Universidad Centroamericana Facultad de Ciencia Tecnología...

Universidad CentroamericanaFacultad de Ciencia Tecnología y Ambiente

Departamento de Ciencias Básicas

Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora”, La Dalia en el mes de Diciembre.

Monografía para optar al Título de Ingeniería en Calidad Ambiental

Autores:

Ana Cristiana Velásquez Bravo

María Esther Medina Membreño

Tutor: Dra. Indiana García

01 de Julio del 2015

Managua, Nicaragua.

DEDICATORIA

En primer lugar a Dios, que me ha brindado una vida llena de alegrías y aprendizaje, permitiéndome vivir una grata experiencia en mi etapa universitaria.

A mi hijo Leandro Jahir por quien cada día mi vida tiene sentido, el testigo silencioso de mis luchas cotidianas en busca de un mejor futuro, a él, mi esperanza, mi alegría, mi vida y la culminación de este trabajo y lo que representa.

A mis padres: Jairo Velásquez y Banis Bravo, el pilar fundamental que me sostiene, el apoyo incondicional y el consejo sabio y oportuno, a ellos dedico cada día de esfuerzo para lograr lo que hoy soy y ofrezco.

Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora”

DEDICATORIA

Le agradezco a Dios infinitamente por haberme acompañado en este camino a lo largo de mi carrera y poder brindarme una vida llena de enseñanzas, experiencias y fuerza para salir adelante en los momentos más difíciles.

Les agradezco eternamente a mis padres Nelson Medina y Judith Membreño por darme su apoyo incondicional, dedicación de tiempo y amor, inculcándome valores de honestidad y poder ser una Ingeniera en Calidad Ambiental para seguir un ejemplo de vida.


AGRADECIMIENTOS

Durante el periodo de realización de la tesis, debemos agradecimientos a personas e instituciones que hicieron posible que se llevara a cabo dicho proyecto.

En primer lugar queremos agradecer a la Universidad Centroamericana (UCA) por brindarnos la oportunidad de ser parte de este proyecto en conjunto con NITLAPAN y La Alcaldía El Tuma- La Dalia (Área Ambiental), que nos apoyaron económicamente en la ejecución de esta tesis y un agradecimiento especial al Ing. Erwin José Blandón Castellón por brindarnos sus conocimientos y darnos su apoyo en cada una de las visitas de campo.

Dra. Indiana García por sus conocimientos, su persistencia, paciencia y orientaciones para la formación y finalización de esta tesis.

En general a todas las personas que hicieron posible la culminación de este trabajo monográfico les damos nuestro agradecimiento sincero.

Muchas Gracias.


LISTA DE ACRÒNIMOS Y ABREVIATURAS

CaCO3: Carbonato de Calcio

CIDEA: Instituto de Capacitación, Investigación y Desarrollo Ambiental

FiME: Filtración en múltiples etapas

FGDi: Filtración Gruesa Dinámica

FG: Filtración Gruesa

FLA: Filtración Lenta en Arena

ºC: Grados centígrados

µs/cm: Microsiemens sobre centímetro

Micrómetro

mg/L: Miligramo sobre Litro

Normas CAPRE: Normas de Calidad de Agua Potable y Saneamiento de Centroamérica, Panamá y República Dominicana.

NTON (05-00798): Norma Técnica Nacional para la clasificación de los recursos Hídricos

NTU: Unidades Nefelométricas de turbiedad

ODM: Objetivos del Milenio

OMS: Organización Mundial de la Salud

ODESAR: Organización para el Desarrollo Social, Ambiental y Rural

PTAP: Plantas de Tratamiento de Agua Potable


RESUMEN

Esta tesis tiene como finalidad evaluar la Calidad del Agua de la comunidad La Mora-La Dalia en el mes de diciembre durante el corte de café que se presenta en la Hacienda Verapaz donde actualmente se encuentra el lugar de captación de agua. La evaluación se hizo por medio de entrevistas a técnicos de la alcaldía, así como también a pobladores de dicha comunidad y las encuestas estadísticas se realizaron con un porcentaje significativo del 5% para los cinco barrios que conforman esta comunidad, los análisis físico-químicos del agua siguiendo los procedimientos del Standard Methods for the Examination of Water and Waswater y mapas de calidad de aguaseleccionando los puntos georreferenciados.

Estos resultados fueron comparados con la norma CAPRE que rige cada uno de los parámetros para consumo humano y con la Norma Técnica Nacional para la clasificación de los recursos Hídricos (NTON 05-00798) para poder identificar el tipo de uso de dichas aguas. Así mismo se hace énfasis en la propuesta de un tratamiento alternativo para esta comunidad.

De acuerdo al análisis de los resultados obtenidos se puede determinar que existen diferencias en la calidad de agua en los tres puntos de muestreo. La parte alta de la Microcuenca La Mora es la que presenta una mejor calidad de sus aguas. Las condiciones actuales en el punto: Captación Actual no presentan un riesgo de contaminación elevado pero son vulnerables debido a que en los últimos meses se han establecido nuevas áreas cafetaleras. Debido a todas estas condiciones, la situación económica y densidad demográfica de la población se propone un Sistema de Tratamiento FiME que dará respuesta inmediata a la problemática existente en cuanto a la calidad del agua de la microcuenca La Mora.


ABSTRACT

This thesis aims to evaluate water quality in “La Mora- La Dalia” community in the month of December during the coffee harvest at La Hacienda Verapaz where is currently located the instead of water uptake, by an interviewing process to technicians town hall, people of the community, statistical surveys with a significant percentage of 5% to the five neighborhoods which form part of the community, physic-chemicals analysis of water following the procedures from the Standard Methods of Water and Waswater and maps of water quality by selecting georeferenced points.

These results were compared to the CAPRE regulations that ruled each of the parameters from human consumption and with the National Technical Standard for Classification of Water Resources (NTON 05-00798) to identify the type of use of these waters. Also we emphasize in the proposal of an alternative treatment for this community.

According to the analysis of the results we can determine that there are differences in the water quality at the three sampling points: The high ground of La Mora watershed is the one with the best water quality, the current conditions in the visible point of water uptake do not represent risk of contamination but they are vulnerable because in recent months there have been established new coffee areas.

Due to these conditions, economic situation and population density it’s proposed a FiME Treatment System that will give inmediate response to the existing problematic in terms of quality at the catchments points of La Mora Watershed.


TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 6 1. OBJETIVOS ............................................................................................................. 8 1.1 Objetivo General ................................................................................................................................. 8 1.2 Objetivo Especifico ............................................................................................................................. 8 2. MARCO TEÓRICO................................................................................................... 92.1 Calidad de Agua .................................................................................................................................. 9 2.2 Indicadores de Calidad de Agua ....................................................................................................... 9

2.2.1 Indicadores Físicos....................................................................................................10 2.2.2 Indicadores Químicos ................................................................................................10 2.2.3 Indicadores Biológicos ...............................................................................................10

2.3 Caracterización de la Comunidad La Mora ................................................................................... 10 2.4 Tipos de Fuentes de Contaminación .............................................................................................. 13

2.4.1 Fuentes de Contaminación Natural............................................................................13 2.4.2 Fuentes de Contaminación Antropogénicas...............................................................13

2.5 Parámetros de Calidad de Agua ..................................................................................................... 15 2.5.1 Parámetros Físicos....................................................................................................15 2.5.2 Parámetros Químicos ................................................................................................16 2.5.3 Parámetros Microbiológicos.......................................................................................19

2.6 Efectos de los Contaminantes en la Salud y el Medio Ambiente ............................................... 19 2.7 Normas de Calidad de Agua Potable ............................................................................................. 21 2.8 Clasificación de Los Recursos Hídricos ......................................................................................... 22 2.9 Cálculo del Índice de Calidad de Agua (ICA) ................................................................................ 22 2.10 Tipos de Tratamiento ...................................................................................................................... 25

2.10.1 Alternativas de Tratamiento FiME ............................................................................26 3. DISEÑO METODOLÓGICO ................................................................................... 30 3.1 Tipo de Estudio .................................................................................................................................. 30 3.2 Área de Estudio ................................................................................................................................. 30 3.3 Universo y Muestra ........................................................................................................................... 31 3.4 Especificación de Variables ............................................................................................................. 31 3.5 Métodos de Recolección de Datos ................................................................................................. 32 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................................... 34 4.1 Análisis de Encuestas ....................................................................................................................... 34

4.1.1 Discusión Encuestas..................................................................................................41 4.2 Análisis de los Parámetros Físico-Químico y Microbiológicos en los Tres puntos

Muestreados: las dos fuentes y el punto de agua potable ......................................................... 42 Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 1

4.3 Gráficas de Comparación de Parámetros ..................................................................................... 67 4.4 Clasificación de los Tres Puntos Muestreados, basados en la Norma Técnica Nacional

(NTON 05-00798). ............................................................................................................................ 71 4.5 Comparación de los Parámetros Físico-Químicos y Microbiológicos obtenidos con la

Normativa CAPRE ........................................................................................................................... 73 4.6 Cálculo del Índice de Calidad de Agua (ICA) ................................................................................ 75 4.6 Propuesta de Tratamiento ................................................................................................................ 77 5. CONCLUSIONES................................................................................................... 78 6. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 79 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 80 8. ANEXOS ................................................................................................................ 84

Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 2

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Tipos de Contaminantes. ...................................................................................................... 14 Tabla 2.2 Tipo de Agua en Función del Estado de Mineralización. ................................................. 17 Tabla 2.3 Efectos de los Contaminantes en la Salud y el Medio Ambiente. .................................. 19 Tabla 2.4 Normas de Calidad de Agua................................................................................................. 21 Tabla 2.5 Clasificación de los Recursos Hídricos. .............................................................................. 22 Tabla 2.6 Pesos de cada Parámetro de Calidad de Agua. ............................................................... 23 Tabla 2.7 Fórmulas para cálculo de Qi de cada parámetro. ............................................................. 24 Tabla 2.8 Criterios de Calidad de Agua.............................................................................................. 25 Tabla 2.9 Modelo para la Selección de un Sistema de Tratamiento de Agua. .............................. 26 Tabla 3.1 Identificación de Sitio de Muestreo. ..................................................................................... 31 Tabla 3.2 Variables e Indicadores. ........................................................................................................ 31 Tabla 3.3 Métodos de Análisis. .............................................................................................................. 32 Tabla 4.1 Parámetros Físicos. ............................................................................................................... 42 Tabla 4.2 Parámetros Químicos. ........................................................................................................... 50 Tabla 4.3 Nutrientes. ............................................................................................................................... 61 Tabla 4.4 Comparación de Resultados de los Parámetros con la NTON 05 007-98. ................... 71 Tabla 4.5 Comparación de los Resultados Obtenidos en el Punto de muestreo: Captación Actual con la Normativa CAPRE73 Tabla 4.6 Comparación de los Resultados Obtenidos en el Punto de Muestreo: Posible Nueva Captación con la Normativa CAPRE..................................................................................................... 74 Tabla 4.7 Comparación de los Resultados Obtenidos en el Punto de Muestreo: Grifos de la Comunidad con la Normativa CAPRE. ................................................................................................. 75 Tabla 4.8 Cálculo del ICA en Captación Actual. ................................................................................. 75 Tabla 4.9 Cálculo del ICA en Nueva Captación. ................................................................................. 76 Tabla 4.10 Cálculo del ICA en Grifos de la Comunidad. .................................................................. 76


ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Mapa de Macrolocalización Comunidad La Mora. .......................................................... 11 Figura 2.2 Mapa de Microlocalización Comunidad La Mora. ........................................................... 12 Figura 2.3 Procesos que Integran la FiME. ........................................................................................ 27 Figura 2.4 Esquema Isométrico de un Filtro Grueso Dinámico. ...................................................... 27 Figura 2.5 Esquema Isométrico de un Filtro Grueso Ascendente en Capas. ............................... 28 Figura 2.6 Esquema Isométrico de un Filtro Grueso Ascendente en Serie. ................................. 28 Figura 2.7 Componentes Básicos de un FLA con Control a la Entrada. ........................................ 29 Figura 3.1 Puntos de Muestreo. ............................................................................................................. 30 Figura 4.1 Número de Personas que habitan por Casa. ................................................................... 34 Figura 4.2 Acceso a Agua por Barrio. ................................................................................................... 35 Figura 4.3 Horas de Servicio de Agua en cada uno de los Barrios. ................................................ 36 Figura 4.4 Costos de Pago de Agua para los Hogares. .................................................................... 36 Figura 4.5 Calidad de Agua según los encuestados por Barrio. ...................................................... 37 Figura 4.6 Recipientes de Almacenamiento de Agua. ....................................................................... 37 Figura 4.7 Productos de limpieza más usados en la Comunidad. ................................................... 38 Figura 4.8 Disposición de Agua Doméstica. ........................................................................................ 38 Figura 4.9 Disposición Basura en la Comunidad La Mora. ............................................................... 39 Figura 4.10 Enfermedades más comunes en los Barrios de La Mora. ........................................... 40 Figura 4.11 Organismos presentes en Charlas sobre Agua y Saneamiento. ................................ 40 Figura 4.12 Valores de Conductividad. ................................................................................................. 42 Figura 4.13 Comportamiento de la Conductividad en La Mora. ....................................................... 43 Figura 4.14 Valores de Oxígeno Disuelto. ........................................................................................... 44 Figura 4.15 Comportamiento del Oxígeno Disuelto en La Mora. ..................................................... 44 Figura 4.16 Valores de Sólidos Suspendidos Totales, SST.............................................................. 45 Figura 4.17 Comportamiento de los SST en La Mora. ....................................................................... 46 Figura 4.18 Valores de Temperatura. ................................................................................................... 46 Figura 4.19 Comportamiento de la Temperatura en La Mora. .......................................................... 47 Figura 4.20 Valores de Turbiedad. ........................................................................................................ 48 Figura 4.21 Comportamiento de la Turbiedad en La Mora................................................................ 49 Figura 4.22 Valores de Alcalinidad. ....................................................................................................... 51 Figura 4.23 Comportamiento de la Alcalinidad en La Mora. ............................................................. 51 Figura 4.24 Valores de Calcio. ............................................................................................................... 52 Figura 4.25 Comportamiento del Calcio en La Mora. ......................................................................... 53 Figura 4.26 Valores de Dureza Total. ................................................................................................... 54 Figura 4.27 Comportamiento de la Dureza Total en La Mora. .......................................................... 54 Figura 4.28 Valores de Hierro Total. ..................................................................................................... 55 Figura 4.29 Comportamiento del Hierro Total en La Mora. ............................................................... 56 Figura 4.30 Valores de Magnesio. ......................................................................................................... 57


Figura 4.31 Comportamiento del Magnesio en La Mora.................................................................... 57 Figura 4.32 Valores de pH. ..................................................................................................................... 58 Figura 4.33 Comportamiento del pH en La Mora. ............................................................................... 59 Figura 4.34 Concentraciones de Sulfatos. ........................................................................................... 60 Figura 4.35 Comportamiento de Sulfatos en La Mora. ...................................................................... 60 Figura 4.36 Concentraciones de Nitrógeno Amoniacal...................................................................... 61 Figura 4.37 Comportamiento de Nitrógeno Amoniacal en La Mora. ................................................ 62 Figura 4.38 Concentraciones de N-NO3

-. ............................................................................................. 63 Figura 4.39 Comportamiento de N-NO3

- en La Mora. ........................................................................ 63 Figura 4.40 Concentraciones de N-NO2

-. ............................................................................................. 64 Figura 4.41 Comportamiento de N-NO2

- en La Mora. ........................................................................ 65 Figura 4.42 Comportamiento de Coliformes Fecales en La Mora. ................................................... 66 Figura 4.43 Comportamiento de Coliformes Totales en La Mora. ................................................... 67 Figura 4.44 Comportamiento de Concentración de Nitrógeno Amoniacal, Nitratos, Nitrito. ........ 68 Figura 4.45 Comportamiento de la Concentración de iones Calcio y Magnesio. ......................... 68 Figura 4.46 Comportamiento de Valores de pH, Alcalinidad y Dureza Total. ............................... 69 Figura 4.47 Comportamiento de Valores de Conductividad Eléctrica y SST. ............................... 70 Figura 4.48 Comportamiento de Valores de pH y Oxígeno Disuelto. ............................................. 70


INTRODUCCIÓN

La carencia de agua potable y saneamiento en muchas regiones del mundo ha provocado la propagación de muchas enfermedades hídricas que afectan la salud de la población e incrementan aún más la carga económica de los países pobres. Esto, además de afectar la calidad de vida, ha agudizado la desigualdad de género, ya que recae principalmente en las mujeres la responsabilidad de proveer de agua a sus hogares.

A pesar de que uno de los objetivos del milenio (ODM) consiste en reducir a la mitad la población sin acceso sostenible a agua potable y saneamiento básico (Crespo & Andreu, 2003), este compromiso está lejos de ser alcanzado por la falta de un verdadero compromiso por parte de los diferentes gobiernos. Muchos países en desarrollo no tienen escasez de agua, por el contrario ellos tiene suficiente agua que está siendo contaminada debido a la carencia de educación de un buen sector de la población y también debido a los pocos esfuerzos para hacer cumplir las leyes relacionadas a la temática del agua y disposición de residuos.

De acuerdo a (ONU, 2010) 1,2 billones de habitantes no tienen acceso a agua potable segura y 2,6 billones viven bajo inadecuado saneamiento. La crisis de la industria del agua potable podría volverse peor debido al incremento de la población, cambios de estilo de vida, aumento de los diferentes tipos de industria, y más uso de agua para actividades agrícolas; todos los cuales demandan constantemente más agua. Además, los ecosistemas acuáticos y sus especies están siendo afectados por la contaminación, y la sequía a causa del cambio climático.

El desarrollo de la sociedad reclama cada vez más agua, lo cual se debe no sólo a su escasez sino también a su calidad en los puntos donde se encuentra y capta, desgraciadamente esta última se ha ido deteriorando día a día por el propio desarrollode la humanidad, lo cual obliga a evaluar la calidad de este recurso constantemente,que se hace cumplir con ciertos requisitos para el agua potable establecidos por las normativas del País, siendo el caso en Nicaragua las Normas CAPRE.

Nicaragua no escapa de los problemas mencionados previamente aun cuando el gobierno hace significantes esfuerzos para mejorar los problemas de aguas y saneamiento en el país. Nicaragua posee un pobre nivel de higiene, sin embargo es considerado un país sin estrés hídrico (ONU, 2010) esto significa que aún hay un balance entre la demanda del agua y los recursos hídricos.Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 6

No obstante, en muchos sectores hay demasiados problemas debido a que la mayoría de la población (56%) está asentada en la región del Pacifico donde solamente el 10% de las cuencas drenan por lo que la fuente de suministro de agua es subterránea. En la región Central por limitaciones hidrogeológicas no se puede usar agua subterránea, por lo que el agua superficial es la principal fuente de suministro; siendo esta región donde se localizan las plantas potabilizadoras del tipo convencional del país. En la región del Caribe drenan el 90% de la cuenca y vive el 13% de la población.

La cobertura nacional de agua potable es de 85%, mientras en las zonas rurales es de tan sólo 68% y en la parte urbana es de 98%. El saneamiento a nivel nacional es de 52%, en las regiones urbanas es de 60% y sólo 37% en las zonas rurales (ONU, 2010) Esas deficiencias en agua y saneamiento causan que el 7,5% de la población sufran anualmente de enfermedades de origen hídrico (Crespo & Andreu, 2003).

Una de las Comunidades en problema es La Mora con una extensión de 632 manzanas, localizada a 11 km del noreste del Municipio de la Dalia-Matagalpa. Dicha comunidad se abastece actualmente por un proyecto de agua que surgió en el año 2012, en el cual el agua es captada de la hacienda Verapaz quienes son los que le proveen de agua a dicha comunidad. En este proyecto el agua se bombea por gravedad pasando por distintas fincas cafetaleras que se cree que vierten aguas mieles a esta fuente de agua, por ende se desconoce la calidad del agua que está consumiendo actualmente la Comunidad La Mora.

Por lo que se hace necesario evaluar la calidad de agua e identificar los factores que influyen a la contaminación de la misma y así poder determinar si esta es apta para consumo humano.


1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

Evaluar la calidad del agua en la comunidad La Mora municipio de La Dalia.

1.2 Objetivo Especifico

Caracterizar la calidad físico-química-microbiológica en las dos fuentes de abastecimiento de agua de la comunidad de La Mora.

Clasificar los tres puntos de muestreo de agua basados en la Norma Técnica Nacional para la clasificación de los recursos Hídricos (NTON 05-00798).

Caracterizar la calidad físico-química-microbiológica del agua potable que consumen los habitantes de la comunidad de La Mora.

Comparar los resultados obtenidos de acuerdo a la Norma CAPRE, en los tres puntos de muestreo.

Proponer un modelo de tratamiento de agua potable para implementarse en la Comunidad La Mora.


2. MARCO TEÓRICO

Las fuentes de agua deben protegerse de muchas amenazas, como los desechos humanos y animales, los sistemas de saneamiento ambiental mal construidos, las filtraciones de cañerías de desagüe, los vertederos de basura, la contaminación industrial, de plaguicidas y de fertilizantes químicos. Cuando la comunidad tiene una fuente de agua accesible e inocua, la salud de todos se ve favorecida. Cuando existe alguna posibilidad de que el agua esté contaminada, ésta debe ser tratada para que sea inocua al beberla. El agua superficial de lagunas, vertientes, lagos y ríos debe ser siempre tratada antes de beberla (Romero, 1999).

2.1 Calidad de Agua

El término calidad de agua hace referencia a la descripción de las diferentes características físicas, químicas y biológicas que presenta el agua adecuando estas características a los diversos usos que se le puede dar. La calidad del agua es un parámetro importante que afecta a todos los aspectos de los ecosistemas y del bienestar humano, como la salud de una comunidad, el alimento que se ha de producir, las actividades económicas, la salud de los ecosistemas y la diversidad biológica. Porconsiguiente, la calidad del agua influye también sobre la pobreza humana, la riqueza y los niveles de educación.

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (OMS, 1989) en términos generales el término calidad de agua sirve para determinar el grado de contaminación que presenta el recurso hídrico y las posibles formas de remediación de dicha contaminación a partir del uso de tecnologías de tratamiento adecuadas, a la cantidad de constituyentes químicos y biológicos que presenta el agua.

2.2 Indicadores de Calidad de Agua

Los indicadores de calidad de agua permiten determinar si un agua es potable en los diferentes parámetros físicos, químicos y microbiológicos, así como los valores límite que no hay que sobrepasar. Además de las variables habituales, se deben analizar ciertos parámetros específicos en función de la región o de los problemas que surjan(OMS, 1989).


2.2.1 Indicadores FísicosSegún Glynn & Heinke (1999) todo indicador físico es el que visualiza el aspecto y estado del agua, así como, espumas, residuos de cualquier tipo, la temperatura que se encuentra etc., entre los principales: temperatura, turbiedad, solidos suspendidos totales entre otros.

2.2.2 Indicadores Químicos El análisis de los indicadores químicos nos permite medir los minerales y compuestos presentes, disueltos o en suspensión presente en el agua que se quiere tratar o evaluar para su posible consumo humano, entre los que están: nitratos, nitritos, alcalinidadtotal, magnesio, hierro entre otros (Glynn & Heinke, 1999).

2.2.3 Indicadores BiológicosEl principal indicador biológico presente en el agua son los coliformes fecales, estos se determinan por medio de la variación en concentración y presencia de determinadas comunidades de bacterias, formación de colonias presentes en el agua como la Escherichi coli (Arcos, 2005).

2.3 Caracterización de la Comunidad La Mora

Según NITLAPAN (2014) La Mora es una comunidad Semi-rural ubicada a 11 km del Noroeste del Municipio de la Dalia- Matagalpa, con una población que se dedica principalmente a la caficultura como el medio que garantiza la subsistencia económica y alimentaria; la producción de granos básicos es el segundo rubro en la escala de importancia de la comunidad.


Figura 2.1 Mapa de Macrolocalización Comunidad La Mora.

La comunidad cuenta con una extensión territorial de aproximadamente 632 manzanas en las cuales viven 540 familias para una población total de 2 173 personas, el número de viviendas es de 518 casas.

Limita:

Al Norte con las haciendas Santa Rosa, San Martín y Hacienda del señor Julio Vega Al Sur con la Comunidad La Esperanza Al Este con las Haciendas de Luz María Roa Martínez y de Facundo Fonseca Al Oeste con las Haciendas de Isabel Gonzales e Irma Molina


Figura 2.2 Mapa de Microlocalización Comunidad La Mora.

La comunidad es atravesada por el Río la Mora y Santa Rosa cuenta con una escuela, el puesto de salud y conformada por cinco barrios, los cuales son: El Delirio, El Residencial, 19 de julio, Ramón Méndez y El Progreso.

ClimaA la comunidad la caracteriza la clase bioclimática, bosque sub tropical, semi húmedo,corresponde al tropical semilluvioso, con precipitaciones entre los 2 000 y 2 500 m. La temperatura oscila entre los 22°C y 24 °C. La estación lluviosa dura aproximadamente siete meses, de mayo a noviembre.

GeomorfologíaTerreno accidentado y montañoso con muchas elevaciones. Se estima que un 60% del terreno es accidentado y un 40 % es plano. Los cerros de mayor importancia son: Peñas Blancas (1 650 m), El cerro Caratera (700 m), El Cerro Coyolar (450 m), El Cerro Piedra Luna (600 m). Las Montañas están cubiertas de bosques altos y bajos.

HidrologíaLas cuencas que pasan por el municipio de la Dalia son Rio Grande de Matagalpa, Rio Coco y Lago de Managua. El Grande de Matagalpa contiene las siguientes Subcuencas: Tuma-La Dalia, Tuma- Mancotal, Yasica-Rio Sabala y Rio Upa- Fabule. Rio Coco con la subcuenca: El rio Cuá y el lago de Managua con el lago de Apanás.


SuelosLos tipos de suelo que predominan en la comunidad son: arcilloso negro y blanco arenoso.

2.4 Tipos de Fuentes de Contaminación

Las fuentes de contaminación pueden ser de origen natural y antropogénicas.

2.4.1 Fuentes de Contaminación NaturalLas fuentes de contaminación natural son muy dispersas y no provocanconcentraciones altas de polución, excepto en algunos lugares muy concretos. Losfactores naturales no pueden controlarse fácilmente y pueden tener un impactosignificativo sobre la calidad de una fuente de agua. Los factores que se debenconsiderar son los siguientes: el clima, las características de la cuenca, la geología,el crecimiento microbiológico, aumento de los nutrientes, los incendios, la intrusión salina y la estratificación térmica (Citlalli, 2014).

2.4.2 Fuentes de Contaminación AntropogénicasLas fuentes antropogénicas que afectan la calidad de las aguas suelen categorizarseen dos tipos: puntuales y no puntuales. Las puntuales son aquellas fuentes decontaminación caracterizadas por descargas únicas o discretas, en las que loscontaminantes se vuelcan desde una única área geográfica aislada o confinada. Por otra parte las f u e n t e s no puntuales involucran fuentes de contaminación difusas ycomprenden actividades que abarcan un área mayor, pudiendo causar la contaminación general del agua subterránea, razón por la cual son más difíciles decontrolar que las fuentes puntuales. Entre las fuentes puntuales se pueden mencionar: descargas de efluentes domésticos, descargas de efluentes industriales,operaciones con residuos peligrosos, drenaje en minas, derrames y descargasaccidentales. Las fuentes no puntuales se pueden clasificar en las provenientes de:la agricultura y la ganadería, del drenaje urbano, de la explotación del suelo, de los rellenos sanitarios, de la deposición atmosférica y de distintas actividades recreativa.(Citlalli, 2014).


Tabla 2.1 Tipos de Contaminantes.Parámetros Fuente de Contaminación.

Sulfatos Detergentes, lluvia ácida, minería, aguas residuales con compuestos de azufre

Nitrógeno Nitratos Uso excesivo de fertilizantes, vertidos de efluentes, residuos orgánicos de concentraciones ganaderas, lodos depuradores

Alcalinidad Medio de transporte y desechos industriales vertidos a las aguasHierro Total Fábricas de hierroTemperatura Generación de gases CO2, cambios bruscos de temperatura Turbiedad Aguas residuales con alta carga orgánica, materiales en suspensión,

partículas coloidales de rocas, agricultura, residuos domésticos e industriales

Nitritos La presencia natural de nitratos y nitritos en el medio ambiente es una consecuencia del ciclo del nitrógeno, por lo tanto las alteraciones de este ciclo por causas antropogénicas o naturales, tendrán como resultado una modificación en la presencia y concentración de dichos iones en el ambiente

Coliformes Fecales

Aguas residuales grises

Calcio El calcio es acumulado por las plantas, especialmente en las hojas donde se deposita irreversiblemente

Magnesio Desprendimiento de rocas contenidas de carbonato de calcio y carbonato de magnesio

Nitrógeno Amoniacal Total

Vertidos industriales

Oxígeno Disuelto La putrefacción de la materia orgánica en el agua produce una disminución de la cantidad de oxígeno

pH El pH de las aguas naturales se debe a la composición de los terrenos atravesados, el pH alcalino indica que los suelos son calizos y el pH ácido que son silíceos

Coliformes Totales Vertidos domésticos de aguas residuales de alcantarillado, fosas sépticas, corrientes urbanas, granjas de animales y parques, goteos de aguas de aves y aplicaciones a la tierra de residuos de animales

Fuente: Citlalli, 2014.


2.5 Parámetros de Calidad de Agua

2.5.1 Parámetros Físicos

Conductividad Eléctrica En el 2001, Jiménez señaló que la conductividad representa la capacidad de una solución para transmitir una corriente eléctrica, su valor depende del tipo de iones involucrados, concentraciones, estado de oxidación de los mismos, así como la concentración relativa de cada uno y la temperatura. Las soluciones ácidas, básicas y sales son buenas conductoras, pero las de compuestos orgánicos lo son escasa o nulamente.

La conductividad es una medida indirecta de la cantidad de sales o sólidos disueltos que tiene un agua natural. Los iones en solución tienen cargas positivas y negativas; esta propiedad hace que la resistencia del agua al flujo de corriente eléctrica tenga ciertos valores. Si el agua tiene un número grande de iones disueltos su conductividad va a ser mayor (Jiménez, 2001).

Oxígeno Disuelto (OD)Según Lenntech (2014), el oxígeno disuelto (OD) es la cantidad de oxígeno que estádisuelta en el agua. Es un indicador de cómo de contaminada está el agua o de lobien que puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal.

El oxígeno disuelto en el agua proviene del oxígeno en el aire que se ha disuelto en elagua, por lo que están muy influidos por las turbulencias del río (que aumentan el OD)o ríos sin velocidad (en los que baja el OD). Parte del oxígeno disuelto en el agua es elresultado de la fotosíntesis de las plantas acuáticas, por lo que ríos con muchasplantas en días de sol pueden presentar sobresaturación de OD (Lenntech, 2014).

Sólidos Suspendidos TotalesLos sólidos suspendidos, tales como limo, arena y virus, son generalmente responsables de impurezas visibles. La materia suspendida consiste en partículas muy pequeñas, que no se pueden quitar por medio de deposición. Pueden ser identificadas con la descripción de características visibles del agua, incluyendo turbidez y claridad, gusto, color y olor del agua (Gesta Agua, s.f.).

TemperaturaLa temperatura es uno de los parámetros físicos más importantes en el agua, pues por lo general influye en el retardo o aceleración de la actividad biológica, la absorción de Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 15

oxígeno, la precipitación de compuestos, la formación de depósitos, la desinfección, los procesos de mezcla, floculación, sedimentación y filtración. Una importante alteración del agua es la contaminación térmica, que afecta a muy diversos aspectos de los ecosistemas acuáticos (Lenntech, 2010). Asimismo la temperatura repercutirá en la aceptabilidad de algunos otros componentes inorgánicos y contaminantes químicos que pueden afectar al sabor del agua (OMS, 2006).

Turbiedad La turbiedad es la medida de la opacidad del agua. Esta puede deberse principalmente a material suspendido como arcilla, limo, materia orgánica o inorgánica coloidal, compuestos orgánicos solubles, plancton y microorganismos [Enviromental Protection Agency (EPA), 2013].

2.5.2 Parámetros Químicos

Alcalinidad TotalEs una expresión de los aniones básicos totales (grupos hidroxilo) presentes en una solución. También representa, la concentración de bicarbonatos, carbonatos, y de vez en cuando, el borato, silicato, y sales de fosfato que reaccionarán con el agua para producir los grupos hidroxilos (Cheresmisinoff, 2002).

La alcalinidad es una medida de la capacidad para neutralizar ácidos. Contribuyen a la alcalinidad principalmente los iones bicarbonatos (HCO3

-), carbonatos (CO3-), y

oxhidrilos (OH-) pero también los fosfatos y ácido silícico u otros ácidos de carácter débil. También es importante en el tratamiento del agua porque reacciona con coagulantes hidrolizables (como sales de hierro y aluminio) durante el proceso de coagulación (Cheresmisinoff, 2002).

CalcioEl calcio es esencial para la nutrición humana. También ayuda a mantener la estructura de las células de las plantas y es deseable en aguas de riego debido a que mejora la estructura del suelo. Las altas concentraciones de calcio en el agua no son dañinas para la mayoría de los organismos acuáticos y puede más bien reducir la toxicidad en peces de algunos compuestos químicos (Beita 2008).

Dureza Total La dureza de las aguas varía considerablemente en los diferentes sitios. En general, las aguas superficiales son más blandas que las aguas profundas. La dureza de las aguas refleja la naturaleza de las formaciones geológicas con las que el agua ha Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 16

estado en contacto. La dureza de las aguas varía considerablemente en los diferentes sitios. En general, las aguas superficiales son más blandas que las aguas profundas. La dureza de las aguas refleja la naturaleza de las formaciones geológicas con las que el agua ha estado en contacto (Gesta Agua, s.f.).

Tabla 2.2 Tipo de Agua en Función del Estado de Mineralización.Clasificación Dureza Total (mg/L CaCO3)

Blandas 0-50Moderadamente Blandas 51-100Ligeramente Duras 101-150Moderadamente Duras 151-200Duras 201-300Muy Duras >300

Fuente: Hidritec, s.f.

Hierro TotalLenntech (2014), reporta que el hierro comúnmente se encuentra de forma reducida en los pozos. El óxido de las tuberías de hierro y acero también puede incrementar la concentración disuelta de hierro en el agua.

MagnesioEl magnesio se conoce desde hace mucho tiempo como el metal estructural más ligero en la industria, debido a su bajo peso y capacidad para formar aleaciones mecánicamente resistentes. Los iones magnesio disueltos en el agua forman depósitos en tuberías y calderas cuando el agua es dura, es decir, cuando contiene demasiado magnesio o calcio. Esto se puede evitar con los ablandadores de agua (Beita, 2008).

pHDe acuerdo a Chang (2006), el pH es el valor que determina si una sustancia es ácida, neutra o básica, al calcular el número iones hidrógeno presentes. Se mide en una escala a partir de 0 a 14, donde el número 7 indica que la sustancia es neutra. Los valores de pH por debajo de 7 indican que una sustancia es ácida y los valores por encima de 7 indican que es básica. Cuando una sustancia es neutra el número de los átomos de hidrógeno y de oxhidrilos son iguales. Cuando el número de átomos de hidrógeno (H+) excede el número de átomos del oxhidrilo (OH-), la sustancia es ácida.

Sulfatos (SO42-)

La mayor parte de los compuestos sulfatados se originan a partir de la oxidación de las menas de sulfato (de minerales usualmente lixiviados), la presencia de esquistos (rocas fragmentadas) y la existencia de residuos industriales. Además, el sulfato es uno de los Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 17

principales constituyentes disueltos de la lluvia. Las bacterias, que atacan y reducen los sulfatos, hacen que se forme sulfuro de hidrógeno gaseoso (H2). Si el sulfato en el agua supera los 250 mg/L, un sabor amargo o medicinal puede hacer que sea desagradable beber esa agua. Los altos niveles de sulfato pueden también corroer tuberías, particularmente las de cobre. En áreas con altos niveles de sulfato,normalmente se utilizan materiales más resistentes a la corrosión para las tuberías, tales como tubos de plástico (Lenntech, 2014).

Nitritos (NO2-)

Consultoras de Aguas (2009) afirman que los nitritos son compuestos de nitrógeno relacionados a los nitratos, que se encuentran en suelo, el agua, las plantas y los alimentos de forma natural. Se forman cuando los microorganismos del entorno descomponen materiales orgánicos, como plantas, estiércol de animales y aguas residuales.

Los nitratos y nitritos también pueden aparecer en el agua a causa de la cercanía de vertederos municipales, centros de cría de animales mal gestionados o sistemas sépticos defectuosos. En el ambiente, los nitritos (NO2

-) generalmente se convierten a nitratos (NO3

-), lo que significa que nitritos ocurren raramente en aguas subterráneas (AWWA 1999).

Nitratos (N - NO3-)

AWWA (1999) cita a la National Academy of Sciences Committee on Nitrite and Alternative Curing Agents in Food (1981), quien establece que el nitrato es uno de los aniones mayores en aguas naturales pero su concentración puede verse aumentada debido a la infiltración de nitrógeno proveniente de fertilizante o tanques sépticos. La concentración promedio de nitrato-nitrógeno (N-NO3

-) en agua superficial ronda de 0,2 a 2,0 mg/L.

Consultoras de Agua (2009) establecen que los nitratos (NO3-) son sales muy solubles,

derivadas del nitrógeno, que se pueden encontrar en alimentos y aguas de consumo. Se derivan principalmente del empleo de fertilizantes nitrogenados, excretas de animales, descargas de desechos sanitarios e industriales, y del uso como aditivos alimentarios.

Nitrógeno Amoniacal (NH3-N)El nitrógeno que proviene de la descomposición de vegetales, animales y excrementos pasa por una serie de transformaciones. En el caso de los vegetales y animales, el nitrógeno se encuentra en forma orgánica. Al llegar al agua, es rápidamente Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 18

transformado en nitrógeno amoniacal, pasando después para a nitritos y finalmente a nitratos (Gesta Agua, s.f.).

2.5.3 Parámetros Microbiológicos Coliformes Fecales De acuerdo con Vargas, Yactayo, Martel & Zumaeta (2004), los coliformes son bacterias que habitan en el intestino de los mamíferos y también se presentan como saprofitos en el ambiente (excepto la Escherichia que tiene origen intestinal). Estos tienen todas las características requeridas para ser un buen indicador de contaminación. Este grupo de microorganismos pertenece a la familia de las enterobacteriáceas. Los siguientes géneros conforman el grupo coliformes:

Klebsidia Escherichia Enterobacter Citrobacter Serratia

Coliformes Totales Las coliformes totales se caracterizan por su capacidad de fermentar la lactosa entre 35°C y 37°C en 24 horas y producir ácido y gas. Tienen la enzima cromogénica B galactosidasa que actúa sobre el nutriente indicador ONPG21. Este nutriente es una fuente de carbono y cambia de color en el medio de cultivo. La reacción se detecta por medio de la técnica de sustrato definido. Las técnicas de análisis más conocidas son la prueba de tubos múltiples y la de filtración con membrana (OMS, 2014).

Estos se reproducen en el ambiente, proporcionando información sobre el proceso de tratamiento, acerca de la calidad sanitaria del agua que ingresa al sistema y de la que circula en el sistema de distribución. No obstante, no constituyen un indicador decontaminación fecal (Anónimo, s.f.).

2.6 Efectos de los Contaminantes en la Salud y el Medio Ambiente

Algunos contaminantes del agua son el hierro, magnesio, nitratos, sulfatos, coliformes fecales, entre otros. Tantos parámetros físicos, químicos o microbiológicos pueden afectar la calidad del agua, dependiendo de la cantidad de concentración que se encuentre en el cuerpo de agua. En la siguiente tabla se puede observar el tipo de contaminante y sus consecuencias.

Tabla 2.3 Efectos de los Contaminantes en la Salud y el Medio Ambiente.Contaminantes Efectos en la Salud Efectos en el Ambiente

pH En valores superiores a pH 11 produce De acuerdo a la OMS (2006) el Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 19

irritación ocular y trastornos cutáneos (OMS, 2006)

pH no suele afectar directamente a los consumidores

Temperatura Las temperaturas anormalmente elevadas puedes dar lugar a una indeseada proliferación de plantasacuáticas y hongos (OMS, 2006)

Un cambio brusco de temperatura puede conducir a un aumento en la mortalidad de la vida acuática (Grupo Ambiental, s.f.)

Turbiedad Los niveles altos de turbiedad están asociados a un aumento de organismos patógenos que pueden causar diarrea, nausea y otros padecimientos (EPA, 2013)

Water on the web (2008) afirma que la alta turbiedad puede modificar las condiciones de luz en lagos poco profundos, provocando estrés a los organismos acuáticos

Nitritos (NO2-) Agente causante de la

Metahemoglobinemia (EPA, 2001)Contribuye a la eutrofización(EPA, 2001)

Nitratos (NO3-) Metahemoglobinemia o síndrome del

niño azul en menores de 4 meses(EPA, 2001)Formación potencial de nitrosamidas y nitrosaminas cancerígenas en el cuerpo (AWWA, 1999)

Plaguicidas y nitratos representan las mayores fuentes de contaminación química de acuíferos en zonas agrícolas (AWWA, 1999)

Hierro Total

En individuos susceptibles puede llevar a una disfunción o fallo en el páncreas, riñón y corazón luego de prolongadas exposiciones (AWWA, 1999)

Provoca la asfixia de peces,plantas y organismos marinos (Esparza, 1992)

Coliformes Fecales

Los síntomas de enfermedad incluyen cólicos y diarrea, fiebre y vómitos, enalgunos casos la enfermedad puedecausar la muerte (OMS, 2014)

Contaminación de agua por patógenos (EPA, 2001)

Calcio - Déficit en el crecimiento de las plantas

Magnesio Vómitos y diarrea -

Sulfatos Alteraciones estomacales, malestar, descontento e incomodidad pública

Alteración del olor de las aguas, disminución de la calidad del agua y corrosión de alcantarillas

Oxígeno Disuelto No hay efectos en la salud Graves daños a la flora y fauna acuática


Conductividad Eléctrica

No hay efecto en la salud Precipitación de sales, salinización del suelo

SólidosSuspendidos Totales

- No hay efecto en el ambiente

2.7 Normas de Calidad de Agua Potable

Las Normas de Calidad de agua potable utilizadas en Nicaragua son las Normas establecidaspor el Comité Coordinador Regional de Instituciones de Agua Potable y Saneamiento de Centroamérica, Panamá y República Dominicana (Normas CAPRE).

En la Tabla 2.4 se muestran algunos parámetros de calidad de agua para consumo humano establecidos por las Normas CAPRE (2002).

Tabla 2.4 Normas de Calidad de Agua.Parámetro Unidad Valor

RecomendadoValor Máximo

AdmisibleTemperatura ºC 18 30pH - 6,5 a 8,5 -Conductividad Eléctrica µs/cm 400 -Turbiedad NTU 1 5Coliformes Fecales Neg NegColiformes Totales NegSulfatos mg/L 25 250Nitritos mg/L 0,1 3,0Dureza Total mg/L CaCO3 400 -Alcalinidad Total - - -Nitrógeno Amoniacal Total mg/L 0,05 0,5Solidos Suspendidos Totales

- - -

Calcio mg/L 100 -Hierro Total mg/L 0,3Nitrógeno Nitrato mg/L N-NO3 25 50Magnesio mg/L 30 50Oxígeno Disuelto mg/L 8 -

Fuente: CAPRE, 2001.


2.8 Clasificación de Los Recursos Hídricos

Las fuentes se clasifican con el uso de la NTON 05 -07-98, esta norma Nicaragüense clasifica los recursos hídricos en base a los usos para los cuales el agua será destinada, en esta clasificación se puede encontrar seis tipos de aguas, los rangos para la determinación del tipo de recurso hídrico se detallan en las tablas del Anexo D.

Así mismo los tipos de agua 1, 2 y 4 se subdividen en “a y b”, esto permite una selección más específica de estos tres tipos de recursos hídricos, los cuales están directamente en contacto con los consumidores.

Tabla 2.5 Clasificación de los Recursos Hídricos.Tipo Uso

1Aguas destinados al uso doméstico e industrial que requiera agua potable, siempre que esta forme parte de un producto o sub-producto destinado al consumo humano o que entre en contacto con él.

1ª Aguas que desde el punto de vista sanitario pueden ser acondicionadas con la sola adicción de desinfectantes.

1b Aguas que pueden ser acondicionadas por medio de tratamientos convencionales de coagulación, floculación, sedimentación, filtración y/o cloración.

2 Aguas destinadas a usos agropecuarios2ª Aguas para riego de vegetales destinados al consumo humano.2b Aguas destinadas para riego de cualquier otro tipo de cultivo y uso pecuario.

3 Aguas marinas o medios costeros destinados a la cría y explotación de moluscos para consumo humano

4 Aguas destinadas a balnearios, deportes acuáticos, pesca deportiva, comercial y de subsistencia

4ª Aguas para el contacto humano total.4b Aguas para el contacto humano parcial.5 Aguas destinadas para uso industrial que no requiere agua potable6 Aguas destinadas a la navegación y generación de energía

Fuente: NTON 05 007-98.

2.9 Cálculo del Índice de Calidad de Agua (ICA)

Según Brown (1973), la ecuación a emplear para la determinación de la Calidad de agua es la siguiente: =Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 22

Dónde:

Qi: es el valor de Calidad de cada parámetro. Su valor oscila entre 0 a 100.Wi: Al peso asignado a cada parámetro (peso mostrado en la Tabla 1).

Para determinar el valor de Qi de cada parámetro se usa la Tabla 2 que muestra las formulas pertinentes para cada parámetro en estudio:

Tabla 2.6 Pesos de cada Parámetro de Calidad de Agua.


Tabla 2.7 Fórmulas para cálculo de Qi de cada parámetro.


Tabla 2.8 Criterios de Calidad de Agua

2.10 Tipos de Tratamiento

Existen muchas tecnologías que han sido desarrolladas desde décadas atrás, con el propósito de mejorar la eficiencia de remoción de los parámetros indeseables en el agua. Pero cabe señalar que cada una de estas tecnologías se debe de aplicar en el contexto de la realidad de la comunidad (Chittaranjan & Ravi 2011) mencionan: “Algunas son ideales para comunidades (filtración natural), otras son más apropiadas para familias o individuos (destilación solar)”.

En caso que la fuente de abastecimiento de agua no se ajuste a las normas de calidad de agua cruda requeridas, en las aguas superficiales es necesario un proceso de tratamiento de depuración ya sea por filtración lenta, que consiste en hacerla pasar por un lecho de arena en forma descendente o ascendente y a muy baja velocidad; o filtración rápida que conlleva los pasos de coagulación, floculación, sedimentación, filtración y finalmente un proceso de desinfección que elimine la contaminación bacteriológica (Malton 1992).


2.10.1 Alternativas de Tratamiento FiMESegún OPS, CEPIS & COSUDE (2005) en dependencia de los parámetros de calidad existentes en el agua, la eficiencia de las etapas de tratamiento y consideraciones de costos se pueden adoptar las siguientes alternativas de tratamiento FiME:

FGDi + FLAFGDi + FGAC + FLAFGDi + FGAS + FLA

Las condiciones mínimas requeridas para la adopción de un sistema de filtración por múltiples etapas serán asumidas de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 2.9 Modelo para la Selección de un Sistema de Tratamiento de Agua.

< 10 10 – 20 20 - 50 50 - 70

< 20 20 – 30 30 - 40 30 - 40

< 500 Sin FGA FGAC0.6 FGAC0.45 FGAS30.3

500 - 10 000 FGAC0.6 FGAC0.6 FGAC0.45 FGAS30.3

10 000 - 20 000 (*) FGAC0.45 FGAC0.45 FGAC0.45 FGAS30.3Fuente: OPS, CEPIS & COSUDE, 2005.

2.9.1.1 Filtros en Múltiples EtapasLa filtración en múltiples etapas será aplicada en sistemas de tratamiento para poblaciones rurales o pequeñas localidades, cuya fuente de abastecimiento de agua se ajuste a las normas de calidad de agua cruda requeridas para un tratamiento por FiME.

FiME puede estar conformada por dos o tres procesos de filtración, dependiendo del grado de contaminación de las fuentes de agua. Integrada por tres procesos: Filtros Gruesos Dinámicos (FGDi), Filtros Gruesos Ascendentes en Capas (FGAC) y Filtros Lentos de Arena (FLA). Los dos primeros procesos constituyen la etapa de pretratamiento, que permite reducir la concentración de sólidos suspendidos. Conforme circula el agua las partículas más pequeñas son eliminadas, hasta llegar al filtro lento de arena, reconocido como una tecnología sencilla, confiable y eficiente, pues puede producir agua de baja turbiedad, libre de impurezas suspendidas y virtualmente libre de entero-bacterias, entero-virus y quistes de protozoarios (OPS, CEPIS & COSUDE, 2005).


La filtración en múltiples etapas (FiME) es la combinación de unidades de pre tratamiento con filtración en grava (FGDi y FG) y unidades de tratamiento con filtración lenta en arena (FLA) con la finalidad de obtener un efluente de calidad sin necesidad de la utilización de reactivos químicos durante el proceso (OPS, CEPIS & COSUDE, 2005).

Figura 2.3 Procesos que Integran la FiME.

Fuente: OPS, CEPIS & COSUDE, 2005.

2.9.1.2 Filtración Gruesa Dinámica (FGDi)Los filtros dinámicos son tanques que contiene una capa delgada de grava fina (6 a 13 milímetros) en la superficie, sobre un lecho de grava más grueso (13 a 25 mm) y unsistema de drenaje en el fondo.

Esta unidad es utilizada para reducir los extremos de los picos de turbiedad y proteger de esta manera la planta de tratamiento antes altas cargas de sólidos transportados por la fuente durante unas pocas horas.

Figura 2.4 Esquema Isométrico de un Filtro Grueso Dinámico.



Cuando la fuente transporta valores elevados de sólidos fácilmente sedimentables, estos se depositan en la superficie del lecho de grava, colmatándolo rápidamente y restringiendo parcial o totalmente el paso de agua. Esta respuesta protege las unidades de tratamiento siguientes (OPS, CEPIS & COSUDE, 2005).

2.9.1.3 Filtración Gruesa (FG)Los filtros gruesos de grava pueden ser de flujo horizontal o vertical. Consiste en un compartimiento principal donde se ubica un lecho filtrante de grava. El tamaño de los granos de grava disminuye con la dirección del flujo.

Para el caso de un filtro ascendente se tiene un sistema de tuberías, ubicado en el fondo de la estructura, permite distribuir el flujo de agua en forma uniforme dentro del filtro.

Figura 2.5 Esquema Isométrico de un Filtro Grueso Ascendente en Capas.


Conforme funciona el filtro, los espacios vacíos se van colmatando con las partículas retenidas del agua, por lo cual se requiere una limpieza semanal controlada mediante las válvulas de apertura a la salida de la unidad.

Figura 2.6 Esquema Isométrico de un Filtro Grueso Ascendente en Serie.Fuente: OPS, CEPIS & COSUDE, 2005.


2.9.1.4 Filtración Lenta en Arena (FLA)El tratamiento del agua en una unidad del FLA es el producto de un conjunto de mecanismos de naturaleza biológica y física, los cuales interactúan de manera compleja para mejorar la calidad microbiológica del agua.

Consiste en un tanque con un lecho de arena fina, colocado sobre una capa de grava que constituye el soporte de la arena la cual, a su vez, se encuentra sobre un sistema de tuberías perforadas que recolectan el agua filtrada. El flujo es descendente, con una velocidad de filtración muy baja que puede ser controlada preferiblemente al ingreso del tanque (OPS, CEPIS & COSUDE, 2005).

Figura 2.7 Componentes Básicos de un FLA con Control a la Entrada.


a. Válvula para controlar entrada de agua pre tratada y regular la velocidad de filtración

b. Dispositivo para drenar capa de agua sobrenadante, “cuello de ganso”.c. Conexión para llenar lecho filtrante con agua limpiad. Válvula para drenar lecho filtrantee. Válvula para desechar agua tratadaf. Válvula para suministrar agua tratada al depósito de agua limpiag. Vertedero de entradah. Indicador calibrado de flujoi. Vertedero de salidaj. Vertedero de excesosk. Cámara de entrada a FLAl. Ventana de acceso a FLA


3. DISEÑO METODOLÓGICO

En este capítulo se muestra la metodología que se implementó para la Evaluación de la calidad de agua en la Comunidad La Mora, donde se abordaron paso a paso cada objetivo planteado, según las variables e indicadores de estudio.

3.1 Tipo de Estudio

La investigación se define como descriptiva y explorativa para poder evaluar la calidaddel agua de las dos fuentes de abastecimiento en el área de estudio y clasificarlas según las normas que se rigen en el país.

3.2 Área de Estudio

El área de estudio es la comunidad La Mora (Figura 2.2) con una extensión de 632 manzanas, localizada a 11 km del noreste del Municipio de la Dalia-Matagalpa. Específicamente el área de estudio: lugar actual de captación de agua, posible nuevo lugar de captación, grifos de la escuela en la comunidad.

Figura 3.1 Puntos de Muestreo.


3.3 Universo y Muestra

El universo de estudio lo constituyen los tres puntos seleccionados por pobladores conocedores de la problemática que existe en la comunidad. Siguiendo los procedimientos del Standard Methods for the Examination of Water and Waswater (Eaton et al., 2012). En la siguiente tabla se muestran los diferentes sitios de muestreo y los tipos de fuente de agua.

Tabla 3.1 Identificación de Sitio de Muestreo.Nombre del Sitio X Y Tipo de Fuente

Lugar actual de captación 642016 1464543 SuperficialPosible nuevo lugar de captación 641395 1464372 SuperficialEscuela de la comunidad 639682 1461248 Superficial

3.4 Especificación de Variables

Tabla 3.2 Variables e Indicadores.Variables Subvariables Indicadores

A. Calidad del agua

A.1 Calidad Física A.1 Indicadores Físicos (Turbiedad, pH, OD, conductividad y temperatura)

A.2 Calidad QuímicaA.2 Indicadores Químicos (nitratos,

nitritos, hierro, magnesio, calcio,etc.)

A.3 Calidad Microbiológica A.3 Indicadores Biológicos (Coliformesetc.)

B. Clasificación del agua

B.1 Uso DomésticoB.2 Uso AgropecuarioB.3 Uso Industrial

Normas CAPRE y NTON,05-007-98

C. Selección de tratamiento

C.1 Tratamiento FísicoC.2 Tratamiento QuímicoC.3Tratamiento Microbiológicos

C.1 Parámetros FísicosC.2 Parámetros QuímicosC.3 Parámetros Microbiológicos


3.5 Métodos de Recolección de Datos

Encuestas

Las encuestas se efectuaron con un porcentaje significativo del 5% dando como resultados 25 encuestas de las 540 familias que se beneficiaran de este proyecto, se aplicó cinco encuestas por cada barrio, de igual manera se georreferenciaron cada punto encuestado. Los análisis de los datos se realizaron con un análisis estadístico descriptivo, a través del software SPSS (Anexo A).

Entrevistas

Se realizaron las entrevistas exclusivamente, a los técnicos de la alcaldía del Municipio La Dalia (UMAS) y a los del Comité de Agua Potable (CAPS) de la comunidad de LaMora. En las entrevistas se preguntó información general sobre la comunidad y la problemática existente sobre el recurso agua.

Muestreos

Se llevaron a cabo visitas de campo, la primera, del 1 al 15 de diciembre del 2014 y la segunda, en la primera semana de febrero 2015, en donde se caracterizó la zona, se recolectó las muestras para su debido análisis en el laboratorio. En la Figura 3.1 se muestran los puntos de muestreo a realizarse.

Análisis

En los puntos de muestreos se midieron cinco parámetros in situ y once parámetros se analizaron en los laboratorios del Centro de Investigación y Desarrollo Ambiental (CIDEA). La preservación de las muestras de cada análisis se presenta en el Anexo B.

Tabla 3.3 Métodos de Análisis.Parámetros Lugar de Medición Método

Temperatura In situ TermómetropH In situ Potenciometrìa, pH metroTurbiedad In situ TurbidimetríaOxígeno Disuelto In situ OxigenometroConductividad Eléctrica In situ Electrometría, conductivímetro Sólidos Suspendidos Totales

Laboratorio Gravimétrico (2540D)


Nitratos Laboratorio Reducción de Cadmio ModificadoNitritos Laboratorio EspectrometríaSulfatos Laboratorio TurbidímetroDureza Total Laboratorio TitulométricoAlcalinidad Total Laboratorio Potenciométricos 2320-BHierro Total Laboratorio EspectrometríaMagnesio Laboratorio Por diferenciaNitrógeno Amoniacal Laboratorio 4500-NH3 F(Fenato)Calcio Laboratorio TitulométricoColiformes Fecales Laboratorio Fermentación de tubos múltiplesColiformes Totales Laboratorio Fermentación de tubos múltiples

Cálculo del Caudal

Para poder determinar el caudal de esta fuente de agua se realizó con la fórmula geométrica Pf= Po (1 + t)n que es de proyección de población futura con una dotación de 20 gal/hab/día y una tasa de crecimiento de 3.5 anual; para así poder encontrar losconsumos de agua: doméstico, industrial, público, comercial, otros usos, fugas y asídeterminar el consumo promedio diario, consumo máximo diario y el consumo máximo horario de agua, todos estos consumos con una proyección a 20 años. Estos datos se muestran en el Anexo E.


4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En este capítulo se muestran todos los resultados obtenidos en cuanto los objetivos planteados para poder determinar la calidad de agua en la comunidad La Mora.

4.1 Análisis de Encuestas

Las encuestas se realizaron con un porcentaje significativo del 5% dando como resultados 25 encuestas de las 540 familias que se beneficiaran de este proyecto, por lo que se aplicaron cinco encuestas por barrio.

Miembros de la FamiliaEn la Figura 4.1 se observa que en el barrio Ramón Méndez es donde se encuentra el mayor porcentaje de habitantes por casa (siete personas) con el 60%; siguiendo el barrio El Progreso con seis personas por casa que equivalen al 40% de las casas encuestadas en ese barrio; en los barrios 19 de Julio y El Delirio, el 40% de sus habitantes viven cinco personas por casa; y por último el barrio el Residencial, donde se reportan dos personas por vivienda (40%). El número de habitantes, varía de 2 hasta 13 personas por hogar en el resto de los barrios.

Figura 4.1 Número de Personas que habitan por Casa.


Acceso AguaEn la Figura 4.2 se muestra el acceso al agua, donde la cobertura es del 100% los barrios: Ramón Méndez, 19 de Julio y El Residencial. Por otro lado, el barrio El progreso cuenta con una cobertura del 80% y el 20% no recibe este servicio en sus hogares; de igual forma se encuentra el barrio el Delirio donde el 60% de la población tiene acceso al agua y un 40% sin acceso.

Figura 4.2 Acceso a Agua por Barrio.

Horas de ServicioEn la Figura 4.3 se observa que en el barrio El Delirio con 60% de las casas encuestadas reciben el servicio agua una hora por día; en el barrio El Progreso el 40% de las familias cuentan con tres horas de servicio de agua al día; el barrio 19 de Julio el 60% de los encuestados reciben cuatro horas por día; el barrio Ramón Méndez recibe este servicio cinco horas por día que equivale al 60% de sus habitantes. No obstante, el 20% en la mayoría de los barrios reciben de seis a veinticuatro horas por día deservicio de agua.


Figura 4.3 Horas de Servicio de Agua en cada uno de los Barrios.

Pago de AguaEl valor de pago por el servicio de agua es de C$25 en el barrio Ramón Méndez, 19 de Julio y el Residencial, donde el 100% de los consumidores pagan el servicio. En los barrios El Progreso y El Delirio sólo el 80% de sus habitantes pagan la cifra antes mencionada. El 20% de los habitantes del barrio El Progreso son los únicos que pagan C$10 como tarifa de agua. En el barrio El Delirio, el 10% de los consumidores no pagan tarifa de agua (Figura 4.4).

Figura 4.4 Costos de Pago de Agua para los Hogares.


Calidad del AguaLa Figura 4.5 muestra que sólo el 60% de los encuestados en los barrios El Residencial y El Progreso opinan que la calidad del agua es buena. El resto de encuestados juzgan al agua como regular y/o mala.

Figura 4.5 Calidad de Agua según los encuestados por Barrio.

Almacenamiento de Agua En la Figura 4.6 se observa que el 60% de los pobladores encuestados en los barrios Ramón Méndez y El Delirio almacenan el agua en baldes. El 80% de los encuestados del barrio El Residencial ocupan este mismo recipiente para el almacenaje del agua; en el barrio El Progreso, el 60% de los encuestados utilizan barril; y por último en el Barrio 19 de Julio sus habitantes ocupan tanto balde y barril.

Figura 4.6 Recipientes de Almacenamiento de Agua.


Lavado de Recipientes y Tiempo de Limpieza de RecipientesLa Figura 4.7 indica que los productos más usados por los habitantes son el Cloro y el detergente. En el barrio 19 de Julio, el 60% de los encuestados, tiene mayor utilización en los productos antes mencionados. Otro producto que se utiliza para limpieza es el jabón.

Figura 4.7 Productos de limpieza más usados en la Comunidad.

El tiempo de limpieza que los habitantes dedican para cada de los recipientes varían de dos a quince días.

Disposición de Agua DomésticaNo existe alcantarillado sanitario para la disposición de las aguas residuales, los habitantes de esos barrios disponen sus aguas domésticas en zanjas naturales.

Figura 4.8 Disposición de Agua Doméstica.Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 38

Disposición de la BasuraEn los barrios Ramón Méndez, 19 de Julio y El Progreso, el 100% de los encuestados disponen sus desechos semanalmente en el camión de basura destinado por la alcaldía. En el barrio El Residencial, sólo el 60% de los pobladores cuentan con elservicio de recolección de basura a través de un camión. No existe este servicio en el barrio El Delirio, ya que al estar ubicado en la parte alta de la comunidad, no hay acceso al camión, por lo tanto, los habitantes resuelven el problema de la basura, enterrándola, quemándola o botándola al aire libre (Figura 4.9).

Figura 4.9 Disposición Basura en la Comunidad La Mora.

Enfermedades en CasaEl 60% de las personas encuestadas en los barrios 19 de Julio, El Delirio, y El Progreso expresan que no existen cifras alarmantes de enfermedades de origen hídrico. Lo mismo opina el 40% de los encuestados en el barrio Ramón Méndez. Las enfermedades más comunes son: dolor de estómago, vómito y diarrea en el mayor de los casos en niños menores a 10 años (Figura 4.10).


Figura 4.10 Enfermedades más comunes en los Barrios de La Mora.

Charlas sobre Agua y SaneamientoEn la Figura 4.11 se observa que existen organismos involucrados para concientizar a las personas sobre agua y saneamiento, estos son: el MINSA, ODESAR (Organización para el Desarrollo Social, Ambiental Rural) y Estudiantes. La mayoría de las personas encuestadas (60%) expresaron que nunca han recibido charlas por ningún organismo.

Figura 4.11 Organismos presentes en Charlas sobre Agua y Saneamiento.


4.1.1 Discusión Encuestas Las encuestas realizadas en la comunidad La Mora, reportan tanto la calidad, servicio, horas, almacenamiento, y la disposición del agua, así como también las problemáticas de manera general que existen en la comunidad.

La mayor problemática identificada en la comunidad es la calidad de agua que se observa en el periodo lluvioso donde se deteriora aún más por las cantidades de sedimentos que llegan a la fuente de captación actual por la escorrentía superficial.Esta agua aun así es distribuida por tubería hasta la comunidad, actualmente no existeningún sistema que ayude a la reducción de esos sedimentos.

La accesibilidad de agua en algunos barrios no es suficiente ya que las horas de servicio es poca, es decir que no hay continuidad en el servicio (24 horas), afectando mayormente a aquellos barrios donde el 20% de familias están conformadas hasta portrece habitantes en un hogar, pagando una tarifa mensual de 25 córdobas por el servicio.

A pesar de esta problemática la mayoría de los habitantes tiene conocimiento de las enfermedades que se pueden contraer mediante el consumo de agua contaminada,donde el almacenamiento lo efectúan principalmente en baldes y barriles lavándolos frecuentemente con detergente y cloro.

Las principales instituciones que están dando brindando charlas son el MINSA, ODERSA (Organización para el Desarrollo Social, Ambiental Rural) y Estudiantes. Noobstante aún existe mucha falta de educación en los temas de agua y saneamiento.


4.2 Análisis de los Parámetros Físico-Químico y Microbiológicos en los Tres puntos Muestreados: las dos fuentes y el punto de agua potable

4.2.1 Parámetros Físicos

En la Tabla 4.1 se presenta un consolidado de los valores encontrados en los parámetros físicos medidos en los tres puntos de muestreo.

Tabla 4.1 Parámetros Físicos.Puntos de Muestreo

Conductividad (µs/cm)

Oxígeno Disuelto (mg/L)

Sólidos Suspendidos Totales (mg/L)

Temperatura (ºC)

Turbiedad(NTU)

Nuevo Punto de Captación

96 4,55 11 17,93 1,87

Captación Actual

36 3,35 103 17,03 9,98

Grifos (comunidad)

400 6,72 <10 18,62 1,11

ConductividadLa conductividad eléctrica evalúa la capacidad del agua para conducir la corriente eléctrica, es una medida indirecta la cantidad de iones en solución (fundamentalmente cloruro, nitrato, sulfato, fosfato, sodio, magnesio y calcio). También permite verificar en forma rápida la variación el contenido de sales disueltas en aguas superficiales (Goyenola, 2007).

Figura 4.12 Valores de Conductividad.

050

100150200250300350400

ConductividadElectrica

Nuevo punto de Captacion 96Captacion Actual 36Grifos (comunidad) 400

µs/

cm

Nuevo punto de Captacion

Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Los valores encontrados de conductividad en la captación actual y el nuevo punto de captación se encuentran por debajo del valor de conductividad eléctrica (Figura 4.12 y 4.13) recomendado de 400 µs/cm para agua de consumo humano (Norma CAPRE, 2001).

En el tercer punto de muestreo: grifos de la comunidad, es donde se encontró un valor de conductividad igual al valor normado para este parámetro (400 µs/cm).

Figura 4.13 Comportamiento de la Conductividad en La Mora.

Oxígeno Disuelto (OD)Las concentraciones de OD varían de acuerdo a la temperatura, es así que durante el día las concentraciones de OD son mayores y en la noche son bajas.Las aguas más calientes disuelven menos el oxígeno, por lo tanto disminuyen las formas de vida que podrían existir (Lenntech, 2014).

Los valores de oxígeno disuelto medido en las muestras de agua (Figuras 4.14 y 4.15) para el punto: captación actual está por debajo del valor normado de 4 mg/L para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (Categoría 1A, NTON 05 007-98), los otros dos puntos de muestreo: nueva captación y grifos de la comunidad cumplen Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 43

con este criterio, pero de igual forma los tres puntos de muestreo están por debajo de 8 mg/L que es el valor normado para aguas de consumo humano (Norma regional CAPRE, 2001).

Figura 4.14 Valores de Oxígeno Disuelto.

Figura 4.15 Comportamiento del Oxígeno Disuelto en La Mora.

01234567

Oxigeno DisueltoNuevo punto de Captacion 4.55Captacion Actual 3.35Grifos (comunidad) 6.72

ppm


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Sólidos Suspendidos Totales (SST)El material suspendido en las aguas está compuesto por arcilla, arena, plancton y otros organismos microscópicos; su ingreso a los cuerpos de agua surge, entre otros factores de la erosión del terreno por prácticas agrícolas y del acarreo de material durante la escorrentía de las aguas de lluvia. Los sólidos pueden adherir en su superficie nutrimentos y diferentes tipos de contaminantes como residuos de plaguicidas; además, pueden afectar la penetración de la luz en los cuerpos de agua. (Beita 2008).

Figura 4.16 Valores de Sólidos Suspendidos Totales, SST.

La concentración de sólidos suspendidos totales (SST) corresponde a la fracción de los sólidos totales que quedan retenidos en un filtrosólidos disueltos actualmente no están normados en la Norma regional CAPRE por lo que sólo se muestra los resultados obtenidos siendo el lugar de mayor presencia el punto de muestreo: captación actual de 103 mg/L, nuevo punto de captación y grifos de la comunidad ambos tienen un valor similar de 11 mg/L y 10 mg/L respectivamente(Figuras 4.16 y 4.17).

0

50

100

150

mg/

L

Solidos Suspendidos TotalesNuevo Punto de Captacion 11Captacion Actual 103Grifos (comunidad) 10

Nuevo Punto de Captacion

Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.17 Comportamiento de los SST en La Mora.

TemperaturaLa temperatura del agua tiene una gran importancia en el desarrollo de los diversos procesos que en ella se realizan, de forma que un aumento de la temperatura modifica la solubilidad de las sustancias, aumentando la de los sólidos disueltos y disminuyendo la de los gases (OMS, 2006).

Figura 4.18 Valores de Temperatura.

1616.5

1717.5

1818.5

19

TemperaturaNuevo punto de Captacion 17.93Captacion Actual 17.03Grifos (comunidad) 18.62

ºC Nuevo punto de Captacion

Captacion Actual

Grifos (comunidad)


En las Figuras 4.18 y 4.19 se puede observar que los valores medidos de temperatura en los puntos de muestreo: captación actual y nuevo punto de captación fueron 17,03 ºC y 17,93 ºC respectivamente, estos valores se encuentran por debajo del rangorecomendado que es de 18 ºC a 30 ºC para agua de consumo humano (Norma CAPRE, 2001). Lo que influye en el cambio de temperatura es la elevación en la zona y la hora de medición.

Figura 4.19 Comportamiento de la Temperatura en La Mora.

TurbiedadValores de turbiedad más altas en aguas superficiales ocurren por la escorrentías en épocas de lluvias, las cuales son ricas en materias minerales. Cuando la turbiedad del agua es alta, habrá muchas partículas suspendidas en ella. Estas partículas sólidas bloquearan la luz solar y evitarán que las plantas acuáticas obtengan la luz solar que necesitan para la fotosíntesis. Las plantas producirán menos oxígeno y con ellosbajarán los niveles de Oxígeno Disuelto (Barrera, 2013).

Los resultados de turbiedad obtenidos en los puntos de muestreo (Figuras 4.20 y 4.21):grifos de la comunidad y nuevo punto de captación con 1,11 NTU y 1,87 NTU respectivamente exceden ligeramente el valor recomendado de 1 NTU para agua de Evaluación de la Calidad del Agua en la Comunidad “La Mora” Página 47

consumo humano pero están por debajo del valor máximo admisible de 5 NTU (Norma CAPRE, 2001).

Los valores de turbiedad también son menores al valor máximo admisible de 5 NTU para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (Categoría 1A, NTON 05 007-98). Por el contrario el punto de muestreo: Captación actual con 9,98 NTU excede el valor recomendado pero no el máximo admisible de la Norma CAPRE, este valor esmenor a 250 NTU para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial(Categoría 1B, NTON 05 007- 98).

Figura 4.20 Valores de Turbiedad.

0123456789

10

TurbidezNuevo punto de Captacion 1.87Captacion Actual 9.98Grifos (comunidad) 1.11

NTU


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.21 Comportamiento de la Turbiedad en La Mora.


4.2.2 Parámetros Químicos

Los parámetros químicos medidos en este estudio se muestran en la Tabla 4.2.

Tabla 4.2 Parámetros Químicos.Puntos de Muestreo

Alcalinidad (mg/L

CaCO3)

Calcio (mg/L

CaCO3)

Dureza (mg/L

CaCO3)

Hierro Total

(mg/L)

Magnesio (mg/L)

pH Sulfatos (mg/L)


38,6 9 12 9,08 3 8,45 < 1,4

Captación Actual

38,6 4 5 15,55 1 8,07 < 1,4

Grifos (comunidad)

36,7 13 18 0,30 5 7,57 < 1,4

AlcalinidadUna alcalinidad alta significa una mayor capacidad del agua para amortiguar ácidos. Aguas con alcalinidad baja están en riesgo de causar una disminución repentina del valor pH, debido a procesos tales como la nitrificación o la acidificación (Figuras 4.22 y 4.23) (Jiménez 2001).

La alcalinidad es la suma total de los componentes en el agua que tienden a elevar el pH del agua por encima de un cierto valor (bases fuertes y sales de bases fuertes y ácidos débiles) la alcalinidad controla la capacidad de taponamiento del agua, es decir, su capacidad para neutralizar variaciones de pH provocadas por la adición de ácidos o bases. Actualmente la Alcalinidad no está dentro de la Normativa Regional CAPRE, los resultados obtenidos son similares en los tres puntos de muestreo, siendo el de menor valor el de los grifos de la comunidad con 36,7 mg/LCaCO3.


Figura 4.22 Valores de Alcalinidad.

Figura 4.23 Comportamiento de la Alcalinidad en La Mora.

35.5

36

36.5

37

37.5

38

38.5

39

AlcalinidadNuevo Punto de Captacion 38.6Captacion Actual 38.6Grifos (comunidad) 36.7

mg/

L CaC

O3


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


CalcioBeita (2008) expresa que el calcio es un metal alcalinotérreo y uno de los cationes más abundantes en aguas subterráneas y superficiales. Es fácilmente obtenido en forma disuelta de las rocas ricas en minerales que lo contienen como calcita y dolomita, o por el agua de escorrentía o de lluvia. Las sales de calcio, junto con las de magnesio, provocan la dureza del agua.

Figura 4.24 Valores de Calcio.

Los valores medidos en los tres puntos en estudio están por debajo de los valoresrecomendados de 100 mg/L para agua de consumo humano (Norma CAPRE, 2001). Siendo el punto de muestreo: grifos en la comunidad con el valor más alto de alcalinidad con 13 mg/L CaCO3. Estos valores varían mucho y esto se debe a que las concentraciones de calcio suelen ir asociadas al nivel de mineralización (Figuras 4.24 y 4.25).

05

1015

Calcio

mg/

L CaC

O3

CalcioNuevo punto de Captacion 9Captacion Actual 4Grifos (comunidad) 13


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.25 Comportamiento del Calcio en La Mora.

Dureza TotalLos resultados obtenidos de las mediciones en los tres lugares de muestreo indican una concentración mínima de dureza total (Figuras 4.26 y 4.27) siendo el punto de muestreo: grifos de la comunidad el que presenta mayor valor, 18 mg/L CaCO3,estando por debajo del valor recomendado de 400 mg/L CaCO3 para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (Categoría 1A, NTON 05 007- 98) y para aguas de consumo humano (Norma regional CAPRE, 2001).

Según la clasificación del agua en la Tabla 2.2 de acuerdo en función del estado de mineralización estas aguas están entre los rangos de dureza total de 0-50 mg/L CaCO3

siendo de tipo blandas.

La presencia de carbonatos en suelos superficiales y en sedimentos aumenta la dureza en el agua superficial. Cuando la dureza es igual a o menor que la alcalinidad total, toda la dureza se debe a la presencia de carbonatos, siendo el caso de estos resultados.


Figura 4.26 Valores de Dureza Total.

Figura 4.27 Comportamiento de la Dureza Total en La Mora.

0

5

10

15

20

Dureza TotalNuevo Punto de Captacion 12Captacion Actual 5Grifos (comunidad) 18

mg/

L CaC

O3


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Hierro Total El hierro que ingresa al agua potable es proveniente de la tierra de reservas naturales y acuíferos. Las concentraciones pueden llegar a los 10 mg/L; sin embargo, las concentraciones mayores a 0,3 mg/L pueden hacer que el agua parezca oxidada con sabor metálico, esto empieza a notarse a partir de concentraciones de 0,1 a 1,0 mg/L(AWWA, 1999).

Figura 4.28 Valores de Hierro Total.

En la Figuras 4.28 y 4.29 se muestran que los valores de hierro total medidos en los tres puntos de muestreo varían mucho. El punto de muestreo: grifos de la comunidad no cumple con el valor recomendado por la norma, para agua de consumo humano(Norma CAPRE, 2001), de 0,3 mg/L; pero está dentro del al valor máximo de la NTON 05 007-98 para aguas tipo 1. La concentración de hierro en los otros dos puntos de muestreo: nuevo punto de captación y captación actual exceden al valor normado en CAPRE (2001) y en la NTON 05 007- 98), 0,3 mg/L y 3 mg/L respectivamente.

0

5

10

15

20

Hierro Total mg/L

mg/

L

Hierro Total mg/LNueva Punto de Captacion 9.08Captacion Actual 15.55Grifos (comunidad) 0.30

Nueva Punto de Captacion

Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.29 Comportamiento del Hierro Total en La Mora.

Magnesio El magnesio está presente en las aguas como ion Mg2+ y junto con el ion Ca2+, provoca la dureza del agua. Proviene principalmente de los minerales ferromagnésicos y de algunas rocas que contienen carbonatos. Se encuentra también en la clorofila, en diferentes compuestos organometálicos, en la materia orgánica y es un elemento esencial para los seres vivos, el aporte de las aguas en aguas superficiales, es relativamente bajo (Beita, 2008).

La concentración de magnesio en las tres muestras de agua están por debajo del valor recomendado de 30 mg/L para aguas de consumo humano (Norma regional CAPRE, 2001) siendo el punto de muestreo: grifos de la comunidad el que presenta mayor concentración, 5 mg/L (Figuras 4.30 y 4.31). Generalmente el magnesio se encuentra en menores cantidades que el calcio. Si la cantidad de magnesio en el agua es muy grande por encima de los 125 mg/L puede actuar como laxante y diurético e incluso adquirir un sabor amargo sobre todo cuando el ión sulfato se encuentra también presente.


Figura 4.30 Valores de Magnesio.

Figura 4.31 Comportamiento del Magnesio en La Mora.

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

MagnesioNuevo Punto de Captacion 3Captacion Actual 1Grifos (comunidad) 5

mg/

L Nuevo Punto de Captacion

Captacion Actual

Grifos (comunidad)


pHEl pH influye en algunos fenómenos que ocurren en el agua, como la corrosión y las incrustaciones en las redes de distribución. Aunque podría decirse que no tiene efectos directos sobre la salud, sí puede influir en los procesos de tratamiento del agua, como la coagulación y la desinfección. Por lo general, las aguas naturales (no contaminadas) exhiben un pH en el rango de 5 a 9 (Barrenechea, s.f.).

Figura 4.32 Valores de pH.

Los resultados obtenidos en las mediciones de los tres lugares de muestreo indican que el pH se encuentra entre el valor mínimo y máximo de 6,5 a 8,5 recomendado por CAPRE (2001) siendo el punto de muestreo: grifos de la comunidad el que presenta mayor valor de pH (7,57) pero estando también por debajo del valor estipulado para agua de consumo humano (NTON 05 007- 98).

77.27.47.67.8

88.28.48.6

pHNuevo punto de Captacion 8.45Captacion Actual 8.07Grifos (comunidad) 7.57


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.33 Comportamiento del pH en La Mora.

Sulfatos Según AWWA (1999), el sulfato es un anión común en el agua; sin embargo a altas concentraciones puede causar diarrea transitoria en los seres humanos. La diarrea aguda puede causar deshidratación, particularmente en menores que ya pueden tener una condición de diarrea microbiana. Aquellos adultos que viven en áreas con altas concentraciones de sulfatos en el agua potable se adaptan y no presentan efectos en su salud.

Lo resultados obtenidos en los tres puntos de muestreo (Figuras 4.34 y 4.35) indican que existen en una cantidad menor al límite de detección de 1,4 mg/L, valor inferior al valor recomendado de 25 mg/L para aguas de consumo humano (CAPRE, 2001), eigualmente por debajo de los valores de 250 mg/L para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (NTON 05 007- 98).


Figura 4.34 Concentraciones de Sulfatos.

Figura 4.35 Comportamiento de Sulfatos en La Mora.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

SulfatosNuevo Punto de Captacion 1.4Captacion Actual 1.4Grifos (comunidad) 1.4

mg/

L Nuevo Punto de Captacion

Captacion Actual

Grifos (comunidad)


4.2.3 Nutrientes

Los parámetros que miden las concentraciones de nitratos se muestran en la Tabla 4.3.

Tabla 4.3 Nutrientes.Puntos de Muestreo

Nitrógeno Amoniacal Total

(mg/L N-NH3)

Nitrógeno-Nitrato (mg/L N-NO3)

Nitrógeno-Nitrito (mg/L N-NO2)


0,01 0,23 < 0,003

Captación Actual < 0,01 0,27 < 0,003Grifos (comunidad

0,05 0,30 < 0,003

Nitrógeno Amoniacal (N-NH3)Las aguas superficiales no deben contener normalmente amoniaco. En general, la presencia de amoníaco libre o ion amonio es considerado como una prueba química de contaminación reciente y peligrosa. Si el medio es aerobio, el nitrógeno amoniacal se transforma en nitritos (Anónimo, s.f.).

Figura 4.36 Concentraciones de Nitrógeno Amoniacal.

Lo resultados obtenidos en los tres puntos de muestreo indican que existe una concentración baja de nitrógeno amoniacal. En las Figuras 4.36 y 4.37 se puede apreciar que los puntos de muestreo Nuevo Punto de Captación y Captación Actual,muestran valores de nitrógeno amoniacal de 0,01 mg/L. Sin embargo, en el punto

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

NitrogenoAmoniacal Total

Nuevo Punto de Captacion 0.01Captacion Actual 0.01Grifos (comunidad) 0.05

mg/

L


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


llamado los Grifos, la concentración es un poco mayor, 0.05 mg/L NH3-N pero siempreestando por debajo de 0,10 mg/L NH3-N que es lo recomendado para aguas de consumo humano (CAPRE, 2001).

Figura 4.37 Comportamiento de Nitrógeno Amoniacal en La Mora.

Nitrógeno-Nitrato (N-NO3-)

Los niveles naturales de Nitratos en aguas superficiales son generalmente de unos pocos miligramos por litro. En general, cuando los niveles de nitratos en el agua potable se encuentran por debajo de los 10 mg/L, la fuente principal de ingesta de Nitratos para los seres humanos son los vegetales, ya que estos están presentes en las lechugas y espinacas, entre otros. Niveles de nitrato de entre 0 y 40 mg/L son generalmente seguros para los peces. Cualquier valor superior a 80 mg/L puede ser tóxico (Lenntech, s.f.).

Lo resultados obtenidos en los tres puntos de muestreo indican que la concentración medida de nitratos es mínima (Figuras 4.38 y 4.39), siendo el punto de muestreo: Grifos, el que presenta una concentración mayor, 0,30 mg/L de N-NO3

- pero inferior a25 mg/L N-NO3

- para aguas de consumo humano (CAPRE, 2001), e igualmente por


debajo de 10 mg/L N-NO3- como valor normado para Agua tipo 1 destinada para el uso

doméstico o industrial (NTON 05 007- 98).

Figura 4.38 Concentraciones de N-NO3-.

Figura 4.39 Comportamiento de N-NO3- en La Mora.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Nitrogeno NitratoNuevo punto de Captacion 0.23Captacion Actual 0.27Grifos (comunidad) 0.3

mg/

L


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Nitrógeno-Nitrito (N-NO2-)

Los nitritos indican actividad bacteriológica y es considerado un indicador de contaminación, el nitrito es encontrado en bajas concentraciones en ambientes oxigenados, niveles de nitrito superiores a 0.75 mg/L en el agua pueden provocar estrés en peces, y los valores mayores a 5 mg/L pueden ser tóxicos, por lo que si sólo se toma en cuenta este parámetro las aguas tienen buena calidad para destinarlas a este uso. Es importante mencionar que el nitrito es potencialmente tóxico para una variedad de organismos (Lenntech, s.f.).

Figura 4.40 Concentraciones de N-NO2-.

Los valores obtenidos en los tres puntos de muestreo indican que existe una cantidad menor al límite detección de 0,003 mg/L N de nitritos y que estos valores son inferiores al valor recomendado de 10 mg/L N para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (Categoría 1A, NTON 05 007- 98). De igual manera estos valores se encuentran bajo el valor recomendado de 0,1 y admisible de 3,0 mg/L N para aguas de consumo humano (Norma regional CAPRE, 1994) (Figuras 4.40 y 4.41).

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

NitritoNuevo punto de Captacion 0.003Captacion Actual 0.003Grifos (comunidad) 0.003

mg/

L


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.41 Comportamiento de N-NO2- en La Mora.

4.2.4 Parámetro Bacteriológico

Coliformes Fecales Por medio del método de fermentación de tubos múltiples, se obtuvo un resultado positivo, lo que indica contaminación fecal de origen humano o animal, ya que las heces de dicho microorganismo, presentes en la flora intestinal y de ellos el 90% y un 100% son E. coli. (Carrillo & Lozano, 2008).

En la Figura 4.42 se observan los dos puntos de captación, indicando un resultado positivo debido a la presencia de Coliformes Fecales, lo cual no está de acuerdo al valor negativo que recomienda CAPRE (2001) y la normativa para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (NTON 05 007- 98).


Figura 4.42 Comportamiento de Coliformes Fecales en La Mora.

Coliformes Totales En la Figura 4.43 se observan los dos puntos de captación en los cuales se detectan la presencia de Coliformes Totales con un valor < 23 NMP/ 100 mL, siendo lo recomendando su ausencia en aguas de consumo humano (Norma CAPRE, 2001); igualmente no cumple con la normativa de Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (NTON 05 007- 98).


Figura 4.43 Comportamiento de Coliformes Totales en La Mora.

4.3 Gráficas de Comparación de Parámetros

Las aguas superficiales bien aireadas generalmente contienen poco amoníaco. Este se oxida en dos paso, primero como nitrito bacterial, y luego como nitrato (ambos llamados nitrificación). Cuando una concentración muy alta de nitrato no se ve acompañada de una alta concentración de amonio y nitrito puede pasar que la capacidad de autodepuración del agua haya sido suficiente para la mineralización de enlaces orgánicos de nitrógeno. Cuando la alta concentración de nitrato no proviene del desprendimiento de yacimientos de sales naturales, existe siempre una contaminación de éste en el agua (Martínez, s. f.). En ese caso el nitrato y el amonio han sido generados mediante excremento de animales, plantas muertas, estiércol líquido, abono.


Figura 4.44 Comportamiento de Concentración de Nitrógeno Amoniacal, Nitratos, Nitrito.

Los compuestos férricos y mangánicos que predominan en las aguas son insolubles e incorporan los iones metálicos al agua en forma de bicarbonatos ferrosos y manganoso, causado por una doble acción química y biológica. Los depósitos de hierro y manganeso se acumulan en los tubos de cañerías, tanques de presión, calentadores de agua y equipo ablandador de agua. Estos depósitos restringen el flujo del agua y reducen la presión del agua (Lenntech, 2014).

Figura 4.45 Comportamiento de la Concentración de iones Calcio y

Magnesio.

0

2

4

6

8

10

12

14

Calcio mg/LCaCO3

Magnesiomg/L

Nuevo punto de Captacion 9 3Captacion Actual 4 1Grifos (comunidad) 13 5


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


El pH es el que controla el grado de disociación de muchas sustancias; La alcalinidad significa la capacidad del agua de neutralizar, la suavización o ablandamiento se controla con pH. La alcalinidad estabiliza el agua en los niveles del pH alrededor de 7. Sin embargo, cuando la acidez es alta en el agua la alcalinidad disminuye, no se considera que la alcalinidad cause daño al hombre, pero se encuentra asociada al pH, la dureza y los sólidos disueltos que si pueden producir efectos deletéreos (Lenntech, s.f.).

Figura 4.46 Comportamiento de Valores de pH, Alcalinidad y Dureza Total.

Los Sólidos Suspendidos Totales (SST) son residuos no filtrable o material no disuelto; cualquier cambio en la cantidad de sustancias disueltas, en la movilidad de los iones disueltos y en su valencia, implica un cambio en la conductividad, y por ello el valor de la conductividad es muy usado en el análisis de aguas para obtener un estimativo rápido del contenido de SST (Lenntech, 2010).

05

10152025303540

pH Alcalinidadmg/L

CaCO3

DurezaTotal mg/L

CaCO3Nuevo punto de Captacion 8.45 38.6 12Captacion Actual 8.07 38.6 5Grifos (comunidad) 7.57 36.7 18


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


Figura 4.47 Comportamiento de Valores de Conductividad Eléctrica y SST.

Según Lenntech (2014), el oxígeno disuelto es considerado como un indicador de la calidad del agua, si la fuente de agua está contaminada contiene microorganismos, bacterias y materia orgánica, malos olores.

La concentración de oxígeno disuelto disminuye, dependiendo de que sí la reacción tiene lugar en agua ácida o básica, respectivamente, aunque sólo este último caso debe de tenerse en cuenta para el caso de aguas naturales, cuyos valores de pH varían entre 7 y 8.

Figura 4.48 Comportamiento de Valores de pH y Oxígeno Disuelto.

050

100150200250300350400

Conductividad Electrica

µs/cm

SolidosSuspendidosTotales mg/L

Nuevo punto de Captacion 96 11Captacion Actual 36 103Grifos (comunidad) 400 10


Captacion Actual

Grifos (comunidad)

0123456789

pH OxigenoDisuelto ppm

Nuevo punto de Captacion 8.45 4.55Captacion Actual 8.07 3.35Grifos (comunidad) 7.57 6.72


Captacion Actual

Grifos (comunidad)


4.4 Clasificación de los Tres Puntos Muestreados, basados en la Norma Técnica Nacional (NTON 05-00798).

La mayoría de los parámetros en estudio que están normados por la NTON 05-00798 se encuentra en la clasificación de Aguas Tipo 1 Destinadas al Uso Doméstico e Industrial (Potable), Categoría 1A, siendo la Turbiedad (captación actual) y el Hierro total (grifos de la comunidad) ubicándose en la Categoría 1B. El oxígeno disuelto (captación actual) no cumple con el criterio de aguas para consumo humano Tipo 1.

Los valores de hierro total tanto en la posible nueva captación como en la captación actual al igual que las coliformes fecales y coliformes totales poseen valores que no están dentro de ninguna clasificación de las normas de calidad de agua de Nicaragua, siendo estos parámetros los que más preocupación genera en esta evaluación por lo que el tratamiento propuesto debe eliminarlos hasta llegar a los valores recomendados.

Aguas Tipo 1 Destinadas al Uso Doméstico e Industrial (Potable): Aguas destinados al uso doméstico e industrial que requiera agua potable, siempre que esta forme parte de un producto o sub-producto destinado al consumo humano o que entre en contacto con él.

Categoría 1A: Aguas que desde el punto de vista sanitario pueden ser acondicionadas con la sola adicción de desinfectantes.

Categoría 1B: Aguas que pueden ser acondicionadas por medio de tratamientos convencionales de coagulación, floculación, sedimentación, filtración y/o cloración.

X: No existe un valor en la NTON 05-00798 que pueda medirse con la cantidad de concentración expuesta.

Tabla 4.4 Comparación de Resultados de los Parámetros con la NTON 05 007-98.Parámetros Resultados

Captación Actual

Resultados Nueva

Captación

Resultados Obtenidos

Grifos Comunidad

Valor Recomendado NTON 05-00798

Clasificación Tipos de

Agua

Temperatura (ºC)

17,03 17,93 18,62 - -

pH 8,07 8,45 7,57 6,0 - 8,5 1A - 1A- 1A


Conductividad Eléctrica (µs/cm)

36 96 400 - -

Turbiedad(NTU)

9,98 1,87 1,11 5 - 250 1B - 1A- 1A

Coliformes Fecales(NMP/100 mL)

Positivo Positivo Positivo Negativo x

Coliformes Totales(NMP/100 mL)

< 23 < 23 < 23 Negativo x

Sulfatos (mg/L)< 1,4 < 1,4 < 1,4 250 1A- 1A- 1A

Nitritos (mg/L) < 0,003 < 0,003 < 0,003 10 1A- 1A- 1ADureza Total (mg/L CaCO3)

5 12 18 400 1A- 1A- 1A

Alcalinidad Total(mg/L CaCO3)

38,6 38,6 36,7 - -

Nitrógeno Amoniacal Total (mg/L)

< 0,01 0,01 0,05 - -

Solidos Suspendidos Totales (mg/L)

103 11 < 10 - -

Calcio (mg/L)- 4 9 13 - -Hierro Total (mg/L) 15,55 9,08 0,30 0,3 - 3 x - x – 1B

Nitrógeno Nitrato (mg/L)N-NO3)

0,27 0,23 0.30 10,0 1A - 1A- 1A

Magnesio(mg/L) 1 3 5 - -

Oxígeno Disuelto (mg/L)

3,35 4,55 6,72 < 4,0 6 - 1A - 1A


4.5 Comparación de los Parámetros Físico-Químicos y Microbiológicos obtenidos con la Normativa CAPRE

La Tabla 4.5 muestra los valores de los parámetros medidos en el punto de muestreo: Captación Actual y la comparación con la normativa que rige en el país, siendo los parámetros que no cumplen con los criterios establecidos: Turbiedad, Hierro Total, Coliformes Fecales y Coliformes Totales.

Tabla 4.5 Comparación de los Resultados Obtenidos en el Punto de muestreo: Captación Actual con la Normativa CAPRE.

Parámetro Valor RecomendadoNormativa CAPRE


Temperatura (ºC) 18 - 30 17,03

pH 6,5 a 8,5 8,07

Conductividad Eléctrica(µs/cm)

400 36

Turbiedad (NTU) 1- 5 9,98Coliformes Fecales (NMP/100 mL) Negativo PositivoColiformes Totales (NMP/100 mL) Negativo < 23 NMP/100 mL

Sulfatos (mg/L) 25 - 250 <1,4

Nitritos (mg/L) 0,1 - 3,0 < 0,003

Dureza Total (mg/L CaCO3) 400 5

Alcalinidad Total (mg/L CaCO3) - 38,6

Nitrógeno Amoniacal Total (mg/L) 0,05 - 0,5 < 0,01Solidos Suspendidos Totales (mg/L) - 103

Calcio (mg/L) 100 4Hierro Total (mg/L) 0,3 15,55Nitrógeno Nitrato (mg/L N-NO3) 25 - 50 0,27

Magnesio (mg/L) 30 - 50 1Oxígeno Disuelto (mg/L) 8 3,35

La Tabla 4.6 muestra los resultados obtenidos en la medición de los parámetros en elpunto de muestreo: Posible Nueva Captación, los parámetros que están sobrepasando los valores recomendados de CAPRES son: Hierro Total, Coliformes Fecales y


Coliformes Totales; estos valores son los mismos que están en exceso en el punto de Captación Actual pero sólo el Hierro Total varía en cuanto al valor de concentración,siendo menor en este punto de medición.

Tabla 4.6 Comparación de los Resultados Obtenidos en el Punto de Muestreo: Posible Nueva Captación con la Normativa CAPRE.




pH 6,5 a 8,5 8,45


40096

Turbiedad (NTU) 1 - 5 1,87

Coliformes Fecales(NMP/100 mL)

NegativoPositivo


Negativo< 23 NMP/100ml

Sulfatos (mg/L) 25 - 250 < 1,4

Nitritos (mg/L) 0,1 - 3,0 < 0,003

Dureza Total (mg/L CaCO3) 400 12

Alcalinidad Total (mg/L CaCO3) - 38,6

Nitrógeno Amoniacal Total (mg/L) 0,05 - 0,5 0,01

Solidos Suspendidos Totales (mg/L) - 11

Calcio (mg/L) 100 9

Hierro Total (mg/L) 0,3 9,08

Nitrógeno Nitrato (mg/L N-NO3) 25 - 50 0,23

Magnesio (mg/L) 30 - 50 3

Oxígeno Disuelto (mg/L) 8 4,55

La Tabla 4.7 muestra los valores de cada uno de los parámetros en estudio y el respectivo valor recomendado de la norma CAPRE para aguas de consumo humano.De igual forma como en los otros dos puntos de muestreo que son también los dos puntos de captación, los parámetros cuyos valores medidos están incumpliendo con


esta normativa son: el Hierro Total y los parámetros microbiológicos: Coliformes Fecales y Coliformes Totales.

Tabla 4.7 Comparación de los Resultados Obtenidos en el Punto de Muestreo:Grifos de la Comunidad con la Normativa CAPRE.




pH 6,5 a 8,5 7,57


400400

Turbiedad (NTU) 1- 5 1,11Coliformes Fecales(NMP/100 mL)

Negativo Positivo


Negativo < 23 NMP/100 mL

Sulfatos (mg/L) 25 - 250 < 1,4

Nitritos (mg/L) 0,1 - 3,0 < 0,003

Dureza Total (mg/L CaCO3)

400 18

Alcalinidad Total(mg/L CaCO3)

- 36,7

Nitrógeno Amoniacal Total (mg/L) 0,05 - 0,5

0,05

Solidos Suspendidos Totales(mg/L) -

< 10

Calcio (mg/L) 100 13Hierro Total (mg/L) 0,3 0,30

Nitrógeno Nitrato (mg/L N-NO3)

25 - 50 0,30

Magnesio (mg/L) 30 - 50 5Oxígeno Disuelto (mg/L) 8 6,72

4.6 Cálculo del Índice de Calidad de Agua (ICA)

Tabla 4.8 Cálculo del ICA en Captación Actual.Parámetro Valor Qi Wi Qi*WiColiforme Fecal

23 70,84 0,143 10,13


OD% 3,35 13,30 0,103 1,36Coliformes Total

23 90,16 0,083 7,48

Nitratos 0,27 178,42 0,053 9,45Temperatura 17,03 100,27 0,043 4,31Alcalinidad 38,6 67,37 0,055 3,70ph 8,07 74,13 0,063 4,67Dureza 5 268,06 0,058 15,54SST 103 47,96 0,033 1,58

Sumatoria 0,634 51,94

= = , , = 81,92 Tabla 4.9 Cálculo del ICA en Nueva Captación.

Parámetro Valor Qi Wi Qi*WiColiforme Fecal

23 70,84 0,143 10,13

OD% 4,55 14,29 0,103 1,47Coliformes Total

23 90,16 0,083 7,48

Nitratos 0,23 186,37 0,053 9,87Temperatura 17,93 100,27 0,043 4,31Alcalinidad 38,6 67,37 0,055 3,70ph 8,45 60,25 0,063 3,79Dureza 12 180,96 0,058 10,49SST 11 109,74 0,033 3,62


= = , , = 91,82

Tabla 4.10 Cálculo del ICA en Grifos de la Comunidad.Parámetro Valor Qi Wi Qi*WiColiforme Fecal

23 70,84 0,143 10,13

OD% 6,72 16,07 0,103 1,65Coliformes 23 90,16 0,083 7,48


TotalNitratos 0,30 173,39 0,053 9,18Temperatura 18,62 29,79 0,043 1,28Alcalinidad 36,7 67,82 0,055 3,73ph 7,57 95,49 0,063 6,01Dureza 18 150,85 0,058 8,74SST 10 113,47 0,033 3,74


= = , , = 86,52 Según el criterio de 90 a 100 no requiere de purificación para su consumo.Según el criterio de 80-90 requiere de una purificación menor.

4.6 Propuesta de Tratamiento

Filtración en Múltiple Etapas (FiME)

La fuente de abastecimiento de agua para la comunidad La Mora es una fuente superficial en zonas montañosas, su micro cuenca presenta intervención humana en la Hacienda Verapaz la cual les provee el agua hasta la comunidad, dicha hacienda utilizan fertilizantes químicos y trabajadores realizan sus necesidades fisiológicas cerca de la captación actual.

Usando los datos de calidad de la fuente como turbiedad y coliformes fecales, se determinó que la tecnología de Filtración en Múltiples Etapas (FiME) es la alternativa de tratamiento que da respuesta a la necesidad de mejoramiento de la calidad de agua en asentamientos de bajos recursos, poca población, y en fuentes superficiales como la comunidad La Mora.

La combinación de Filtración Gruesa Dinámica (FGDi) + Filtración Gruesa Ascendente en Capa (FGAS) + Filtración Lenta de Arena (FLA), es la solución de tratamiento para dicha microcuenca. El Caudal de diseño es 0,0083 m3/s (Anexo E).


5. CONCLUSIONES

De acuerdo al análisis de los resultados obtenidos se puede determinar que existen diferencias en la calidad de agua en los tres puntos de muestreo. Aunque cabe mencionar que no existe una gran diferencia entre cada uno de los parámetros evaluados, la mayoría de los resultados están dentro de los criterios establecidos en las normas de agua para consumo humano CAPRE (2001), siendo los parámetros como: Hierro Total, Coliformes Fecales y Coliformes Totales los que se exceden de manera repetitiva en los dos puntos de captación y en el punto de grifos en la comunidad.

Los parámetros de Oxígeno Disuelto (Captación Actual) y Hierro Total (Captación Actual y Posible Nueva Captación) y parámetros microbiológicos: Coliformes Fecales y Coliformes Totales encontrados en las aguas no cumplen con la NTON 05-00798, para Agua tipo 1 destinada para el uso doméstico o industrial (Potable) que se rige en el país.

La parte alta de la Microcuenca La Mora es la que presenta mejor calidad en sus aguas, es decir el nuevo punto de captación por lo que es imprescindible que se proteja, ya que es una fuente importante para el abastecimiento de agua deconsumo humano, además porque es la zona de recarga de toda la microcuenca y además por encontrarse en la zona núcleo de la reserva de Macizo Peñas Blancas.

Las condiciones actuales en el punto captación actual no representan un riesgo de contaminación elevado pero están vulnerables debido a que en los últimos mesesse han establecido nuevas áreas cafetaleras.

Debido a los resultados de calidad de agua, la situación económica, densidad demográfica de la población, y caudal de diseño se propone un Sistema de Tratamiento por Filtración en Múltiples Etapas (FiME) que dará respuesta inmediata a la problemática que existe en cuanto a la calidad en los puntos captación de la microcuenca La Mora.


6. RECOMENDACIONES

Para la utilización del nuevo punto de captación, se deberá entablar reuniones con los dueños de la Finca Verapaz y La Alcaldía de La Dalia para realocar las siembras de Café que se encuentran aledañas al rio ya que toda esta área es zona núcleo de la Reserva Peñas blancas.

Realizar análisis de plaguicidas como Órganos Fosforados y Órganos Clorados en los tres puntos estudiados, en la época de foleo (Junio); así como también en la época de corte de café.

Desarrollar campañas sobre Agua y Saneamiento, Planes de Manejo de los Residuos Sólidos especialmente en el Barrio El Delirio.

Elaborar un programa de monitoreo semestral del agua para mantener la sostenibilidad adicionando otros parámetros físico-químicos y microbiológicos.

Los dueños y/o proyectos vinculados con el sector café deben brindarles asistencia técnica a sus subproductos del café para evitar así la contaminación de las fuentes de agua y el suelo.

Realizar Comités de Vigilancia de la Calidad del Agua en cada barrio para poder elaborar planes de trabajo, donde incluya actividades, cronogramas y responsabilidades en cada uno de los miembros.

Cloración en el sistema si fuera posible o hervir el agua en las viviendas antes de ser consumida para reducir las enfermedades de origen hídrico.


7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Entrevista al Líder comunitario: Carmelo Araúz. La Mora. Diciembre 2014.


8. ANEXOS

ANEXO A: ENCUESTAS

Tabla A.1 Encuesta a la Comunidad La Mora.

Preguntas Respuestas1 Nombre del sitio2 Nombre del jefe o jefa de familia

3¿Cuántas personas viven en su casa? ¿Cuántos son hombres, mujeres y niños(as)?

Hombres: Mujeres:

Niños: Niñas:4 ¿Tienen acceso al agua todos los días? Si: No: 5 ¿Cuántas horas reciben agua al día?6 ¿Cuánto pagan por el agua?7 ¿Cómo es la calidad del agua? Buena: Regular: Mala:

8Si no reciben agua todos los días, ¿Cómo almacenan el agua?

9 ¿Limpian los tanques o recipientes de almacenamiento?

Si: No:

10 ¿Con qué los lavan?

11 ¿Cómo disponen las aguas domésticas que se generan en su casa?

12 ¿Qué hacen con la basura?

Va al camión de la basura:

La entierro: La quemo:

La boto en un cauce:

La boto al aire libre:

Otro:

13 ¿Se han enfermado miembros de su casa?Si: No:

14 ¿Qué enfermedades?15 ¿Han recibido charlas de agua y saneamiento? Si: No:16 ¿Quién se las ha impartido?


ANEXO B: PRESERVACIÓN DE MUESTRAS

Tabla B.1 Conservación y Almacenamiento de Muestras para Análisis.

Parámetro Contenedor Volumen (mL)

Condiciones Tiempo

Alcalinidad P,V 200 Refrigeración 14 dAmonio P,V 500 Refrigeración y H2SO4, pH < 2 28 dCl2, P,V 500 - 2 hColor P,V 500 Refrigeración y Oscuridad 48 hConductividad P,V 500 Refrigeración y Oscuridad 28 dFluoruro P 300 Ninguna 28 dDureza P,V 100 HNO3, pH < 2 6 mMetales P,V(2) ----- HNO3, pH < 2 6 mNitrato P,V 100 Refrigeración y HNO3, pH < 3 48 hNitrito P,V 100 Refrigeración a -20oC 48 h

Compuestos OrgánicosPlaguicidas V(3), Teflón - Añadir Na2SO2O3, si existe Cloro 7 dO2 V 300 - 1 hpH P,V - - (1)Sulfato P,V - Refrigeración 28 dSabor V 500 - (1)Temperatura P,V - - (1)Turbidez P,V - Oscuridad 48 hP: polietileno; V: vidrio; V(B): vidrio borosilicatado; (1): analizar inmediatamente; (2) : enjuague con HNO3 1/1; (3): enjuague con el extractante a usar en el análisis. Fuente: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2013.


ANEXO C: NTON 05 007 98

C.1 Aguas Tipo 1 Destinadas al Uso Doméstico e Industrial (Potable)

Tabla C.1 Aguas de Tipo 1.Parámetro Limite o Rango Máximo

Categoría 1A Categoría 1BOxígeno Disuelto (OD) > 4,0 mg/L(*) > 4,0 mg/L(*)

DBO5, 2,0 mg/L 5,0 mg/LpH mín. 6,0 y máx. 8,5 mín. 6.0 y máx. 8,5Color Real < 15 mg/L Pt-Co < 150 mg/L Pt-CoTurbiedad < 5 UNT < 250 UNTFluoruros mín. 0,7 mg/L y máx. 1,5 mg/L < 1,7 mg/LHierro Total 0,3 mg/L 3 mg/LMercurio Total 0,001 mg/L 0,01 mg/LPlomo Total 0,01 mg/L 0,05 mg/LSTD 1 000 mg/L 1 500 mg/LSulfatos 250 mg/L 400 mg/LZinc 3 mg/L 5 mg/LCloruros 250 mg/L 600 mg/LColiformes Totales (**) (***)

Cianuro Total 0,1 mg/LCobre Total 2,0 mg/LCromo Total 0,05 mg/LDetergentes 1,0 mgDispersantes 1,0 mg/LDureza como CaCO3 400 mg/LFenoles 0,002 mg/LManganeso Total 0,5 mg/LNitritos y Nitratos 10,0 mg/LPlata Total 0,05 mg/LSelenio 0,01 mg/LSodio 200 mg/LOrganofosforados y Carbamatos 0,1 mg/LOrganoclorados 0,2 mg/L

0,1 Bq/L1,0 Bq/L

Fuente: NTON 05 007-98, 1998.


C.2 Agua Tipo 2, Uso Agropecuario

Tabla C.2 Aguas Tipo 2.Parámetro Limite o Rango Máximo

Categoría 2A Categoría 2BOrganismos de Coliformes Fecales * **

Organismos de Coliformes TotalesAluminio 1,0 mg/LArsénico Total 0,05 mg/LBario 1,0 mg/LBoro 0,75 mg/LCadmio 0,005 mg/LCianuro 0,2 mg/LCobre 0,2 mg/LCromo Total 0,05 mg/LHierro Total 1,0 mg/LLitio 5,0 mg/LManganeso Total 0,5 mg/LMercurio 0,01 mg/LMolibdeno 0,005 mg/LNíquel 0,5 mg/LPlata 0,05 mg/LPlomo 0,05 mg/LSelenio 0,01 mg/LSodio 200 mg/LSólidos Disueltos Totales 3 000 mg/LSólidos Flotantes AusentesVanadio 10,0 mg/LZinc 5,0 mg/LOrganofosforados y Carbamatos 0,1 mg/LOrganoclorados 0,2 mg/L

0,1 Bq/L1,0 Bq/L

Fuente: NTON 05 007 98, 1998.

or de 1 000 NMP por cada 100 mL.


C.3 Aguas Tipo 3 Marinas o Medios Costeros Destinados a la Cría y Explotación de Moluscos Para su Consumo Humano

Tabla C.3 Aguas Tipo 3.Parámetro Limite o Rango Máximo

Oxígeno Disuelto (OD) > 5,0 mg/L (*)pH mín. 6,5 y máx. 8,5Aceites Minerales 0,3 mg/LDetergentes no Biodegradables < 1,0 mg/LDetergentes Biodegradables < 0,2 mg/LResiduos de Petróleo, Sólidos Sedimentables y Flotantes Ausentes

Metales y otras Sustancias Tóxicas No Detectables (**)Fenoles y sus Derivados 0,002 mg/LOrganofosforados y Carbamatos 0,1 mg/LOrganoclorados 0,2 mg/LOrganismos Coliformes Totales (***)

0,1 Bq/L1,0 Bq/L

Fuente: NTON 05 00798, 1998.


C.4 Aguas Tipo 4 Destinadas a Balnearios, Deportes Acuáticos, Pesca Deportiva, Comercial y de Subsistencia

Tabla C.4 Aguas Tipo 4.Parámetro Limite o Rango MáximoOxígeno Disuelto > 5,0 mg/L (*)pH mín. 6,5 y máx. 8,5Aceites Minerales 0,3 mg/LDetergentes < 1 mg/LSólidos Disueltos Desviación menor de 33% de la condición

naturalResiduos de Petróleo, Sólidos sedimentables y Flotantes

Ausentes

Metales y Otras Sustancias Tóxicas No detectables (**)

Fenoles y sus Derivados 0,002 mg/LOrganofosforados y Carbamatos 0,1 mg/LOrganoclorados 0,2 mg/L

0,1 Bq/L1,0 Bq/L

Fuente: NTON 05 007 98, 1998.

C.5 Aguas Tipo 5 Destinadas para Usos Industriales que No Requieren Agua Potable

Tabla C.5 Aguas Tipo 5.Parámetro Limite o Rango

MáximoFenoles y sus Derivados 0,002 mg/LAceites y Espumas AusentesSustancias que Originan Sedimentación de Sólidos y Formación de Lodos

Ausentes

Fuente: NTON 05 007 98, 1998.

C.6 Aguas Tipo 6 Destinadas a la Navegación y Generación de Energía

Tabla C.6 Aguas Tipo 6.Parámetro Limite o Rango MáximoOxígeno Disuelto (OD)

> 3,0 mg/L

Fuente: NTON 05 007-98, 1998.


ANEXO D: NORMATIVA CAPRE

Tabla D.1 Parámetros Bacteriológicos.Origen Parámetro Valor Recomendado Valor Admisible

A. Todo Tipo de Agua de Bebida

Coliformes Termotolerante

Negativo Negativo

B. Agua que entra al Sistema de Distribución

Coliformes Termotolerante

No debe ser detectada en ninguna muestra de 100

mL

95% de Negatividad en un año.

Coliformes Totales

Negativo 4 Bact100 mL

C. Agua en el Sistema de Distribución

Coliformes Totales

Negativo 4 en muestras puntuales

No debe ser detectado en el 95% de las

muestras anuales.

Coliformes Fecales

Negativo


Tabla D.2 Parámetros Organolépticos.Parámetro Unidad Valor Recomendado Valor Máximo Admisible

Color Verdadero mg/L (Pt-Co) 1 15Turbiedad NTU 1 5Olor Factor de Dilución 0 2 a 12 ºC

3 a 25 ºCSabor Factor de Dilución 0 2 a 12 ºC

3 a 25 ºCFuente: CAPRE, 2001.


Tabla D.3 Parámetros Físico-Químicos.Parámetro Unidad Valor Recomendado Valor Máximo

AdmisibleTemperatura ºC 18 30Concentración de Iones Hidrógeno

Valor pH 6,5 a 8,5 -

Cloro Residual mg/L 0,5 a 1,0 -

Cloruros mg/L 25 250Conductividad µS/cm 400 -Dureza mg/L CaCO3 400 -Sulfatos mg/L 25 250Calcio mg/L CaCO3 100 -Magnesio mg/L CaCO3 30 50Sodio mg/L - 175Potasio mg/L - 10Sólidos Disueltos Totales mg/L - 1 000Oxígeno Disuelto mg/L 8 -


Tabla D.4 Parámetros para Sustancias No Deseadas.Parámetro Unidad Valor

RecomendadoValor Máximo

AdmisibleNitratos mg/L 25 50Nitritos mg/L - 0,1-3,0Amonio mg/L 0,05 0,5Hierro mg/L 0,1 0,3

Manganeso mg/L - 0,5Fluoruro mg/L - 0,7- 1,5



Tabla D.5 Parámetros para Sustancias Inorgánicas con Significado para la Salud.Parámetro Unidad Valor Recomendado Valor Máximo

AdmisibleArsénico mg/L - 0,01Cadmio mg/L - 0,05Cianuro mg/L - 0,05Mercurio mg/L - 0,001Cromo mg/L - 0,05Níquel mg/L 0,02 0,05Plomo mg/L 0,01 0,01Antimonio mg/L 0,05 0,05Selenio mg/L 0,01 0,01



Anexo E: MEMORIA DE CALCULOS

Proyección Poblacional Pf= Po (1 + t)n

2014: Población 2 173 2019: Pf= 2 173(1+ 0,035)5= 2 581 Habitantes 2024: Pf= 2 173(1+ 0,035)10= 3 065 Habitantes 2029: Pf= 2 173(1 + 0,035)15= 3 641 Habitantes 2034: Pf= 2 173(1+ 0,035)20= 4 324 Habitantes

Tabla E.1 Dotación de la Población

Consumo Diario

CD= Dotación* Población

CD= 20*2 173= 43 460 gal/d 43 460 gal/d * 3,78L/1g* 1d/86 400s= 1,90 L/s CD= 20*2 581= 51 620 gal/d 51 620 gal/d * 3,78L/1g* 1d/86 400s= 2,26 L/s CD= 20*3 065= 61 300 gal/d 61 300 gal/d* 3,78L/1g* 1d/86 400s= 2,69 L/s CD= 20*3 641= 72 820 gal/d 72 820 gal/d* 3,78L/1g* 1d/86 400s= 3,19 L/s CD= 20*4 324= 86 480 gal/d 86 480 gal/d*3,78L/1g* 1d/86 400s= 3,79 L/s

Consumo Industrial

CI= Consumo Diario* 7%

CI= 1,90 L/s* 7%= 0,13 L/s CI= 2,26 L/s*7%= 0,16 L/s CI= 2,69 L/s* 7%= 0,19 L/s CI= 3,19 L/s* 7%= 0,22 L/s CI= 3,79 L/s*7%= 0,27 L/s

Población Dotación (gal/hab-d)2 173 202 581 203 065 203 641 204 324 20


Consumo Comercial

CC= Consumo diario*7%

CC= 1,90 L/s* 7%= 0,13 L/s CC= 2,26 L/s*7%= 0,15 L/s CC= 2,69 L/s* 7%= 0,19 L/s CC= 3,19 L/s* 7%= 0,22 L/s CC= 3,79 L/s*7%= 0,27 L/s

Consumo Público

CI= Consumo diario* 5%

CI=1,90 L/s* 5%= 0,10 L/s CI= 2,26 L/s*5%= 0,11 L/s CI=2,69 L/s* 5%= 0,13 L/s CI= 3,19 L/s* 5%= 0,16 L/s CI=3,79 L/s*5%= 0,19 L/s

Otros Usos

OU= Consumo diario* 2%

OU=1,90 L/s* 2%= 0,04 L/s OU= 2,26 L/s*2%= 0,05 L/s OU=2,69 L/s* 2%= 0,05 L/s OU= 3,19 L/s* 2%= 0,06 L/s OU=3,79 L/s*2%= 0,08 L/s Fugas

Fugas= Consumo diario * 25%

Fugas= 1,90 L/s*25%= 0,48 L/s Fugas= 2,26 L/s*25%= 0,57 L/s Fugas= 2,69 L/s*25%= 0,67 L/s Fugas= 3,19 L/s*25%= 0,80 L/s Fugas= 3,79 L/s*25%= 0,95 L/s


Consumo Promedio Doméstico

CPD: CD+CI+CC+CP+OU+FUGA

CPD= 1,90 L/s +0,13+0,13+0,10+0,04+0,48= 2,78 L/s CPD =2,26 L/s+0,15+0,15+0,11+0,05+0,57= 3,30 L/s CPD=2,69 L/s+0,19+0,19+0,13+0,05+0,67= 3,92 L/s CPD= 3,19 L/s +0,22+0,22+0,16+0,06+0,80= 4,66 L/s CPD= 3,79 L/s +0,27+0,27+0,19+0,08+0,95= 5,53 L/s

Consumo Máximo Diario

CPD: CMD*1,5

CPD= 2,78*1,5= 4,17 L/s CPD= 3,29*1,5= 4,95 L/s CPD= 3,92 *1,5=5,88 L/s CPD= 4,65*1,5= 6,99 L/s CPD= 5,55*1,5= 8,30 L/s Consumo Máximo Horario

CMH: CMD*2,5

CMH= 2,78*2,5= 6,95 L/s CMH= 3,29*2,5= 8,25 L/s CMH= 3,92*2,5= 9,80 L/s CMH= 4,65*2,5= 11,64 L/s CMH= 5,55*2,5= 13,83 L/s

Según INAA (s.f): El caudal crítico de producción de la fuente deberá ser mayor o igual al consumo máximo diario de la población al final del periodo de diseño. Por lo tanto, el caudal de diseño será 0,0083 m3/s.


Anexo F: Resultados Físico, Químicos y Microbiológicos


ANEXO G: APENDICE FOTOGRÁFICO

PRIMERA VISITA


Comunidad la Mora- la Dalia

Hacienda Verapaz: Captación de Agua


Hacienda Cafetalera

Reconocimiento del SitioSiembra de Café aledañas

la Posible Nueva Captación


SEGUNDA VISITA

Muestreo en los Diferentes Puntos.


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