II Materiales y Métodos

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1 II Materiales y Métodos 2.1 Contaminación de las aguas en la Cuenca del Río Rímac Recopilación de Información. La revisión de la información relacionada a la historia de la contaminación del Río Rímac se realizó basándose en datos disponibles de varios años de DIGESA y SEDAPAL. Para alcanzar este objetivo se realizaron coordinaciones inter-institucionales para compartir la información disponible SEDAPAL El Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (SEDAPAL) tiene a su cargo la responsabilidad del suministro de agua potable y el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Lima. La instalación principal de producción de agua potable para Lima Metropolitana es la planta de tratamiento de La Atarjea. SEDAPAL realiza el monitoreo periódico de la calidad del agua a lo largo de la cuenca hasta su ingreso a la planta de La Atarjea como política para el control de calidad de este recurso. Los datos obtenidos de SEDAPAL que fueron incluidos en este estudio corresponden a la calidad de agua anual para los parámetros Cadmio, Arsénico y Plomo en 28 estaciones de la cuenca del río Rímac desde 1996 hasta En el Cuadro 6 y Figura 4 se muestran los lugares de monitoreo de la calidad de agua realizado por SEDAPAL en la cuenca del Río Rímac. Cuadro 6. Lugares donde se realizan los monitoreos mensuales de calidad de agua en la cuenca del Río Rímac. Monitoreo realizado por SEDAPAL. Latitud y Longitud expresado en Coordenadas UTM, Datum WGS84. COD Estación Long Lat SED001 Puente Bellavista SED002 Río Blanco SED003 Confluencia Río Blanco con Río Rímac SED010 Central Matucana: Pablo Bonner SED014 Central Moyopampa: Juán Karosio SED017 Central Huampani: Gino Bianchini SED015 Puente Los Angeles SED016 Puente Ñaña SED018 Antes de Carapongo SED019 Efluente de Carapongo SED020 Después de Carapongo SED021 Puente Huachipa SED025 Río Huaycoloro SED026 Después de Huaycoloro SED023 Antes de Huaycoloro SED022 Después de Huachipa SED004 Tunel Grathon km SED005 Antes de Tamboraque SED006 Relave Centro Minero Fortuna (Proaño) - Tamboraque SED007 Despues del relave del Centro Minero Proaño SED008 Río Aruri SED009 Confluencia Río Aruri Río Rímac SED011 Después de Peru Bar SED012 Puente Ricardo Palma SED013 Río Santa Eulalia SED024 Huachipa (Descarga Santa Maria) 29 SED027 BOC1 - La Atarjea SED028 BOC2 - La Atarjea

2 Figura 4. Lugares donde se realizan los monitoreos mensuales de calidad de agua en la cuenca del Río Rímac. Monitoreo realizado por SEDAPAL DIGESA y DISAs La Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA) tiene a su cargo la Dirección de Protección de Recursos Hídricos (DIPRHI) que está encargada de la vigilancia y monitoreo de los recursos hídricos. DIGESA con el apoyo de las DISAs (Direcciones de Salud Ambiental del Ministerio de Salud) realizan el monitoreo periódico de la calidad del agua a lo largo de la cuenca del Río Rímac hasta su desembocadura en el Océano Pacífico. Los datos obtenidos de DIGESA que fueron incluidos en este estudio corresponden a la calidad de agua mensual para los parámetros Cadmio, Cromo, Arsénico y Plomo de 24 estaciones de monitoreo en el periodo de enero del 2000 hasta diciembre del Se realizó una visita de monitoreo con los técnicos de DISA los días el 25 y 26 de mayo de 2005 para obtener información adicional de cada uno de los puntos de monitoreo y sus georeferencias. En el Cuadro 7 y Figura 5 se muestran los lugares de monitoreo de la calidad de agua realizado por DIGESA-DISA. 30

3 Cuadro 7. Lugares donde se realizan los monitoreos mensuales de calidad de agua en la cuenca del Río Rímac. Monitoreo realizado por DIGESA- DISA. Latitud y Longitud expresado en Coordenadas UTM, Datum WGS84. COD ESTACIÓN LONG LAT M01 Bocatoma Laguna Ticticocha. Km M02 Puente Ferrocaril. Km M03 Estación Metereológica de SENAMHI. Puente de aforo. Km M04 Puente Anchi II. Km M05 Puente Pite. Km. 95 M06 Puente Tamboraque III. Km M07 A 50m aguas arriba a la confluencia con el río Rímac. Km M08 Toma Tamboraque - Ex Pablo Boner - Km M09 Puente Tambo de Viso - Km M10 Puente Surco - Km M11 Puente Ricardo Palma - Km M12 Estación hidrológica Autisha - Km M13 Puente Santa Eulalia - Km M14 Altura C.S. Moyopampa - La Trinchera - Km M15 Puente Morón - Km M16 Puente Huachipa - Km M17 Puente Huaycoloro Autopista Ramiro Priale M18 Mirador Nº 1 - Las Palmeras Autopista Ramiro Priale M19 Puente Santa Rosa M20 Puente Dueñas M21 Altura Av. Victor A. Belaunde M22 Puente Faucett a 50m de desembocadura de vertimiento M22A Av. Aeorpuerto M23 Alt. Av. Santa Rosa M24 Puente El Emisor - Gambeta Figura 5. Lugares donde se realizan los monitoreos mensuales de calidad de agua en la cuenca del Río Rímac. Monitoreo realizado por DIGESA-DISA. 31

4 2.1.2 Predicción de la contaminación en la cuenca del Río Rímac Cada punto de monitoreo fue georeferenciado mediante un GPS Garmin (Global Positioning System, GPSMAP76S, Am Garmin Olathe, KS, USA). Las coordenadas fueron medidas en coordenadas UTM y el datum en WGS84. Para crear las superficies de interpolación de la contaminación se uso la extensión Spatial Analyst del software ArcGis Spatial Analyst es una extensión que provee herramientas para crear, analizar y mapear datos en formato raster o superficies. Se realizaron interpolaciones de calidad de agua para estimar los valores de contaminación en toda la Cuenca del Río Rímac. El método de interpolación usado fue la Distancia Inversa Ponderada o IDW (Inverse Distance Weighted). La IDW asume que cada punto de monitoreo de calidad de agua tiene una influencia local que disminuye con la distancia. La IDW pondera los valores da calidad con aquellos puntos que están más cerca y disminuye con aquellos que están más lejos de él. Para la interpolación de los datos de calidad de agua se definió un área de influencia de 2000 metros alrededor del cauce del Río Rímac El área de influencia tiene la finalidad de delimitar los valores interpolados y el tamaño del área (2000 metros) para que pueda ser visible en una escala adecuada (1:500,000). El área de influencia para los monitoreos de SEDAPAL está delimitada desde el Puente Bellavista (SED001) hasta la Bocatoma de la Atarjea (SED028). El área de influencia para los monitoreos de DIGESA está delimitada desde la Laguna Ticticocha (M01) hasta el puente emisor Gambeta (M24). Se usó el promedio anual de calidad de agua para el campo de valor Z y el tamaño del grid o célula se definió como 100 metros. Se uso el área de influencia para delimitar los valores interpolados. Finalmente se generó las superficies IDW de calidad de agua para cada una de las áreas de influencia. Se usó los criterios de la Ley General de Aguas (LGA) (MINAG, 1976) para clasificar los parámetros de calidad en 4 clases: Bajo: Clase I y II de la LGA (aguas de abastecimiento doméstico con simple desinfección / aguas de abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezcla y coagulación, sedimentación, filtración y cloración). Medio: Menor a la Clase III de la LGA (aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales). Alto: excede a la Clase III de la LGA hasta dos veces el LMP, y Muy Alto: excede dos a más veces mayor a la Clase III de la LGA. 22 Copyright 2002 ESRI. 380 New York Street, Redlands, CA , USA. 32

5 2.1.3 Influencia de las Normas Ambientales. La influencia de las normas ambientales fue evaluada mediante una comparación pareada de medias con una prueba de t en la cual se probó las siguientes hipótesis: Ho: d=0 Ha: d<>0 Donde d es la diferencia de calidad de agua de las medias pareadas para los parámetros Pb, Cd, Cr y As donde se va a evaluar si (no) hay variaciones o tendencias reducción desde 1996 hasta Estudio de Caso: SubSector de riego de Carapongo Ubicación El estudio detallado sobre el estado actual de la contaminación se llevó a cabo en el Subsector de Riego de Carapongo. Esta localidad ha sido seleccionada debido a presencia actual importante de agricultura de hortalizas (50% de su área ocupada), alta diversidad biológica y socioeconomía de sistemas agropecuarios, interés de los agricultores por capacitarse y aprender y alta concentración de pobreza Percepción del riesgo de contaminación por metales en la Comisión de Regantes Carapongo Se analizaron los datos de las encuestas que se realizaron en el Cono Este de la Provincia de Lima 23. Estas encuestas tienen información detallada de tenencia y superficie agrícola, vivienda, contexto de la actividad agropecuaria, manejo agronómico, manejo pecuario, post cosecha y mercado, agua, disposición de excretas y residuos sólidos, actividades complementarias, gastos e ingresos familiares, división del trabajo, redes institucionales y organizacionales facilitadas por las actividades de la agricultura urbana, y características de los miembros de hogar (Lozano, 2004). El tamaño de muestra sugerido según el método de Birnbaum y Sirken (Birbaum and Sirken, 1950a; Birbaum and Sirken, 1950b) considerando 276 productores agropecuarios del subsector de riego de Carapongo 24 y para un límite de error de 10% es de 25 usuarios. El tamaño de muestra que se realizó en campo fue de 125 encuestas (45% de la población). 23 Urban Harvest. Proyecto INIA-España. Encuesta de línea de base en los 4 sub-sectores de riego (Huachipa, Ñaña, Nievería y Carapongo) que conforman el área de estudio, en una muestra de 276 productores agropecuarios urbanos representativos de la población objetivo 24 Junta de Usuarios del Rímac JUR y Ministerio de Agricultura. 33

6 2.2.3 Riesgos de los metales pesados a la salud y al medio ambiente Metales pesados en los canales de regadío. Se tomaron 25 muestras de agua en cinco de las seis zonas agrícolas de la localidad de Carapongo (Ver Figura 3). La zona de San Antonio no fue considerada debido a que está zona está siendo urbanizada. La toma de muestras se realizaron en dos oportunidades (Ver figura 6). Las muestras fueron tomadas en los meses de Octubre 2004 y Marzo 2005 con la finalidad de evaluar los cambios en la concentración de metales pesados por efecto de la dilución por la estacionalidad de los caudales del río Rímac (Ver Gráfico 1). Para cada zona agrícola se seleccionaron 5 estaciones de monitoreo que incluyeron los canales principales, los canales de derivación y los canales laterales. Los lugares fueron definidos con el propósito de obtener estimaciones de calidad de agua para toda la localidad de Carapongo y para evaluar si había variaciones espaciales de calidad de agua en los canales de regadío y en las parcelas. Para cada estación de monitoreo se recolectó 1 muestra de agua en frascos de polietileno de 500 ml de capacidad. Se evaluó metales disueltos. Las muestras se filtraron en campo. Para la filtración de las muestras se usó un generador de electricidad (modelo Honda EP 1800C) acoplado a una bomba de vacío. Se usaron embudos en los que se adecuó papel Watman (modelo #40) para separar las partículas y sedimentos suspendidos de la solución. La muestra filtrada se preservó con ácido nítrico (ph < 2). Se evaluó As, Cd, Cr, Pb. Los procedimientos de cuantificación químicos en muestras de agua se efectuaron de acuerdo a los estándares del ASTM (ASTM, 1993a; ASTM, 1993b). La lecturas fueron realizadas con equipos de absorción atómica (AA). El Cd, Pb y Cr fueron leídos con AA. Las lecturas de As fueron leídos con AA mas generación de hidruros. Los equipos usados fueron Perkin Elmer modelo 200 y Perkin Elmer modelo 800. Para el control de calidad de los resultados se adicionaron muestras con agua pura, muestra replica de una de las muestras colectadas y dos muestras control proporcionada por el laboratorio de CEPIS (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente). 34

7 Figura 6. Lugares donde se realizaron la toma de muestras para el primer y segundo monitoreo de calidad de agua Metales pesados en las hortalizas al momento de la cosecha Se realizó un muestreo de hortalizas de los principales cultivos en Carapongo el 2 de Abril del La selección del tipo de hortalizas se basó en las encuestas que se realizaron en el Cono Este de la Provincia de Lima (Lozano, 2004). Las hortalizas seleccionadas fueron Huacatay (Tagetes minuta L.), Lechuga (Lactuca sativa L.), Rabanito (Raphanus sativus L.), Nabo (Brassica rapa L. var. rapa) y Beterraga (Beta vulgaris L. var. crassa (Alef.) J. Helm.). Las hortalizas fueron clasificadas de acuerdo a la posición de la parte comestible como: raíces (nabo, rabanito y betarraga), y follaje (lechuga y huacatay). Huacatay es usada en la cocina como un hierba aromática. Se tomaron cinco muestras por cultivo distribuidas en cada una de las zonas (Ver Figura 7). Para cada muestra se tomaron 5-6 sub-muestras para obtener una muestra compuesta. La toma de muestra fue realizada al momento de la cosecha. Las muestras fueron lavadas con agua corriente y agua destilada varias veces y luego secadas con papel toalla. Se llevaron a sequedad a 70ºC por 4 días. Las muestras secas fueron pulverizaron mediante un mortero. Para la extracción de Cd, Cr, Pb se tomo 1.00 gramo de muestra y fueron atacadas con HNO 3 concentrado y HCLO 4 (2:1 en proporción) Para la extracción de As se tomó 0.5 gramo de muestra y fueron atacadas con HNO 3 concentrado y H 2 SO 4 (2:1 en proporción). Todas las muestras se hicieron por duplicado. Para el control de calidad de laboratorio se hicieron adición de estándares y blancos reactivos. Las lecturas de la concentración de MP fueron realizadas con equipos de absorción atómica (AA). El Cd fue leído con AA. El Pb y Cr fue leído con AA más horno de grafito. Las 35

8 lecturas de As fueron leídas con AA más generación de hidruros. Los equipos usados fueron Perkin Elmer modelo Analyst 200 más generación de hidruros FIAS 2000, y Perkin Elmer modelo Analyst 800 más Horno de Grafito acoplado a un auto-sampler AS-800. Figura 7. Lugares donde se realizaron la toma de muestras para suelos y plantas. B (betarraga), N (nabo), R (rabanito), L (lechuga) y H (huacatay) Metales pesados en los suelos agrícolas Se tomaron muestras de suelo en el mismo lugar donde se extrajeron muestras para la evaluación de las hortalizas. Para cada muestra se tomaron 5-6 sub-muestras para obtener una muestra compuesta. La toma de muestra fue realizada mediante un sacabocados (Model J Soil Sampler, Spectrum Technologies 25 ). La muestra se extrajo de los 20 cm superficiales del suelo. Las muestras fueron llevadas a sequedad a 70ºC por 4 días. Las muestras fueron tamizadas mediante una malla de 2 mm. La fracción menor a 2mm se analizó para metales pesados totales y para metales pesados bio-disponibles. Para la extracción de los MP totales Cd, Cr,y Pb se peso 1.0 gramo de muestra de suelo que fueron extraídos con HNO 3 concentrado y HCLO 4 (2:1 en proporción). Para la extracción de As se tomó 0.5 gramo de muestra la cual fue atacado con HNO 3 concentrado y H 2 SO 4 (2:1 en proporción). Todas las muestras se hicieron por duplicado. Para el control de calidad de laboratorio se hicieron adición de estándares y blancos reactivos. Para la evaluación de metales disueltos (bio-disponibles para las plantas) se tomó 25 gramos de muestra de suelo y se adicionó 25 ml de Acetato de Amonio 1N para la extracción de As, Cd, Cr y Pb (Yanai et al., 1998). Se tomó 15 gramos de muestra de suelo y se adicionó 25 ml de HCL 0.1M para extraer Pb y Cd. Las muestras se llevaron a agitación continua por 1 hora

9 Todas las muestras se hicieron por duplicado. Para el control de calidad de laboratorio se hicieron adición de estándares y blancos reactivos. Las lecturas de la concentración de MP fueron realizadas con equipos de absorción atómica (AA). El Cd fue leído con AA. El Pb y Cr fue leído con AA más horno de grafito. Las lecturas de As fueron leídas con AA más generación de hidruros. Los equipos usados fueron Perkin Elmer modelo Analyst 200 más generación de hidruros FIAS 2000, y Perkin Elmer modelo Analyst 800 más Horno de Grafito acoplado a un auto-sampler AS Análisis de Datos El análisis de varianza del contenido de MP en las hortalizas fue mediante un diseño de bloques completos al azar. Los bloques corresponden a las zonas agrícolas y los tratamientos a la concentración de MP en la Lechuga, Huacatay, Rabanito, Betarraga y Nabo. El análisis de varianza para el contenido de MP total y bio-disponible en suelos fue mediante un diseño completamente al azar. Los tratamientos corresponden a la concentración de MP en cada una de las zonas agrícolas. La comparación de medias se realizó por la prueba de LSD. El análisis de datos se realizó con ayuda de CIPSTAT 26 (CIP Global Data Analysis) desarrollado en el Centro Internacional de la Papa

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