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SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
TAHELYS MARIA MONTERO ARIAS
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE
VALLEDUPAR – CESAR
2015
INTRODUCCIÓN
El agua, además de ser una sustancia imprescindible para la vida, por sus múltiples
propiedades, es ampliamente utilizada en actividades diarias tales como la agricultura (70%
al 80%), la industria (20%), el uso doméstico (6%), entre otras, convirtiéndose en uno de
los recursos más apreciados en el planeta. De ahí la importancia de conservar y mantener
la calidad de las fuentes naturales, de manera que se garantice su sostenibilidad y
aprovechamiento para las futuras generaciones1
.
La contaminación de las aguas dulces es la más diversificada que existe, pues a todas las
secuelas de la contaminación terrestre se agrega una cantidad extraordinariamente elevada
de desechos de toda clase (Acot, 1978) entre estos desechos están las aguas residuales
de los asentamientos humanos, los portadores de mercurio, los detergentes y demás
sustancias.
En muchas ocasiones los microorganismos se convierten en un riesgo para la salud
humana, como es el caso de los agentes patógenos transmitidos por el agua, que
constituyen un problema mundial. La contaminación fecal de las aguas superficiales, que
sirven como fuente de abastecimiento, es uno de los problemas más preocupantes en los
países en vías de desarrollo. Esta contaminación se debe al vertimiento de los desagües
sin ningún tratamiento, hecho que es usual en las grandes ciudades2
.
Los agentes patógenos implicados en la transmisión hídrica de enfermedades son las
bacterias, virus, protozoos, helmintos y cianobacterias. Estos microorganismos pueden
causar enfermedades con diferentes niveles de gravedad, desde una gastroenteritis simple
hasta cuadros graves de diarrea, disentería, fiebre tifoidea o hepatitis. La transmisión
hídrica es sólo una de las vías, pues estos agentes patógenos también pueden ser
transmitidos a través de alimentos, de persona a persona debido a malos hábitos de
higiene1
.
El presente informe tiene como objetívo evaluar las características fisico-químicas y
microbiológicas del agua del río Casacará, a través de las caracterizaciones realizadas por
el laboratorio Labormar con los Índices de Calidad, que permitan establecer los usos del
recurso hidrico, las fuentes puntuales de contaminación y la formulación de alternatívas de
mejora de las condiciones encontradas.
1
Organización de las Naciones Unidas (ONU), Departamento De Economía Y Asuntos Sociales: División para
el Desarrollo Sostenible. 1992. Agenda 21. http://www.un.org/esa/sustdev/documents/agenda21/
Spanish/agenda21spchapter18.htm.
2
Vargas C, Rojas R, Joseli J. Control y Vigilancia de la Calidad del Agua de Consumo humano. Textos
Completos. CEPIS. 1996; 27.
RESUMEN
Con el fin de determinar la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua del río
Casacará, analizadas por el laboratorio Labormar.
El principal problema de contaminación identificado en el río Casacará corresponde a la
estación 3, captación acueducto, por representar altos niveles de los parámetros
fisicoquímicos (DBO5, DQO y sólidos totales), debido a las actividades antrópica
desarrolladas en este sector.
En este sentido, el presente informe contiene la caracterización físico químico y
microbiológico del río Casacará, con el fin de establecer los usos del recurso hídrico de
acuerdo a lo establecido en la resolución 2115.
El índice de calidad para aguas superficiales del río Cascará categorizó el arroyo
Trementina perteneciente a la primera estación de muestreo como aguas de calidad
aceptable, debido a la conservación del bosque primario existente en la zona y por ende a
la poca intervención antrópica. Las demás estaciones de muestreo se categorizaron como
aguas de calidad regular, debido al aumento de los parámetros fisicoquímicos (Hierro,
DBO, DQO, Sólidos) provocados por dos aspectos: el periodo de lluvias y los vertimientos
puntuales de aguas residuales.
En general se observa que el comportamiento de la contaminación aumenta a medida que
se desciende en la dinámica del cauce.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Evaluar la calidad del agua del río Casacará, con el fin de identificar las fuentes puntales
de contaminación y establecer los usos del recurso en comparación con la normatividad
ambiental vigente resolución 2115 de 2007.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Determinar la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua del río Casacará, en
el tramo de estudio.
 Analizar e interpretar los resultados Fisicoquímicos y Microbiológicos obtenidos,
estableciendo los usos del recurso de acuerdo a la legislación ambiental vigente
resolución 2115 de 2007.
1. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN
1.1 LOCALIZACIÓN
1.1.1 Área de Estudio
El río Casacará se encuentra ubicado en las faldas surorientales de la Sierra del Valle bajo
del Cesar, en la Serranía de Perijá hacia la Depresión Mompoxina, cuyas aguas discurren
en jurisdicción del municipio de Agustín Codazzi, corregimientos LLerasca y Casacará;
Veredas Ave María y Carrizal y desemboca en el río Sicarare, en la Hacienda la Esperanza;
Departamento del Cesar.
1.1.2 Usos del agua
Se han diferenciados tipos de usos del agua, los cuales se han agrupados en usos in –situ,
usos extractivos, usos para la biodiversidad y usos ancestrales. Las fuentes utilizadas en
este informe corresponden a:
 Corpocesar - Ecoforest Ltda. “Elaboración y Ejecución de un Estudio para el
Ordenamiento y Regulación del Recurso Hídrico en el Departamento del Cesar, que
consiste en proponer la Reglamentación de Nueve (9) Corrientes de Aguas
Superficiales”
 Corpocesar. P.B.O.T - Municipio de Agustín Codazzi.
 Alcaldía del Municipio Agustín Codazzi – Plan de desarrollo 2011-2015
1.1.3 Usos in – situ
Los usos de aguas in –situ corresponden a aquellos que ocurren en el ambiente natural de
la fuente de agua. A continuación se mencionan los usos in – situ en esta cuenca se
relacionan con la calidad del agua:
Usos extractivos
Los usos extractivos son los que extraen o consumen en su lugar de origen. A continuación
se mencionan los usos extractivos en esta cuenca que se relacionan con la calidad del
agua:
1.1.4 Captación para agua potable
El uso para la captación de agua potable es aquel que contempla la utilización en las plantas
de tratamiento para el abastecimiento tanto residencial como industrial.
Las fuentes de abastecimiento de agua potable se ubican en:
Captación Acueducto Casacará
Consta de una bocatoma lateral en concreto.
Captación Acueducto LLerasca
Consta de una bocatoma de fondo con muro de desborde en concreto.
1.1.5 Actividad Industrial
En la parte baja de la cuenca del río Casacará entre el lugar conocido como puente amarillo
y la confluencia del río en mención con el río Sicarare, funciona la empresa palmicultora
(Palmas de Casacará).
1.2 RESULTADOS
Tabla 1. Análisis fisicoquímicos y microbiológicos del río Casacará. Ensayos emitidos por
Laboratorio Labormar. En comparación con el decreto 2115/2007, por medio de la cual se
señalan características para la calidad del agua para consumo humano.
RESULTADOS RÍO CASACARÁ – LABORATORÍO LABORMAR
Resolución 2115 de 2007 Estación 3
Resolución 2115
de 2007
Conductividad µS/cm 116,1 1000
DBO5 mg/l 14,4 N.E
DQO mg/l 28,1 N.E
Sólidos Totales mg/l 532 N.E
Sólidos Suspendidos Totales mg/l 342 N.E
Alcalinidad mg/l 939 200
Dureza Total mg/l 200 300
Turbiedad NTU 387 2,0
Hierro Total mg/l 3,53 0,3
Color Verdadero UPt/Co 35 15
Fosfatos mg/l 1,8 N.E
Calcio mg/l 47,2 N.E
Magnesio mg/l 3,3 N.E
Sodio mg/l 5,6 15
Sulfatos mg/l 8,8 250
Coliformes Totales NMP/100 ml 9 0,0
Coliformes Fecales NMP/100 ml <3 0,0
pH unidades 7,7 6,5-9,0
Oxígeno Disuelto mg/l 10,6 N.E
Temperatura °C 22,5 N.E
3- NE= No establecido el rango en la norma en referencia
1.3 ANÁLISIS DE RESULTADOS
Los contaminantes químicos que alteran la calidad del agua pueden ser orgánicos e
inorgánicos, de origen natural o producidos por procesos industriales, la mayor parte de los
compuestos son orgánicos, los cuales se caracterízan por tener el elemento químico
Carbono. Los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos pueden indicar que tipos de
compuestos existen en el agua, y por lo tanto, se puede deducir si el agua es fácil de tratar,
como se podria tratar, si el agua es peligrosa por los compuestos tóxicos, entre otras
consideraciones que permiten establecer las condiciones generales del recurso hídrico
objeto de análisis.
1.3.1 PARÁMETROS QUÍMICOS
1.3.1.1 Demanda Biológica de Oxígeno
La Demanda Biológica de Oxígeno es la valoración de compuestos degradables por los
microorganismos en condiciones naturales, sin embargo, el parámetro solo muestra el valor
de los compuestos orgánicos y degradables en cinco días.
1.3.1.2 Demanda Química de Oxígeno
La Demanda Química de Oxígeno es el proceso por el cual son oxidados los compuestos
orgánicos e inorgánicos.
Esta condición se debe a dos aspecto principalmente, el primero que la corriente hídrica en
este sector es bastante léntica hecho que no garantiza una óptima oxigenación que
compense la demanda de oxígeno necesaria para la oxidación y degradación de la materia
orgánica e inorgánica presente en el sector, y el segundo se atribuye, al régimen de lluvias
en esta época del año, que influencia el aumento de estos parámetros, debido al efecto de
las escorrentía que se desarrollan en las riberas de los ríos.
1.3.1.3 Sólidos Totales
En los recursos hídricos pueden existir contaminantes en los estados de agregación, sólidos
(por ejemplo carbohidratos, silicatos), líquidos (aceites, hidrocarburos) y gases (sulfuro de
hidrogeno). Los sólidos totales pueden ser orgánicos e inorgánicos, y pueden estar
disueltos o suspendidos pueden ser biodegradables o no, pero los disueltos son fácilmente
asimilables por los organismos, y por lo tanto, son los que potencialmente podrían disminuir
más rápidamente el oxígeno disuelto en el agua por los procesos aeróbicos.
Los sólidos totales responden a procesos de erosión de la cuenca y a la topografía del
terreno; esta actividad genera un importante aporte de sólidos suspendidos a la corriente,
la cual se manifiesta en los eventos de lluvias y crecientes.
1.3.2 PARÁMETROS FÍSICOS
Son parámetros relacionados con los cambios de las propiedades físicas del agua, como
color, turbiedad, conductividad, pH, temperatura, etc. Estos cambios ocurren por los
contaminantes químicos y microbiológicos, el color se debe a la presencia de compuestos
coloreados, como el hierro y en general los elementos químicos de transición. La coloración
también es debida a compuestos orgánicos disueltos en el agua, como los azoicos, y a
plantas acuáticas como microalgas.
1.3.2.1 pH
El comportamiento del pH en el río Casacará, en la estación fue alto con un valor de 7.7
unidades, debido a la época de lluvias la cual por escorrentía realizó el lavado de varias
rocas ricas en carbohidratos que incrementaron los iones de calcio y magnesio.
Es necesario destacar que estos valores no sobrepasan los límites permisibles establecidos
en los decretos 2115 del 2007, lo que indica que este cuerpo de agua, presentan
condiciones aptas para los diferentes usos entre las que podemos destacar los usos
domésticos y agrícolas.
1.3.2.2 Oxigeno Disuelto
El río Casacará muestra un alto contenido de oxígeno disuelto los cuales se acercan mucho
a las condiciones de saturación e indican que la influencia antrópica en el tramo de estudio
es relativamente baja concentrada en algunos sectores, los valores de oxígeno disuelto 9.3
mg/l.
1.3.2.3 Conductividad
La conductividad en el río Casacará se mantuvo relativamente estable, debido a que en
esta estación se aumenta el caudal y por consiguiente también los sólidos disueltos, estos
conservan una íntima relación debido al movimiento iónico.
Por otra parte la temperatura facilita el movimiento iónico lo que indica que ésta es
directamente proporcional a la conductividad, es decir que a mayor temperatura mayor
conductividad.
1.3.2.4 Hierro Total
Los valores de hierro presentes oscilan en un rango d 2.7 mg/l lo que indica altas
concentraciones de hierro en las muestras.
El hierro en el medio acuático no es nocivo al estar en bajo contenido, pero suele serlo en
presencia de altas concentraciones que puede estar relacionado posiblemente a las
escorrentías que se presentan en la zona producto de las precipitaciones, dichas
escorrentías traen consigo el arrastre de sedimentos tipo arcillosos, así como también los
desprendimientos en masas del terreno, los cuales aportan en gran medida
concentraciones de este mineral.
De acuerdo a lo establecido en los decretos 2115 del 2007 no cumple con los criterios de
calidad admisible para la destinación del recurso en actividades domésticas.
1.3.3 PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS
1.3.3.1 Coliformes Totales y Fecales
Es un indicador de microorganismos patógenos. La presencia de coliformes fecales y
totales, en la cual se evidencia que el contenido de coliformes en la estación de estudio,
presenta condiciones no aptas para el abastecimiento de acuerdo al decreto 2115 de 2007.
Se infiere que los niveles de coliformes encontrados en esta estación del río Casacará se
deben a las lluvias frecuentes y por ende el mayor caudal del río; esto trajó consigo que
las concentraciones de los parámetros estudiados disminuyeran por la alta dilución
presentada y las características propias del agua lluvia (libre de microorganismos
patógenos).
El índice de calidad del agua categoriza esta estación como aguas de calidad regular,
debido posiblemente a vertimientos puntuales de aguas residuales y las intervenciones
antrópicas Inadecuadas de las zonas ribereñas del río.
1.4 ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO
De acuerdo a los parámetros establecidos en la caracterización sobre el rio Casacará, en
la estación, denominada captación acueducto, se pude proponer la siguiente alternativa de
tratamiento de las aguas superficiales de este rio:
1.4.1 Plantas de filtración rápida
Estas plantas se denominan así porque los filtros que las integran operan con velocidades
altas, entre 80 y 300 m3/m2.d, de acuerdo con las características del agua, del medio
filtrante y de los recursos disponibles para operar y mantener estas instalaciones.
Como consecuencia de las altas velocidades con las que operan estos filtros, se colmatan
en un lapso de 40 a 50 horas en promedio. En esta situación, se aplica el retrolavado o
lavado ascensional de la unidad durante un lapso de 5 a 15 minutos (dependiendo del tipo
de sistema de lavado) para descolmatar el medio filtrante devolviéndole su porosidad inicial
y reanudar la operación de la unidad.
De acuerdo con la calidad del agua por tratar, se presentan dos soluciones dentro de este
tipo de plantas: plantas de filtración rápida completa y plantas de filtración directa.
1.4.2 Planta de filtración rápida completa
Una planta de filtración rápida completa normalmente está integrada por los procesos de
coagulación, decantación, filtración y desinfección. El proceso de coagulación se realiza en
dos etapas: una fuerte agitación del agua para obtener una dispersión instantánea de la
sustancia coagulante en toda la masa de agua (mezcla rápida) seguida de una agitación
lenta para promover la rápida aglomeración y crecimiento del floculo (etapa de floculación).
La coagulación tiene la finalidad de mejorar la eficiencia de remoción de partículas
coloidales en el proceso de decantación (sedimentación de partículas floculentas). El
proceso final de filtración desempeña una labor de acabado, le da el pulimento final al agua.
De acuerdo con las investigaciones realizadas por la Agencia de Protección Ambiental
(EPA) de los Estados Unidos, el filtro debe producir un efluente con una turbiedad menor o
igual a 0,10 UNT para garantizar que esté libre de huevos de parásitos (Giardia, Cryp
tosporidium, etcétera). Para lograr esta eficiencia en la filtración, es necesario que los
decantadores produzcan un agua con 2 UNT como máximo.
Finalmente, se lleva a cabo la desinfección, proceso común a los dos tipos de plantas, las
de filtración rápida completa y las de filtración directa. La función principal de este proceso
es completar la remoción de microorganismos patógenos que no quedaron retenidos en el
filtro y servir de protección contra la contaminación que el agua pueda encontrar en el
sistema de distribución.
La desinfección, en la forma en que normalmente se aplica (esto es, con residual libre de 1
mg/L a la salida de la planta y tiempo de contacto mínimo de 30 minutos), solo tiene la
capacidad de remover bacteria.
Las altas tasas con las que operan estos sistemas, así como el empleo de la coagulación
(proceso cuya operación requiere sumo cuidado), demandan recursos humanos
capacitados, por lo que debe estudiarse con detenimiento la posibilidad de utilizarlos fuera
de la zona urbana, rurales o en general, en zonas económicamente muy deprimidas.
Tabla 2. Límites de calidad del agua aceptables para el tratamiento mediante filtración
rápida.
Fuente: CÁNEPA DE VARGAS, LIDIA. Procesos unitarios y plantas de tratamiento. In:
Cánepa de Vargas, Lidia; Maldonado Yactayo, Víctor; Barrenechea Martel, Ada; Aurazo de
Zumaeta, Margarita. CEPIS. Manual I : Teoría. Tomo I. Lima, CEPIS, 2004. p.104 – 150.
(OPS/CEPIS/PUB/04.109). CEPIS
Figura 1. Esquema del proceso de tratamiento de Planta de filtración rápida completa
2. CONCLUSIONES
 La aplicación del Índice de Calidad de Agua demostró que la estación categoriza
como aguas de regular calidad, esto se debe posiblemente a los vertimiento
resultantes de las actividades económicas (cultivos de palma africana) y sociales
(actividades domésticas) en la parte baja de la cuenca lo que restringe su uso para
las actividades de consumo humano.
 Las condiciones de calidad regular encontradas en el río Casacará, están
relacionadas directamente con el período de muestreo correspondiente a altas
precipitaciones las cuales generan variaciones significativas en los parámetros
fisicoquímicos y microbiológicos evaluados, estas condiciones puedan variar en
período seco donde los caudales del río disminuyen considerablemente y por
consiguiente la calidad disminuye.
 El tratamiento que se consideró necesario para tratar este tipo de agua y que se
posible su consumo fue el de filtración rápida completa, con el coagualante y asi
mejorar la eficiencia de remoción de partículas y la desinfección de organismos
patógenos y evitar la contaminación.
3. BIBLIOGRAFÍA
CÁNEPA DE VARGAS, LIDIA. Procesos unitarios y plantas de tratamiento. In: Cánepa
de Vargas, Lidia; Maldonado Yactayo, Víctor; Barrenechea Martel, Ada; Aurazo de
Zumaeta, Margarita. CEPIS. Manual I : Teoría. Tomo I. Lima, CEPIS, 2004. p.104 – 150.
(OPS/CEPIS/PUB/04.109). CEPIS BROWN, T. 1999. Química, la Ciencia Central,
quinta edición. Prentice Hall, México.
CARDENAS, 2003. La Calidad de las Aguas para estudiantes de Ciencias Ambientales,
Universidad Distrital, Colombia.
DECRETO 2115 .DE 2007. Por medio del cual se señalan características, instrumentos
básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para
consumo humano.
FERNANDEZ, N.et. al. 2002. Índice Físico Químicos de la Calidad del Agua un Estudio
Comparativo. Universidad de Pamplona Colombia.
OFICINA REGIONAL DE LA FAO PARA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE. 2000.
Gestión de la Calidad del Agua y Control de la Contaminación en América Latina y el
Caribe. Santiago, Chile.
Organización de las Naciones Unidas (ONU), Departamento De Economía Y Asuntos
Sociales: División para el Desarrollo Sostenible. 1992. Agenda
21.http://www.un.org/esa/sustdev/documents/agenda21/
Spanish/agenda21spchapter18.htm.
Ramírez A, Viña G. Limnología colombiana: aportes a su conocimiento y estadísticas
de análisis. Fundación Universidad Jorge Tadeo Lozano. Colombia 1998; 293.
Jose JB. Environmental ecology of Cryptosporidium and public health Implications. Ann
Rev Publ Health. 1997; 18:135-161.

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  • 1. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA TAHELYS MARIA MONTERO ARIAS UNIVERSIDAD DE MANIZALES MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE VALLEDUPAR – CESAR 2015
  • 2. INTRODUCCIÓN El agua, además de ser una sustancia imprescindible para la vida, por sus múltiples propiedades, es ampliamente utilizada en actividades diarias tales como la agricultura (70% al 80%), la industria (20%), el uso doméstico (6%), entre otras, convirtiéndose en uno de los recursos más apreciados en el planeta. De ahí la importancia de conservar y mantener la calidad de las fuentes naturales, de manera que se garantice su sostenibilidad y aprovechamiento para las futuras generaciones1 . La contaminación de las aguas dulces es la más diversificada que existe, pues a todas las secuelas de la contaminación terrestre se agrega una cantidad extraordinariamente elevada de desechos de toda clase (Acot, 1978) entre estos desechos están las aguas residuales de los asentamientos humanos, los portadores de mercurio, los detergentes y demás sustancias. En muchas ocasiones los microorganismos se convierten en un riesgo para la salud humana, como es el caso de los agentes patógenos transmitidos por el agua, que constituyen un problema mundial. La contaminación fecal de las aguas superficiales, que sirven como fuente de abastecimiento, es uno de los problemas más preocupantes en los países en vías de desarrollo. Esta contaminación se debe al vertimiento de los desagües sin ningún tratamiento, hecho que es usual en las grandes ciudades2 . Los agentes patógenos implicados en la transmisión hídrica de enfermedades son las bacterias, virus, protozoos, helmintos y cianobacterias. Estos microorganismos pueden causar enfermedades con diferentes niveles de gravedad, desde una gastroenteritis simple hasta cuadros graves de diarrea, disentería, fiebre tifoidea o hepatitis. La transmisión hídrica es sólo una de las vías, pues estos agentes patógenos también pueden ser transmitidos a través de alimentos, de persona a persona debido a malos hábitos de higiene1 . El presente informe tiene como objetívo evaluar las características fisico-químicas y microbiológicas del agua del río Casacará, a través de las caracterizaciones realizadas por el laboratorio Labormar con los Índices de Calidad, que permitan establecer los usos del recurso hidrico, las fuentes puntuales de contaminación y la formulación de alternatívas de mejora de las condiciones encontradas. 1 Organización de las Naciones Unidas (ONU), Departamento De Economía Y Asuntos Sociales: División para el Desarrollo Sostenible. 1992. Agenda 21. http://www.un.org/esa/sustdev/documents/agenda21/ Spanish/agenda21spchapter18.htm. 2 Vargas C, Rojas R, Joseli J. Control y Vigilancia de la Calidad del Agua de Consumo humano. Textos Completos. CEPIS. 1996; 27.
  • 3. RESUMEN Con el fin de determinar la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua del río Casacará, analizadas por el laboratorio Labormar. El principal problema de contaminación identificado en el río Casacará corresponde a la estación 3, captación acueducto, por representar altos niveles de los parámetros fisicoquímicos (DBO5, DQO y sólidos totales), debido a las actividades antrópica desarrolladas en este sector. En este sentido, el presente informe contiene la caracterización físico químico y microbiológico del río Casacará, con el fin de establecer los usos del recurso hídrico de acuerdo a lo establecido en la resolución 2115. El índice de calidad para aguas superficiales del río Cascará categorizó el arroyo Trementina perteneciente a la primera estación de muestreo como aguas de calidad aceptable, debido a la conservación del bosque primario existente en la zona y por ende a la poca intervención antrópica. Las demás estaciones de muestreo se categorizaron como aguas de calidad regular, debido al aumento de los parámetros fisicoquímicos (Hierro, DBO, DQO, Sólidos) provocados por dos aspectos: el periodo de lluvias y los vertimientos puntuales de aguas residuales. En general se observa que el comportamiento de la contaminación aumenta a medida que se desciende en la dinámica del cauce. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Evaluar la calidad del agua del río Casacará, con el fin de identificar las fuentes puntales de contaminación y establecer los usos del recurso en comparación con la normatividad ambiental vigente resolución 2115 de 2007. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Determinar la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua del río Casacará, en el tramo de estudio.  Analizar e interpretar los resultados Fisicoquímicos y Microbiológicos obtenidos, estableciendo los usos del recurso de acuerdo a la legislación ambiental vigente resolución 2115 de 2007.
  • 4. 1. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN 1.1 LOCALIZACIÓN 1.1.1 Área de Estudio El río Casacará se encuentra ubicado en las faldas surorientales de la Sierra del Valle bajo del Cesar, en la Serranía de Perijá hacia la Depresión Mompoxina, cuyas aguas discurren en jurisdicción del municipio de Agustín Codazzi, corregimientos LLerasca y Casacará; Veredas Ave María y Carrizal y desemboca en el río Sicarare, en la Hacienda la Esperanza; Departamento del Cesar. 1.1.2 Usos del agua Se han diferenciados tipos de usos del agua, los cuales se han agrupados en usos in –situ, usos extractivos, usos para la biodiversidad y usos ancestrales. Las fuentes utilizadas en este informe corresponden a:  Corpocesar - Ecoforest Ltda. “Elaboración y Ejecución de un Estudio para el Ordenamiento y Regulación del Recurso Hídrico en el Departamento del Cesar, que consiste en proponer la Reglamentación de Nueve (9) Corrientes de Aguas Superficiales”  Corpocesar. P.B.O.T - Municipio de Agustín Codazzi.  Alcaldía del Municipio Agustín Codazzi – Plan de desarrollo 2011-2015 1.1.3 Usos in – situ Los usos de aguas in –situ corresponden a aquellos que ocurren en el ambiente natural de la fuente de agua. A continuación se mencionan los usos in – situ en esta cuenca se relacionan con la calidad del agua: Usos extractivos Los usos extractivos son los que extraen o consumen en su lugar de origen. A continuación se mencionan los usos extractivos en esta cuenca que se relacionan con la calidad del agua: 1.1.4 Captación para agua potable El uso para la captación de agua potable es aquel que contempla la utilización en las plantas de tratamiento para el abastecimiento tanto residencial como industrial. Las fuentes de abastecimiento de agua potable se ubican en: Captación Acueducto Casacará Consta de una bocatoma lateral en concreto.
  • 5. Captación Acueducto LLerasca Consta de una bocatoma de fondo con muro de desborde en concreto. 1.1.5 Actividad Industrial En la parte baja de la cuenca del río Casacará entre el lugar conocido como puente amarillo y la confluencia del río en mención con el río Sicarare, funciona la empresa palmicultora (Palmas de Casacará). 1.2 RESULTADOS Tabla 1. Análisis fisicoquímicos y microbiológicos del río Casacará. Ensayos emitidos por Laboratorio Labormar. En comparación con el decreto 2115/2007, por medio de la cual se señalan características para la calidad del agua para consumo humano. RESULTADOS RÍO CASACARÁ – LABORATORÍO LABORMAR Resolución 2115 de 2007 Estación 3 Resolución 2115 de 2007 Conductividad µS/cm 116,1 1000 DBO5 mg/l 14,4 N.E DQO mg/l 28,1 N.E Sólidos Totales mg/l 532 N.E Sólidos Suspendidos Totales mg/l 342 N.E Alcalinidad mg/l 939 200 Dureza Total mg/l 200 300 Turbiedad NTU 387 2,0 Hierro Total mg/l 3,53 0,3 Color Verdadero UPt/Co 35 15 Fosfatos mg/l 1,8 N.E Calcio mg/l 47,2 N.E Magnesio mg/l 3,3 N.E Sodio mg/l 5,6 15 Sulfatos mg/l 8,8 250 Coliformes Totales NMP/100 ml 9 0,0 Coliformes Fecales NMP/100 ml <3 0,0 pH unidades 7,7 6,5-9,0 Oxígeno Disuelto mg/l 10,6 N.E
  • 6. Temperatura °C 22,5 N.E 3- NE= No establecido el rango en la norma en referencia
  • 7. 1.3 ANÁLISIS DE RESULTADOS Los contaminantes químicos que alteran la calidad del agua pueden ser orgánicos e inorgánicos, de origen natural o producidos por procesos industriales, la mayor parte de los compuestos son orgánicos, los cuales se caracterízan por tener el elemento químico Carbono. Los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos pueden indicar que tipos de compuestos existen en el agua, y por lo tanto, se puede deducir si el agua es fácil de tratar, como se podria tratar, si el agua es peligrosa por los compuestos tóxicos, entre otras consideraciones que permiten establecer las condiciones generales del recurso hídrico objeto de análisis. 1.3.1 PARÁMETROS QUÍMICOS 1.3.1.1 Demanda Biológica de Oxígeno La Demanda Biológica de Oxígeno es la valoración de compuestos degradables por los microorganismos en condiciones naturales, sin embargo, el parámetro solo muestra el valor de los compuestos orgánicos y degradables en cinco días. 1.3.1.2 Demanda Química de Oxígeno La Demanda Química de Oxígeno es el proceso por el cual son oxidados los compuestos orgánicos e inorgánicos. Esta condición se debe a dos aspecto principalmente, el primero que la corriente hídrica en este sector es bastante léntica hecho que no garantiza una óptima oxigenación que compense la demanda de oxígeno necesaria para la oxidación y degradación de la materia orgánica e inorgánica presente en el sector, y el segundo se atribuye, al régimen de lluvias en esta época del año, que influencia el aumento de estos parámetros, debido al efecto de las escorrentía que se desarrollan en las riberas de los ríos. 1.3.1.3 Sólidos Totales En los recursos hídricos pueden existir contaminantes en los estados de agregación, sólidos (por ejemplo carbohidratos, silicatos), líquidos (aceites, hidrocarburos) y gases (sulfuro de hidrogeno). Los sólidos totales pueden ser orgánicos e inorgánicos, y pueden estar disueltos o suspendidos pueden ser biodegradables o no, pero los disueltos son fácilmente asimilables por los organismos, y por lo tanto, son los que potencialmente podrían disminuir más rápidamente el oxígeno disuelto en el agua por los procesos aeróbicos. Los sólidos totales responden a procesos de erosión de la cuenca y a la topografía del terreno; esta actividad genera un importante aporte de sólidos suspendidos a la corriente, la cual se manifiesta en los eventos de lluvias y crecientes.
  • 8. 1.3.2 PARÁMETROS FÍSICOS Son parámetros relacionados con los cambios de las propiedades físicas del agua, como color, turbiedad, conductividad, pH, temperatura, etc. Estos cambios ocurren por los contaminantes químicos y microbiológicos, el color se debe a la presencia de compuestos coloreados, como el hierro y en general los elementos químicos de transición. La coloración también es debida a compuestos orgánicos disueltos en el agua, como los azoicos, y a plantas acuáticas como microalgas. 1.3.2.1 pH El comportamiento del pH en el río Casacará, en la estación fue alto con un valor de 7.7 unidades, debido a la época de lluvias la cual por escorrentía realizó el lavado de varias rocas ricas en carbohidratos que incrementaron los iones de calcio y magnesio. Es necesario destacar que estos valores no sobrepasan los límites permisibles establecidos en los decretos 2115 del 2007, lo que indica que este cuerpo de agua, presentan condiciones aptas para los diferentes usos entre las que podemos destacar los usos domésticos y agrícolas. 1.3.2.2 Oxigeno Disuelto El río Casacará muestra un alto contenido de oxígeno disuelto los cuales se acercan mucho a las condiciones de saturación e indican que la influencia antrópica en el tramo de estudio es relativamente baja concentrada en algunos sectores, los valores de oxígeno disuelto 9.3 mg/l. 1.3.2.3 Conductividad La conductividad en el río Casacará se mantuvo relativamente estable, debido a que en esta estación se aumenta el caudal y por consiguiente también los sólidos disueltos, estos conservan una íntima relación debido al movimiento iónico. Por otra parte la temperatura facilita el movimiento iónico lo que indica que ésta es directamente proporcional a la conductividad, es decir que a mayor temperatura mayor conductividad. 1.3.2.4 Hierro Total Los valores de hierro presentes oscilan en un rango d 2.7 mg/l lo que indica altas concentraciones de hierro en las muestras.
  • 9. El hierro en el medio acuático no es nocivo al estar en bajo contenido, pero suele serlo en presencia de altas concentraciones que puede estar relacionado posiblemente a las escorrentías que se presentan en la zona producto de las precipitaciones, dichas escorrentías traen consigo el arrastre de sedimentos tipo arcillosos, así como también los desprendimientos en masas del terreno, los cuales aportan en gran medida concentraciones de este mineral. De acuerdo a lo establecido en los decretos 2115 del 2007 no cumple con los criterios de calidad admisible para la destinación del recurso en actividades domésticas. 1.3.3 PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS 1.3.3.1 Coliformes Totales y Fecales Es un indicador de microorganismos patógenos. La presencia de coliformes fecales y totales, en la cual se evidencia que el contenido de coliformes en la estación de estudio, presenta condiciones no aptas para el abastecimiento de acuerdo al decreto 2115 de 2007. Se infiere que los niveles de coliformes encontrados en esta estación del río Casacará se deben a las lluvias frecuentes y por ende el mayor caudal del río; esto trajó consigo que las concentraciones de los parámetros estudiados disminuyeran por la alta dilución presentada y las características propias del agua lluvia (libre de microorganismos patógenos). El índice de calidad del agua categoriza esta estación como aguas de calidad regular, debido posiblemente a vertimientos puntuales de aguas residuales y las intervenciones antrópicas Inadecuadas de las zonas ribereñas del río. 1.4 ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO De acuerdo a los parámetros establecidos en la caracterización sobre el rio Casacará, en la estación, denominada captación acueducto, se pude proponer la siguiente alternativa de tratamiento de las aguas superficiales de este rio: 1.4.1 Plantas de filtración rápida Estas plantas se denominan así porque los filtros que las integran operan con velocidades altas, entre 80 y 300 m3/m2.d, de acuerdo con las características del agua, del medio filtrante y de los recursos disponibles para operar y mantener estas instalaciones. Como consecuencia de las altas velocidades con las que operan estos filtros, se colmatan en un lapso de 40 a 50 horas en promedio. En esta situación, se aplica el retrolavado o lavado ascensional de la unidad durante un lapso de 5 a 15 minutos (dependiendo del tipo de sistema de lavado) para descolmatar el medio filtrante devolviéndole su porosidad inicial y reanudar la operación de la unidad.
  • 10. De acuerdo con la calidad del agua por tratar, se presentan dos soluciones dentro de este tipo de plantas: plantas de filtración rápida completa y plantas de filtración directa. 1.4.2 Planta de filtración rápida completa Una planta de filtración rápida completa normalmente está integrada por los procesos de coagulación, decantación, filtración y desinfección. El proceso de coagulación se realiza en dos etapas: una fuerte agitación del agua para obtener una dispersión instantánea de la sustancia coagulante en toda la masa de agua (mezcla rápida) seguida de una agitación lenta para promover la rápida aglomeración y crecimiento del floculo (etapa de floculación). La coagulación tiene la finalidad de mejorar la eficiencia de remoción de partículas coloidales en el proceso de decantación (sedimentación de partículas floculentas). El proceso final de filtración desempeña una labor de acabado, le da el pulimento final al agua. De acuerdo con las investigaciones realizadas por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos, el filtro debe producir un efluente con una turbiedad menor o igual a 0,10 UNT para garantizar que esté libre de huevos de parásitos (Giardia, Cryp tosporidium, etcétera). Para lograr esta eficiencia en la filtración, es necesario que los decantadores produzcan un agua con 2 UNT como máximo. Finalmente, se lleva a cabo la desinfección, proceso común a los dos tipos de plantas, las de filtración rápida completa y las de filtración directa. La función principal de este proceso es completar la remoción de microorganismos patógenos que no quedaron retenidos en el filtro y servir de protección contra la contaminación que el agua pueda encontrar en el sistema de distribución. La desinfección, en la forma en que normalmente se aplica (esto es, con residual libre de 1 mg/L a la salida de la planta y tiempo de contacto mínimo de 30 minutos), solo tiene la capacidad de remover bacteria. Las altas tasas con las que operan estos sistemas, así como el empleo de la coagulación (proceso cuya operación requiere sumo cuidado), demandan recursos humanos capacitados, por lo que debe estudiarse con detenimiento la posibilidad de utilizarlos fuera de la zona urbana, rurales o en general, en zonas económicamente muy deprimidas. Tabla 2. Límites de calidad del agua aceptables para el tratamiento mediante filtración rápida. Fuente: CÁNEPA DE VARGAS, LIDIA. Procesos unitarios y plantas de tratamiento. In: Cánepa de Vargas, Lidia; Maldonado Yactayo, Víctor; Barrenechea Martel, Ada; Aurazo de
  • 11. Zumaeta, Margarita. CEPIS. Manual I : Teoría. Tomo I. Lima, CEPIS, 2004. p.104 – 150. (OPS/CEPIS/PUB/04.109). CEPIS Figura 1. Esquema del proceso de tratamiento de Planta de filtración rápida completa 2. CONCLUSIONES  La aplicación del Índice de Calidad de Agua demostró que la estación categoriza como aguas de regular calidad, esto se debe posiblemente a los vertimiento resultantes de las actividades económicas (cultivos de palma africana) y sociales (actividades domésticas) en la parte baja de la cuenca lo que restringe su uso para las actividades de consumo humano.  Las condiciones de calidad regular encontradas en el río Casacará, están relacionadas directamente con el período de muestreo correspondiente a altas precipitaciones las cuales generan variaciones significativas en los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos evaluados, estas condiciones puedan variar en período seco donde los caudales del río disminuyen considerablemente y por consiguiente la calidad disminuye.  El tratamiento que se consideró necesario para tratar este tipo de agua y que se posible su consumo fue el de filtración rápida completa, con el coagualante y asi mejorar la eficiencia de remoción de partículas y la desinfección de organismos patógenos y evitar la contaminación.
  • 12. 3. BIBLIOGRAFÍA CÁNEPA DE VARGAS, LIDIA. Procesos unitarios y plantas de tratamiento. In: Cánepa de Vargas, Lidia; Maldonado Yactayo, Víctor; Barrenechea Martel, Ada; Aurazo de Zumaeta, Margarita. CEPIS. Manual I : Teoría. Tomo I. Lima, CEPIS, 2004. p.104 – 150. (OPS/CEPIS/PUB/04.109). CEPIS BROWN, T. 1999. Química, la Ciencia Central, quinta edición. Prentice Hall, México. CARDENAS, 2003. La Calidad de las Aguas para estudiantes de Ciencias Ambientales, Universidad Distrital, Colombia. DECRETO 2115 .DE 2007. Por medio del cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. FERNANDEZ, N.et. al. 2002. Índice Físico Químicos de la Calidad del Agua un Estudio Comparativo. Universidad de Pamplona Colombia. OFICINA REGIONAL DE LA FAO PARA AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE. 2000. Gestión de la Calidad del Agua y Control de la Contaminación en América Latina y el Caribe. Santiago, Chile. Organización de las Naciones Unidas (ONU), Departamento De Economía Y Asuntos Sociales: División para el Desarrollo Sostenible. 1992. Agenda 21.http://www.un.org/esa/sustdev/documents/agenda21/ Spanish/agenda21spchapter18.htm. Ramírez A, Viña G. Limnología colombiana: aportes a su conocimiento y estadísticas de análisis. Fundación Universidad Jorge Tadeo Lozano. Colombia 1998; 293. Jose JB. Environmental ecology of Cryptosporidium and public health Implications. Ann Rev Publ Health. 1997; 18:135-161.