.542 OD 7.174 3 2.391 13.311 0.000 pH 0.305 3 0.102 2.580 0.066 TURB 623.504 3 207.835 1.984 0.130 Error DBO5 2.622 44 0.060 OD 7.905 44 0.180 pH 1.733 44 0.039 TURB 4608.488 44 104.738 Total DBO5 187.502 48 OD 1774.420 48 pH 2931.882 48 TURB 208058.643 48 Total corregida DBO5 2.752 47 OD 15.079 47 pH 2.038 47 TURB 5231.992 47 Fuente: Elaboración propia (2012) 44 El Cuadro 19 muestra las comparaciones múltiples de oxígeno disuelto (OD), en donde se observa las diferencias de las estaciones Anaconda y Pto. Callao con las estaciones San José y San Juan. Cuadro 19. Prueba de Tukey para comparaciones múltiples de oxígeno disuelto. Variable dependiente (I)ESTACIÓN (J) ESTACIÓN Sig. Diferencia de medias (I-J) OD ANACONDA PTO CALLAO 0.951 -0.0917 SAN JOSÉ 0.000 -0.8667 SAN JUAN 0.000 -0.7583 PTO CALLAO ANACONDA 0.951 0.0917 SAN JOSÉ 0.000 -0.7750 SAN JUAN 0.002 -0.6667 SAN JOSÉ ANACONDA 0.000 0.8667 PTO CALLAO 0.000 0.7750 SAN JUAN 0.923 0.1083 SAN JUAN ANACONDA 0.000 0.7583 PTO CALLAO 0.002 0.6667 SAN JOSÉ 0.923 -0.1083 Fuente: Elaboración propia (2012) La figura 4, muestra que las concentraciones de oxígeno disuelto son menores en las estaciones Anaconda con Pto. Callao, y mayores en las estaciones San José con San Juan. 45 Figura 4. Variación del promedio de oxígeno disuelto en cada estación. 4.1.3. Correlación de Pearson de los parámetros fisicoquímicos El Cuadro 20 muestra el análisis de correlación de Pearson entre parámetros fisicoquímicos, se observa que no existe asociación lineal entre los parámetros en estudio (Sig.>0.05). 5,6 5,7 5,8 5,9 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Anaconda Pto. Callao San José San Juan OD 46 Cuadro 20. Análisis de Correlación de Pearson entre parámetros fisicoquímicos. Parámetros Sig. Correlación de Pearson DBO5 DBO5 1 OD 0.125 -0.224 pH 0.606 0.076 TURB 0.732 0.051 OD DBO5 0.125 -0.224 OD 1 pH 0.259 -0.166 TURB 0.139 -0.217 pH DBO5 0.606 0.076 OD 0.259 -0.166 pH 1 TURB 0.081 0.254 TURB DBO5 0.732 0.051 OD 0.139 -0.217 pH 0.081 0.254 TURB 1 Fuente: Elaboración propia (2012) 4.2. Parámetros microbiológicos del agua de la laguna Yarinacocha 4.2.1. Análisis descriptivo de los parámetros microbiológicos Los valores promedio de los parámetros microbiológicos utilizados para evaluar la calidad del agua de la laguna para uso recreativo se muestran en el Cuadro 21 y Figura 5. 47 Cuadro 21. Medidas descriptivas de los parámetros microbiológicos. Parámetro microbiológico Medidas descriptivas Estaciones Anaconda Pto. Callao San José San Juan CT (NMP/100 mL) X 3941.667 2458.333 2166.667 2349.167 Mín 1000 1100 1100 790 Máx 9200 4600 4000 4900 CTT (NMP/100 mL) X 1731.667 1169.167 917.500 975.833 Mín 490 360 330 360 Máx 3500 2100 1500 1700 E. coli (NMP/100 mL) X 44.833 32.500 25.167 29.250 Mín 21 17 17 13 Máx 94 49 43 46 Salmonella (Ausencia/presencia) X Presencia Presencia Presencia Presencia Vibrio cholerae (Ausencia/presencia) X Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Fuente: Elaboración propia (2012) X: Promedio; Mín: Valor mínimo; Máx: Valor máximo CT: Coliformes totales; CTT: Coliformes termotolerantes; E. coli: Escherichia coli Figura 5. Variación de los promedio de los parámetros microbiológicos. 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 CT CTT E. coli Anaconda Pto. Callao San José San Juan 48 4.2.2. Análisis de varianza de los parámetros microbiológicos El Cuadro 22 muestra el análisis de varianza, en donde se observa que existen diferencias significativas (Sig.<0.05) para coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli, en función a las estaciones de muestreo. Cuadro 22. Análisis de varianza de los parámetros microbiológicos. Origen Variable dependiente Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Modelo corregido CT 24051756.250 3 8017252.083 3.808 0.016 CTT 4964022.917 3 1654674.306 4.381 0.009 E coli 2588.229 3 862.743 3.877 0.015 CT 357466252.083 1 357466252.083 169.770 0.000 CTT 68952102.083 1 68952102.083 182.556 0.000 E coli 52074.188 1 52074.188 234.027 0.000 ESTACIÓN CT 24051756.250 3 8017252.083 3.808 0.016 CTT 4964022.917 3 1654674.306 4.381 0.009 E coli 2588.229 3 862.743 3.877 0.015 Error CT 92646091.667 44 2105592.992 CTT 16618975.000 44 377703.977 E coli 9790.583 44 222.513 Total CT 474164100.000 48 CTT 90535100.000 48 E coli 64453.000 48 Total corregida CT 116697847.917 47 CTT 21582997.917 47 E coli 12378.813 47 Fuente: Elaboración propia (2012) El Cuadro 23 muestra las comparaciones múltiples de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli, en donde se observa las diferencias de las estaciones Anaconda, San José y San Juan. 49 Cuadro 23. Prueba de Tukey para comparaciones múltiples de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli. Variable dependiente (I) ESTACIÓN (J) ESTACIÓN Sig. Diferencia de medias (I-J) CT ANACONDA PTO CALLAO 0.073 1483.33 SAN JOSÉ 0.022 1775.00 SAN JUAN 0.048 1592.50 PTO CALLAO ANACONDA 0.073 -1483.33 SAN JOSÉ 0.960 291.67 SAN JUAN 0.998 109.17 SAN JOSÉ ANACONDA 0.022 -1775.00 PTO CALLAO 0.960 -291.67 SAN JUAN 0.990 -182.50 SAN JUAN ANACONDA 0.048 -1592.50 PTO CALLAO 0.998 -109.17 SAN JOSÉ 0.990 182.50 CTT ANACONDA PTO CALLAO 0.128 562.50 SAN JOSÉ 0.012 814.17 SAN JUAN 0.021 755.83 PTO CALLAO ANACONDA 0.128 -562.50 SAN JOSÉ 0.748 251.67 SAN JUAN 0.867 193.33 SAN JOSÉ ANACONDA 0.012 -814.17 PTO CALLAO 0.748 -251.67 SAN JUAN 0.996 -58.33 SAN JUAN ANACONDA 0.021 -755.83 PTO CALLAO 0.867 -193.33 SAN JOSÉ 0.996 58.33 E coli ANACONDA PTO CALLAO 0.194 12.33 SAN JOSÉ 0.012 19.67 SAN JUAN 0.065 15.58 PTO CALLAO ANACONDA 0.194 -12.33 SAN JOSÉ 0.627 7.33 SAN JUAN 0.950 3.25 SAN JOSÉ ANACONDA 0.012 -19.67 PTO CALLAO 0.627 -7.33 SAN JUAN 0.908 -4.08 SAN JUAN ANACONDA 0.065 -15.58 PTO CALLAO 0.950 -3.25 SAN JOSÉ 0.908 4.08 Fuente: Elaboración propia (2012) 50 La figura 6 muestra que la concentración de coliformes totales y coliformes termotolerantes es mayor en la estación Anaconda y menor en las estaciones San José y San Juan. Figura 6. Variación del promedio de coliformes totales y coliformes termotolerantes en las estaciones de muestreo. La figura 7 muestra que la concentración de Escherichia coli es mayor en la estación Anaconda y menor en la estación San José. 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Anaconda Pto. Callao San José San Juan CT CTT 51 Figura 7. Variación del promedio de Escherichia coli en las estaciones de muestreo. 4.2.3. Correlación de Pearson de los parámetros microbiológicos El Cuadro 24 muestra el análisis de correlación de Pearson para los parámetros microbiológicos, observándose que existe asociación lineal positiva entre los parámetros en estudio (Sig.<0.01). 20 25 30 35 40 45 50 Anaconda Pto. Callao San José San Juan E. coli 52 Cuadro 24. Análisis de Correlación de Pearson entre parámetros microbiológicos. Parámetros Sig. Correlación de Pearson CT CT 1 CTT 0.000 0.533 E coli 0.000 0.598 CTT CT 0.000 0.533 CTT 1 E coli 0.000 0.900 E coli CT 0.000 0.598 CTT 0.000 0.900 E coli 1 Fuente: Elaboración propia (2012) 4.3. Correlación de Pearson entre los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos El Cuadro 25 muestra el análisis de correlación de Pearson entre parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, observándose que no existe asociación lineal entre los parámetros en estudio. Para este caso las variables fisicoquímicas no dependen de las microbiológicas y viceversa. 53 Cuadro 25. Análisis de Correlación de Pearson entre parámetros fisicoquímicos y microbiológicos. Parámetros Sig. Correlación de Pearson DBO5 CT 0.697 0.058 CTT 0.865 0.025 E coli 0.674 0.062 OD CT 0.185 -0.194 CTT 0.137 -0.218 E coli 0.054 -0.280 pH CT 0.064 0.307 CTT 0.406 0.123 E coli 0.459 0.109 TURB CT 0.050 0.285 CTT 0.070 0.303 E coli 0.087 0.250 Fuente: Elaboración propia (2012) 4.4. Índice de Calidad del Agua (ICA) El cuadro 26 muestra el ICA en las estaciones de la laguna. Cuadro 26. Cálculo del ICA en las estaciones de la laguna Yarinacocha. Estación Medidas Parámetros ICA CTT OD (% sat) DBO5 CT pH Turb Anaconda X 1732 70 2.02 3942 7.88 68.38 53.3 Ii 40.6 68.0 84.5 45.9 80.1 25.0 Pto. Callao X 1169 71 2.00 2458 7.89 67.58 54.6 (Ii) 42.7 68.8 84.8 48.8 79.7 25.4 San José X 918 81 1.90 2167 7.70 59.18 58.6 (Ii) 44.1 77.0 86.3 49.7 87.1 30.0 San Juan X 976 79.6 1.94 2349 7.78 64.89 56.9 (Ii) 43.7 75.8 85.7 49.2 84.3 26.8 Fuente: Elaboración propia (2012) X: Promedio; Ii: subíndice de cada parámetro 54 La Figura 8 muestra la clasificación del ICA para uso recreacional en las estaciones de la laguna Yarinacocha, en donde se observa que todas las estaciones se clasificaron como Levemente Contaminado. Figura 8. Clasificación de la calidad del agua de la laguna Yarinacocha en las estaciones de recreación, según el ICA de Dinius (1987). 4.5. Fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha La contaminación de la laguna Yarinacocha tiene su origen en el vertimiento de aguas residuales. En las últimas décadas, la población se ha incrementado rápidamente, lo cual ha generado mayor consumo de agua potable, por consiguiente, la generación de mayor volumen de aguas residuales domésticas. 55  Laguna Pacacocha Lleva sus aguas a la laguna Yarinacocha a través de la quebrada Pacacaño. Esta quebrada presenta una constantemente acumulación de basura proveniente de la actividad urbana. En el cuadro 27 se presenta los resultados del análisis de agua de la salida de la quebrada Pacacaño. Cuadro 27. Resultados del análisis de agua de la salida de la quebrada Pacacaño. Parámetros Fuente 1 Salida de la quebrada Pacacaño DBO5 8.60 OD 3.53 pH 8.10 CT 45000 CTT 21500 Fuente: Elaboración propia (2012)  Urbanización Pedro Portillo - FONAVI Cuenta con 340 viviendas y un promedio de 1530 habitantes. Por la antigüedad de su red de alcantarillado, la cual no está integrada a la red de EMAPACOP S.A., las aguas servidas son evacuadas hacia la laguna Yarinacocha a través de un caño natural. En el Cuadro 28 se presentan los resultados del análisis de agua de desagüe la Urb. FONAVI. 56 Cuadro 28. Resultados del análisis de agua de desagüe de la Urb. FONAVI. Parámetros Fuente 2 Desagüe de la Urb. FONAVI DBO5 9.31 OD 3.87 pH 7.16 CT 46000 CTT 22000 Fuente: Elaboración propia (2012)  Hospital Amazónico de Yarinacocha La infraestructura hospitalaria comprende 44 ambientes, con 98 camas hospitalarias. Las líneas de desagüe y tanque séptico de tratamiento de aguas residuales datan desde el año 1958, este último se encuentra inservible por lo que las aguas servidas son evacuadas sin tratamiento a la laguna Yarinacocha. En el cuadro 29 se presenta los resultados del análisis de agua de desagüe del Hospital Amazónico. Cuadro 29. Resultados del análisis de agua de desagüe del Hospital Amazónico de Yarinacocha. Parámetros Fuente 3 Desagüe del Hospital Amazónico DBO5 7.20 OD 3.61 pH 6.90 CT 35000 CTT 18750 Fuente: Elaboración propia (2012) 57  Malecón Yarinacocha La rivera de la laguna Yarinacocha alberga a 75 predios entre comercios y viviendas, estos predios se encuentran situados entre los jirones, Jr. Ruperto Pérez, Jr. Circunvalación Malecón Yarina y Jr. 2 de mayo. Todos estos predios descargan sus aguas servidas directamente a la laguna. En el cuadro 30 se presenta los resultados del análisis de agua de desagüe del Malecón Yarinacocha. Cuadro 30. Resultados del análisis de agua de desagüe del Malecón Yarinacocha. Parámetros Fuente 4 Desagüe del Malecón Yarinacocha DBO5 7.52 OD 4.23 pH 7.26 CT 24000 CTT 11000 Fuente: Elaboración propia (2012)  Laguna Cashibococha Tiene 6.5 Km de largo, en sus riberas se encuentran asentadas 17 comunidades mestizas y nativas. Sus aguas desembocan en la laguna Yarinacocha a través de la quebrada Cashibocaño. En el cuadro 31 se presenta los resultados del análisis de agua de la salida de la quebrada Cashibocaño. 58 Cuadro 31. Resultados del análisis de agua de la salida de la quebrada Cashibocaño. Parámetros Fuente 5 Salida de la quebrada Cashibocaño DBO5 6.84 OD 4.95 pH 7.11 CT 24000 CTT 11000 Fuente: Elaboración propia (2012) En el Cuadro 32 se presentan los resultados del cálculo del Índice de Contaminación (ICO) de las fuentes contaminantes Cuadro 32. Cálculo del ICO en las fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha. Fuentes Medidas Parámetros ICO DBO5 CT OD (% sat) Salida quebrada Pacacaño X 6.80 45000 43.8 0.75 Ii 0.53 1.17 0.56 Desagüe Urb. FONAVI X 9.31 46000 48.1 0.77 Ii 0.63 1.17 0.52 Desagüe Hospital Amazónico X 7.20 35000 44.8 0.74 Ii 0.55 1.10 0.55 Desagüe Malecón Yarinacocha X 7.52 24000 52.5 0.68 Ii 0.56 1.01 0.48 Salida quebrada Cashibocaño X 6.84 24000 61.5 0.64 Ii 0.53 1.01 0.39 Fuente: Elaboración propia (2012) X: Promedio; Ii: subíndice de cada parámetro 59 La Figura 9 muestra las principales fuentes que contaminan la laguna. Figura 9. Imagen satelital de las principales cinco (05) fuentes que contaminan la laguna Yarinacocha. 60 V. DISCUSIÓN 5.1. Indicadores de la calidad del agua De acuerdo a la norma D.S. Nº 002-2008-MINAM, los valores de los parámetros fisicoquímicos se encuentran dentro de los estándares nacionales para aguas de uso recreacional. Los valores de DBO5, se registraron por debajo de 3 mg/L y los de oxígeno disuelto entre 5.0 – 7.9 mg/L, para esto ROMERO (1998) indica que el agua presenta una calidad excelente en cuando a la DBO5 y una calidad aceptable en cuanto al oxígeno disuelto, también indica que en la mayoría de las aguas naturales el pH se encuentra entre 6 – 9, reportándose en la laguna un pH alrededor de 7. Las aguas de las estaciones de la laguna Yarinacocha a pesar de presentar indicadores fisicoquímicos dentro de los estándares nacionales para aguas de uso recreacional y aparentar ser apta para este uso, no se las pueden considerar de esta manera, puesto que la calidad del agua se aprecia luego de realizar los análisis microbiológicos, los cuales estuvieron fuera de los estándares nacionales. En este sentido GONZÁLES y GUTIÉRREZ (2005), refieren que la calidad del agua es determinada con tan solo advertir que uno de los indicadores de calidad sin importar su naturaleza (fisicoquímica o microbiológica), no se encuentre dentro de los límites establecidos. 61 La OMS (1998), indica que las bacterias coliformes son un buen indicador para medir la salubridad de las aguas. ROJAS (2004), reportó en la estación San José un promedio de 460 NMP/100 mL de coliformes totales y 240 NMP/100 mL de coliformes termotolerantes. DESA (2008), reportó en la misma estación un promedio de 930 NMP/100 mL de coliformes totales y 430 NMP/100 mL de coliformes termotolerantes. En comparación a nuestro estudio dichos valores fueron muy superiores, registrándose un promedio de 2167NMP/100 mL de coliformes totales y 918 NMP/100 mL de coliformes termotolerantes. Estos resultados se deben posiblemente al aumento poblacional desordenado alrededor de la laguna, lo cual ha generado mayor descarga de agua residual, que sin ningún tratamiento es vertido a la laguna Yarinacocha. En cuanto a la detección de Salmonella y Vibrio cholerae, nuestros resultados concuerdancon respecto a lo encontrado por VILLACORTA (2009), quien reportó presencia de Salmonella y ausencia de Vibrio choleraeen las aguas de la quebrada Puente Pérez. AURAZO (2004), menciona que la presencia de Salmonella es característica de aguas residuales sin tratamiento, para lo cual en nuestro estudio la laguna Yarinacocha viene siendo receptora de dichas aguas. De todos los indicadores microbiológicos, solamente Vibrio cholerae se encontró dentro de los estándares nacionales para aguas de uso recreacional (D.S. Nº 002-2008-MINAM), que establece ausencia/100 mL. 62 5.2. Índice de Calidad del Agua Para el ICA, nuestros resultados no concuerdan con lo reportado por MIRAVET et al. (2009), quienes reportaron valores de ICA entre 48 a 23, mientras que en la laguna Yarinacocha las estaciones reportaron valores entre 58 a 53 clasificándose como Levemente Contaminado (LC), para esta clasificación Dinius (1987), citado por LEÓN (2000), establece que el agua es dudosa para el contacto y se debe restringir los deportes de inmersión. 5.3. Fuentes contaminantes GRAY (1994), establece que una de las principales fuentes de contaminación del agua es la contaminación urbana, la cual está formada por las aguas residuales de los hogares y los establecimientos comerciales. En este sentido, una de las principales fuentes contaminantes es la que encontramos en el Malecón Yarinacocha, en donde viviendas y comercios descargan sus aguas directo a la laguna. De acuerdo a la norma D.S. Nº 003-2010-MINAM, las cinco fuentes reportaron valores de coliformes termotolerantes fuera de los límites máximos permisibles de efluentes para vertidos a cuerpos de agua. Los resultados del ICO propuesto por RAMÍREZ y VIÑA (1998), en todas las fuentes contaminantes, se encontraron entre 0.6 – 0.8, clasificándose como contaminación alta. 63 VI. CONCLUSIONES - Los parámetros fisicoquímicos en todas las estaciones, se encuentran dentro de los estándares nacionales para aguas de uso recreacional. - La concentración de coliformes totales, coliformes termotolerantes, Escherichia coli y Salmonella, en todas las estaciones, se encuentran fuera de los estándares nacionales. - Todas las estaciones se clasifican como Levemente Contaminado, ya que presentan valores de ICA entre 50 – 60, siendo la estación Anaconda el de menor calidad (ICA = 53.3). - Las fuentes contaminantes sobre la laguna Yarinacocha, presentan niveles de contaminación Alta (0.6 < ICO< 0.8), siendo el desagüe de la Urbanización FONAVI el mayor contaminante (ICO = 0.77). - Por el alto nivel de contaminación y la concentración de microorganismos fuera de los estándares nacionales, estas aguas no son aptas para el uso recreacional. 64 VII. RECOMENDACIONES - Realizar controles periódicos en todas las épocas del año para conocer el perfil fisicoquímico y microbiológico del aguade la laguna Yarinacocha, para así plantear estrategias de manejo y gestión del recurso hídrico. - Establecer controles de descargas de aguas antes de ser vertidas a la laguna, principalmente las de origen doméstico. - Integrar los desagües contaminantes a la red de EMAPACOP S.A. mediante el mejoramiento de la red de desagüe de la Urbanización FONAVI, Hospital Amazónico y ampliación de la red de desagüe del Malecón Yarinacocha. - Realizar campañas de concientización ambiental que permita a los ciudadanos locales y visitantes foráneos, enterarse de la importancia ecológica, económica y sociocultural, que presenta la laguna Yarinacocha. 65 VIII. ABSTRACT Yarinacocha lake is a major source of water for different socio- economic activities. However, nowadays its water is serving like receptors of discharges generated by the population, therefore, the present study was to evaluate the water quality of Yarinacocha lake for recreational use, from the physicochemical and microbiological parameters of four (04) seasons of recreation, by analyzing 48 samples. The physicochemical parameters were within the national standards of water quality for recreational use. As for microbiological parameters averages of total coliformes were 3942 MPN/100mL (Anaconda), 2458 MPN/100mL (Puerto Callao), 2349 MPN/100mL (San Juan) and 2167 MPN/100mL (San Jose) thermotolerant coliformes, 1732 MPN/100mL (Anaconda), 1169 MPN/100mL (Puerto Callao), 918 MPN/100mL (San Juan) and 976 MPN/100mL (San Jose), Escherichia coli 45 MPN/100 (Anaconda), 33 MPN/100mL (Puerto Callao), 25 MPN/100mL (San Juan) and 29 MPN/100mL (San Jose), and Salmonella in all seasons. 66 As for the ICA, the Anaconda obtained station 53.3, Puerto Callao station 54.6, San Jose station 58.6 and San Juan station 56.9. In the period of study the water of the Yarinacocha lake, in all seasons, presented concentrations microbiological outside the national standards (DS. Nº 002-2008-MINAM), for which the water quality is described as unfit for recreational use. 67 IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (APHA). 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21ªed. Washington, USA. AURAZO, M. 2004. Manual para análisis básicos de calidad del agua de bebida. CEPIS/OPS, Lima. 146 p. CAMACHO, J. 2000. Estadística con SPSS. Madrid, España, Rama. 135 p. CLAIR, N. 2000. Ingeniería de aguas residuales. Bogotá, Colombia, McGraw- Hill. 197 p. Diario Oficial El Peruano. 2008. Normas Legales. Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua. Lima (Perú); Jul. 31. Diario Oficial El Peruano. 2010. Normas Legales. Límites Máximos Permisibles para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domesticas o Municipales. Lima (Perú); Mar. 17. EMAPACOPS.A. 2010. Identificación de los impactos ambientales ocasionados por el vertimiento de aguas servidas en los distritos de Callería y Yarinacocha. Pucallpa (Perú). Informe técnico. 39 p. GONZÁLES, M.I., GUTIÉRREZ, J. 2005. Método grafico para la evaluación de la calidad microbiológica de las aguas recreativas, Centro Habana, CIP 10300, Cuba. 132 p. 68 GRAY, N.F. 1994. Calidad de las aguas superficiales; Problemas y soluciones. Madrid, España, Acribia. 265 p. LEÓN, L. 2000. Índices de Calidad del agua (ICA): forma de estimarlos y aplicación en la Cuenca Lerma. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Chapala (México).Boletín técnico nº 9101. 36 p MIRAVET, M., RAMÍREZ, O., MONTALVO, J. 2009. Índice numérico cualitativo para medir la calidad de las aguas costeras cubanas de uso recreativo. Instituto de Oceanología, Ciudad Habana (Cuba). Serie Oceanológica nº 5. 56 p. OMS. 1998. Guías para la calidad del agua potable. Washington, EE.UU. 1v. ROJAS, O. 1991. Índices de Calidad del Agua en fuentes de captación en el Valle del Cauca. In: Seminario internacional sobre calidad del agua para consumo. Cali, Colombia. ROJAS, R. 2002. Elementos de vigilancia y control; Guía para la vigilancia y control de la calidad del agua para consumo humano. CEPIS/OPS, Lima. 114 p. ROMERO, J.A. 1998. Calidad de aguas. Madrid, España, Nomos. 210p. RUIZ, A. 2004. Evaluación ambiental de la laguna de Yarinacocha. Pucallpa, Perú. 79 p. SALAS, H. 1985. Evaluación preliminar sobre la situación actual y manejo de la laguna de Yarinacocha. Lima (Perú). Informe Técnico CEPIS 339. 18 p. SÍAS, R. 2010. Contaminaciónmicrobiológica y parámetros fisicoquímicos de tres fuentes de abastecimiento de agua del Brunas – Tingo María.Tesis 69 Ing. Recursos Naturales Renovables mención Forestales. Tingo María, Perú. Universidad Nacional Agraria de la selva. 66p. TORTORA, G. 1993. Introducción a la microbiología. Zaragoza, España, Acribia. 135p. VELA, A.J. 2000. Plan estratégico para el uso y conservación de los recursos naturales de la laguna de Yarinacocha. Pucallpa, Perú. 72 p. VILLACORTA, T. 2009. Contaminación de las aguas del balneario La Alcantarilla. Tesis Ing. Recursos Naturales Renovables mención Conservación de Suelos y Agua. Tingo María, Perú. Universidad Nacional Agraria de la Selva. 105 p. 70 X. ANEXO 71 Anexo A. Resultados de análisis Cuadro 33. Resultados de los parámetros fisicoquímicos de las estaciones de la laguna Yarinacocha. PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS ESTACIONES ANACONDA PTO CALLAO SAN JOSÉ SAN JUAN DBO (mg/L) 2.30 2.38 2.10 1.70 2.16 1.88 1.70 2.30 1.85 2.00 2.00 1.98 2.30 1.58 1.94 1.96 1.82 1.94 1.52 1.60 1.70 2.00 2.30 2.12 2.00 1.98 1.60 1.82 2.30 1.70 1.58 1.82 2.12 2.30 1.94 1.80 2.10 2.00 2.00 2.30 1.70 2.12 1.70 1.70 1.82 2.10 2.30 2.10 OD (mg/L) 5.10 5.70 6.10 6.20 5.60 5.10 6.60 7.00 5.70 5.70 6.50 6.50 5.80 5.20 7.10 6.10 5.20 6.40 6.10 6.00 5.70 6.10 6.30 6.30 5.10 6.00 6.80 6.70 5.00 5.80 6.50 6.10 6.10 6.10 6.40 6.40 5.70 5.20 6.10 6.20 6.20 5.10 6.20 7.10 6.30 6.40 7.30 6.00 pH (Unidad de pH) 7.86 7.48 7.59 7.68 7.95 7.50 7.40 7.58 7.78 8.08 7.50 7.51 8.05 7.85 7.96 7.59 7.82 8.10 7.50 8.03 7.96 7.50 7.60 7.63 7.85 8.05 7.70 7.68 7.91 8.02 7.60 7.63 7.95 8.11 8.00 8.00 7.70 7.95 7.90 8.06 7.91 7.93 7.90 8.05 7.86 8.10 7.70 7.95 TURBIEDAD (UNT) 79.00 78.80 52.60 74.00 67.40 67.40 67.40 55.40 73.50 55.40 42.31 72.30 53.50 56.90 53.70 62.40 70.30 62.40 67.40 76.40 50.80 55.70 50.80 47.40 77.00 79.70 56.40 53.00 57.60 52.80 54.80 56.90 77.50 74.00 52.60 78.00 70.30 75.80 72.10 76.00 76.20 74.50 69.70 73.60 67.40 77.50 70.30 53.30 Fuente: Elaboración propia (2012) 72 Cuadro 34. Resultados de la concentración de metales (mg/L) de las estaciones de la laguna Yarinacocha. ESTACIONES METALES ANACONDA PTO. CALLAO SAN JOSE SAN JUAN ARSÉNICO 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 CADMIO 0.003 0.003 0.002 0.002 0.003 0.003 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.003 COBRE 0.007 0.007 0.005 0.006 0.007 0.006 0.005 0.006 0.005 0.007 0.005 0.007 CROMO 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.006 0.005 HIERRO 0.180 0.170 0.140 0.170 0.200 0.160 0.110 0.150 0.140 0.180 0.150 0.170 MANGANESO 0.025 0.025 0.030 0.030 0.025 0.025 0.025 0.025 0.200 0.025 0.025 0.025 MERCURIO 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 PLOMO 0.002 0.002 0.002 0.020 0.002 0.002 0.002 0.020 0.003 0.001 0.001 0.030 ZINC 0.043 0.045 0.050 0.040 0.038 0.043 0.056 0.038 0.038 0.045 0.053 0.033 Fuente: Elaboración propia (2012) 73 Cuadro 35. Resultados de los parámetros microbiológicos de las estaciones de la laguna Yarinacocha. PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS ESTACIONES ANACONDA PTO. CALLAO SAN JOSÉ SAN JUAN CT(NMP/100 mL) 4600 3300 1700 1700 4900 2400 2400 790 3500 4600 1100 2400 2100 2100 1600 2100 9200 3500 1700 2100 2400 1100 2100 1700 1000 2800 1500 1100 2100 2400 1600 1500 5400 4000 3300 2900 4600 1100 4000 2400 2900 1100 2600 4900 4600 1100 2400 4600 CTT(NMP/100 mL) 1300 790 330 1100 1700 940 960 700 1100 1300 460 960 1500 1500 960 1500 3500 1700 1500 1500 930 460 960 1100 490 1700 1100 360 960 940 960 750 3500 1100 790 2100 2400 460 1100 960 2100 460 960 1700 1300 360 930 1300 E. COLI(NMP/100 mL) 34 21 22 34 46 23 21 22 31 43 17 21 43 46 26 46 94 27 43 43 23 13 27 31 21 46 21 21 22 23 17 17 79 34 34 46 63 17 31 26 49 14 22 49 33 44 21 34 Salmonella Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Presencia Vibrio cholerae Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Fuente: Elaboración propia (2012) 74 Anexo B. procedimeintos de análisis Figura10. Procedimiento de análisis de coliformes totales, coliformes termotolerantes y Escherichia coli. 75 Figura11. Procedimiento de análisis de Salmonella. 76 Figura12. Procedimiento de análisis de Vibrio cholerae 77 Cuadro 36. Índice de NMP al 95% de confianza para varias combinaciones positivasde 5 tubos por dilución (10mL, 1,0mL, 0,1mL). Fuente: Elaboración propia (2012) 78 Anexo C. Fotos Anaconda Puerto Callao San José San Juan Figura13. Estaciones de monitoreo de la laguna Yarinacocha. Muestreo de agua Hisopo de Moore Figura14. Toma de muestra en la estación San José. 79 Medición de pH in situ Siembra en Caldo Lauril Siembra en Caldo Brilla y EC-Mug Reacción UV para Escherichia coli Siembra en agar S-S para Salmonella Pre enriquecimiento de V. cholerae Figura15. Procedimientos de análisis fisicoquímico y microbiológico. 80 Punto de descarga de las aguas de desagüe de la urb. FONAVI Arrojada de basura en Puerto Callao Arrojo de residuos sólidos y aguas residuales del cerca del Caserío San José Caño de la quebrada Pacacocha colmatado de residuos sólidos Figura 17. Fuentes que contaminan la laguna Yarinacocha. Estación San José Estación San Juan Figura 18. Bañistas en época de fiesta de San Juan. 81 Anexo D. Normas nacionales 82 83 84 85