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| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Determinación de la calidad del agua del manantial
del fundo San Bernardo del distrito de Chiguata para
consumo humano
rEsumEn
Evaluamos la calidad del agua de manantial del fundo San Bernardo
de Chiguata para determinar si podría ser utilizada para consumo
humano. Se realizaron ocho muestreos, durante las cuatro estaciones
del año. La toma de muestra fue puntual, según el protocolo de
monitoreo de los recursos hídricos de la Autoridad Nacional del
Agua- DGCRH utilizando métodos de ensayos normalizado por
la EPA. Se determinaron parámetros físicos, químicos, aniones
y cationes, elementos ecotóxicos y parámetros microbiológicos
(coliformes totales y fecales). Los resultados fueron comparados
con el DSN°031-2010 y la NTP 214.024-1988 (revisada
y actualizada Resolución Directoral N° 031-2017-INACAL/DN
(2017-09-05). Se concluyó que la dureza total, solidos disueltos y la
conductividad eléctrica, los iones As
3+
, F
-
, Cl
-
y el boro; presentan
valores que exceden a lo indicado en la norma. Según Rigola esta
agua subterránea es muy dura, pertenece a una clase de tipo mineral
por el grado de mineralización según el residuo seco a 180 °C.
Palabras clave: manantial, calidad del agua, mineralización
aBstraCt
In the present work the quality of the spring water of the San
Bernardo de Chiguata farm was evaluated to determine if it could
be used for human consumption. Eight samples were taken during
the four seasons of the year. e sampling was timely, according
to the water resources monitoring protocol of the National Water
Authority-DGCRH using EPA standardized test methods. Were
determinated Physical and Chemical, anion and cation parameters,
eco-toxic elements and microbiological parameters (total and fecal
coliforms). e results were compared with DSN ° 031-2010 and
NTP 214.024-1988 (revised and updated Directive Resolution
No. 031- 2017-INACAL / DN (2017-09-05). It was concluded
that total hardness, dissolved solids and electrical conductivity, As3
+, F-, Cl- and boron ions; they present values that exceed what is
indicated in the standard. According to Rigola, this groundwater is
very hard, it belongs to a class of mineral type, due to the degree of
mineralization, according to the dry residue at 180 ° C.
Key words: spring, water quality, mineralization
L A M Q
M Y M
1 Departamento Académico de
Química. Universidad Nacional de
San Agustín de Arequipa Perú
myupanqui1@unsa.edu.pe
Determination of the quality of spring water from the Saint Bernard
district of Chiguata for human consumption
Recibido: agosto 20 de 2019 | Revisado: setiembre 12 de 2019 | Aceptado: noviembre 15 de 2019
https://doi.org/10.24265/campus.2020.v25n29.11
| C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - | || C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - | || C | V. XX V | N. 29 | PP. - | - | |
© Los autores. Este artículo es publicado por la Revista Campus de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad
de San Martín de Porres. Este artículo se distribuye en los términos de la Licencia Creative Commons Atribución No-comercial
– Compartir-Igual 4.0 Internacional (https://creativecommons.org/licenses/ CC-BY), que permite el uso no comercial,
distribución y reproducción en cualquier medio siempre que la obra original sea debidamente citada. Para uso comercial
contactar a: revistacampus@usmp.pe.
150
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Introducción
El agua dulce es un recurso natural
que se debe cuidar y preservar. Este es
el caso del agua del fundo San Bernardo
ubicado en el distrito de Chiguata el cual
es consumida por más de 150 pobladores,
directamente sin ningún tratamiento, por
esto fue necesario caracterizar esta agua,
en vista que no existe ningún reporte de
monitoreo medio ambiental que incluya
el análisis físico, químico, microbiológico
y elementos ecotóxicos, razón por la
cual fue de suma necesidad, realizar un
estudio que permita determinar la calidad
del agua de dicho fundo para darle un
correcto uso, que conlleva a cuidar y
utilizarla adecuadamente. Sin embargo,
existe una gran cantidad de personas que
desconocen la importancia de mantener
el agua libre de contaminación.
Yupanqui (2006) indica que Teodoro
Haenke (1976) realizó los primeros
estudios sobre las aguas termales de Yura,
y de las aguas minerales subterráneas
de Jesús que pertenecen al distrito de
Paucarpata y de las aguas minerales
de Socosani del distrito de Yura, en la
actualidad, es utilizada para bebida; ambas
en el departamento de Arequipa. También
indica que, en 1827 Mariano de Rivero
y Ustaríz, determinó la composición
química de las aguas de Yura y los usos
de estas aguas con nes curativos.
Históricamente, Antonio Raymondi
en 1882 publicó estudios de los análisis
sicoquímicos sobre las aguas minerales
del Perú, para cuyo n recorrió casi todo
el territorio nacional. (Yupanqui (2006)
y Masías (2007) realizaron un estudio
geoquímico de las fuentes termales y frías
asociadas al volcán Misti. Entre ellas, del
agua del Ojo del Milagro. Ubicado en
el distrito de Characato a 2581 msnm,
el acceso se realiza por la carretera que
une la plaza de Characato con el anexo
de Yanayaco, un desvío hacia el Ojo del
Milagro. Es una fuente conformada por
dos manantiales, uno grande y está un
poco más alto que el otro, de estas fuentes
aora una gran cantidad de agua para el
consumo humano, la agricultura y uso
recreacional.
Zúñiga (2013) caracterizó el agua
subterránea de la zona del Ojo del Milagro
del distrito de Characato-Arequipa en
base a los resultados obtenidos, concluyó
que el As
3+
está en una concentración
de 0,023 mg/L, el Pb
2+
en 0,017 mg/L,
estos dos parámetros sobrepasan el LMP
del DSN°031-2010. Se encontró boro en
una concentración de 1,050 mg/L.
Por todo lo expuesto, el objetivo del
presente trabajo fue determinar la calidad
del agua del manantial del fundo San
Bernardo- distrito de Chiguata, utilizada
para consumo humano. Para este proceso
se establecieron tres estrategias de
estudio, en la primera se determinaron
los parámetros físicos y químicos del
agua del fundo San Bernardo durante
las cuatro estaciones (verano, otoño,
invierno y primavera del año 2014);
en la segunda, se cuanticaron los
elementos ecotóxicos arsénico, bario,
cadmio, cromo, plomo, mercurio y
selenio. Finalmente, se determinaron los
parámetros microbiológicos: coliformes
totales y coliformes fecales. Todos los
parámetros antes indicados fueron
evaluados de acuerdo a DS N° 031-
2010. El agua del fundo San Bernardo
actualmente, es utilizada para riego de
alfalfa, tunas, tubérculos y bebida de
animales; también se usa para el consumo
humano, pero sin tener conocimiento de
la calidad del agua. Siendo el aporte de
L A M Q - M Y M
151
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
este trabajo establecer una línea base de
la composición química y microbiológica
del agua del Fundo San Bernardo.
Método
Los análisis se realizaron utilizando
los materiales y equipos disponibles
en las instalaciones de BHIOS
LABORATORIOS. El ámbito de estudio
comprende el Fundo San Bernardo que
está situado en el distrito de Chiguata
provincia y departamento de Arequipa,
en las siguientes coordenadas (GPS) 19k
237513 este, UTM 8184750 norte,con
una altura promedio de 2680 ms. n.
m. Está ubicado al oeste del distrito de
Chiguata a unos 12 Km de la ciudad de
Arequipa. Tal como puede observar en el
mapa adjunto (Figura1).
Figura1. Fundo San Bernardo. Fuente: https://earth.google.es/
Se realizaron ocho salidas al campo y
efectuaron ocho muestreos. Para colectar
las muestras se utilizaron envases de
plástico de 1 L de capacidad debidamente
etiquetados, lavados previamente con
agua destilada y cebados tres veces con
la misma agua en cada muestreo. Se
describió las características del entorno a
la fuente de agua (presencia de residuos,
vegetación acuática, actividades humanas,
presencia de animales y otros factores que
modican las características naturales del
agua. Se identicó los puntos de muestreo
e ingresó la información en el registro de
la cadena custodia de las muestras. El
transporte de las mismas fue en cooler
hasta su llegada al laboratorio; se tomaron
fotografías del punto de monitoreo.
En cuanto a los métodos utilizados, en la
Tabla 1 se resumen los métodos analíticos
utilizados en la determinación de cada
uno de los parámetros analizados en las
muestras del agua de manantial del fundo
San Bernardo; se siguió el procedimiento:
Standard Methods APHA-AWWA-WEF,
2000
D S B
C
152
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Tabla 1
Métodos empleados para el análisis de parámetros del agua del fundo San Bernardo
Parámetros Físicos Métodos Analíticos-empleados
Temperatura Instrumental-
Olor
Standard Methods for the examination of water and wasterwater
Method 2150-B. ershold Odor Test.
Sabor
Standard Methods for the examination of water and wasterwater
Method 2160-B.Flavor ershold
Test.
Color Turbidimétrico
Turbidez Turbidimétrico
Sólidos disueltos totales SMWW2540-C
Parámetros Químicos
pH Potenciómetro
Conductividad Eléctrica Conductímetro
Cloruros SMWW4500Cl-E
Dureza total NTP 214.018
Parámetros Fisicoquímicos
Sulfatos
SMWW4500-SO
4
2
-
E
Nitratos WAH HACH8039
Nitritos WAH HACH8507
Flúor WAH HACH8029
Fósforo WAH HACH8048
Boro WAH HACH8015
Nitrógeno amoniacal
Arsénico
Metales Absorción Atómica y Análisis por ICP-Masa
Parámetros Microbiológicos
Bacterias coliformes totales Microbiológico (NMP/100 mL)
Bacterias coliformes fecales Microbiológico (NMP/100 mL)
Fuente: BHIOS LABORATORIOS. Protocolo de análisis.2014
Resultados y Discusión
Para evaluar la calidad del agua del
manantial del fundo San Bernardo se
realizaron ocho muestreos, dos muestreos
por estación del año para tener mayor
visión de la variabilidad de los parámetros
evaluados. Los resultados obtenidos
fueron referenciados a los valores dados
en la Norma DSN°031-2010-SA a n de
saber si es apta para consumo humano.
En la Tabla 2 se observan los resultados
de análisis de campo de las diferentes
estaciones del año durante los ocho
muestreos del agua de manantial del
fundo San Bernardo.
L A M Q - M Y M
153
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Tabla 2
Resultados de campo del agua de manantial del fundo San Bernardo
Parámetro
pH Temperatura (°C)
Conductividad
(uS/cm)
Muestreos durante
el año 2014
Enero 7,2 21,1 1773
Febrero 7,25 20,0 1778
Marzo 7,3 19,9 1763
Mayo 6,71 16,8 1756
Junio 7,45 20,5 1773
Julio 7,38 20,4 1746
Setiembre 7,06 19,8 1739
Octubre 6,92 17,4 1752
Figura 2. Parámetros de análisis de campo del agua del fundo San Bernardo
6
0
Conductividad uS/cm
pH Unid. pH
Temperatura °C
25
20
15
10
5
1790
1780
1770
1760
1750
1740
1730
1720
1710
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para evaluar la calidad del agua del manantial del Fundo San Bernardo se
realizaron ocho muestreos, dos muestreos por estación del año, para tener mayor visión
de la variabilidad de los parámetros evaluados. Los resultados obtenidos fueron
referenciados a los valores dados en la Norma DSN°031-2010-SA, a fin de saber si es
apta para consumo humano. En la Tabla 2 se observan los resultados de análisis de campo,
de las diferentes estaciones del año durante los ocho muestreos del agua de manantial de
Fundo San Bernardo.
Tabla 2
Resultados de campo del agua de manantial del fundo San Bernardo
Parámetro
pH
Temperatura
(°C)
Conductividad
(uS/cm)
Muestreos durante
el año 2014
Enero
7,2
21,1
1773
Febrero
7,25
20,0
1778
Marzo
7,3
19,9
1763
Mayo
6,71
16,8
1756
Junio
7,45
20,5
1773
Julio
7,38
20,4
1746
Setiembre
7,06
19,8
1739
Octubre
6,92
17,4
1752
Figura 2. Parámetros de análisis de campo del agua del fundo San Bernardo
Los valores medidos de pH del agua
de manantial del fundo San Bernardo
durante las cuatro estaciones oscilan
entre 6,92 – 7,30 como se muestra en la
Figura 2. Estos valores están dentro de
los valores dados por la norma del DS
031-2010 SA; la conductividad debe
ser menor a 1500 uS/cm, pero en la
fuente estudiada sobrepasó este límite
en todas las estaciones, dando valores
de 1778 uS/cm como máximo para el
muestreo de febrero del 2014 y como
mínimo 1739 uS/cm para el muestreo
de setiembre 2014.
En la Tabla 3 y Figura 3, se observan
que el agua del fundo San Bernardo
se encuentra libre de olores y sabores
extraños. La EPA y la OMS recomiendan
que las fuentes de abastecimiento de
agua de consumo humano deban ser
razonablemente exentas de olor y de
sabor aceptable. La OMS recomienda
como máximo para el color 15 unidades
de color. La fuente estudiada resultó con
valores de cinco unidades de color que
están por debajo de la norma. En cuanto a
la turbidez durante las estaciones del año
2014, los valores obtenidos oscilan entre
D S B
C
154
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
0,90 y 0,25 UNT. Los valores logrados
de sólidos disueltos oscilan entre 1167
a 1120 mg/L de SDT que sobrepasan el
límite máximo permisible de 1000 mg/L
dado por la norma DS N° 031-2010.
Tabla 3
Resultados de parámetros físicos del agua de manantial del fundo San Bernardo en laboratorio
PARÁMETROS
MESES
Temp.
°C pH
C.E.
mg/L
Sólidos
disueltos
totales
mg/L
Turbidez
UNT
Color
UVC
escala
pt/Co
Sólidos
suspendidos
totales mg/L
Sólidos
totales
mg/L
Enero -verano 21,1 7,20 1773 1167 0,88 5 1 1168
Febrero- verano 20,0 7,25 1778 1165 0,90 5 1 1166
Marzo- otoño 19,9 7,30 1763 1162 0,86 5 1 1163
Mayo-otoño 16,8 6,71 1756 1162 0,82 5 1 1163
Junio-invierno 20,5 7,45 1773 1158 0,70 5 1 1159
Julio-invierno 20,4 7,38 1746 1147 0,52 5 1 1148
Setiembre -primavera 19,8 7,06 1739 1153 0,26 5 1 1154
Octubre- primavera 17,4 6,92 1752 1120 0,25 5 1 1121
8
Figura 3. Análisis de parámetros físicos del agua de manantial del fundo San Bernardo
En la Tabla y Figura 4, se observan que la alcalinidad total se mantiene en valores
menores a 500 mg/L de CaCO
3,
acorde al Reglamento de la Calidad del agua para
consumo Humano DSN°031-2010. En la mayoría de las muestras la dureza fue mayor
de 500 mg/L de CaCO
3
, sin embargo, en los meses de julio, agosto y octubre que fue de
493,11 mg/L de CaCO
3
, 492,39 mg/L, 491,39 mg/L respectivamente; la dureza total es
aproximadamente igual a la suma de la dureza producida por los iones calcio y
magnesio. Los cloruros se encuentran por encima de 250 mg/ L, del valor dado por la
norma, en todas las muestras del año 2014.
Tabla 4
Resultados de análisis químico del agua de manantial del fundo San Bernardo
Muestreos
Parámetro
Estación
de verano 2014
Estación
de otoño 2014
Estación
de invierno 2014
Estación de
primavera 2014
Enero
Febrero
Marzo
Mayo
Junio
Julio
Setiembre
Octubre
Alcalinidad total
mg/L CaCO
3
366,24
365,42
372,13
350,45
354,71
357,79
378,96
377,73
Carbonatos mg/L
CaCO
3
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
Bicarbonatos
mg/L CaCO
3
456,22
458,62
464,64
456,24
446,37
436,50
462,33
460,82
Cloruros mg/L
Cl
-
311,1
310,32
307,64
302,52
297,09
298,47
284,36
281,36
Dureza mg/L
CaCO
3
524,26
526,64
523,48
514,59
521,00
493,11
492,39
491,39
Sólidos suspendidos totales
mg/L
0
Turbidez UNT
1
Color UVC escala pt/Co
2
3
Sólidos disueltos totales mg/L
4
Sólidos totales mg/L
6
5
1180
1170
1160
1150
1140
1130
1120
1110
1100
1090
Figura 3. Análisis de parámetros físicos del agua de manantial del fundo San Bernardo
En la Tabla y Figura 4, se observan que
la alcalinidad total se mantiene en valores
menores a 500 mg/L de CaCO
3,
acorde
al Reglamento de la Calidad del agua
para
consumo Humano DSN°031-
2010. En la mayoría de las muestras
la dureza fue mayor
de 500 mg/L de
CaCO
3
; sin embargo, en los meses de
julio, agosto y octubre fue de 493,11
mg/L de CaCO
3
, 492,39 mg/L, 491,39
mg/L respectivamente; la dureza total es
aproximadamente igual a la suma de la
dureza producida por los iones calcio y
magnesio. Los cloruros se encuentran
por encima de 250 mg/ L, del valor dado
por la norma, en todas las muestras del
año 2014.
L A M Q - M Y M
155
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Tabla 4
Resultados de análisis químico del agua de manantial del fundo San Bernardo
Muestreos
Parámetro
Estación
de verano 2014
Estación
de otoño 2014
Estación
de invierno 2014
Estación de
primavera 2014
Enero Febrero Marzo Mayo Junio Julio Setiembre Octubre
Alcalinidad total
mg/L CaCO
3
366,24 365,42 372,13 350,45 354,71 357,79 378,96 377,73
Carbonatos mg/L
CaCO
3
2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Bicarbonatos
mg/L CaCO
3
456,22 458,62 464,64 456,24 446,37 436,50 462,33 460,82
Cloruros mg/L
Cl
-
311,1 310,32 307,64 302,52 297,09 298,47 284,36 281,36
Dureza mg/L
CaCO
3
524,26 526,64 523,48 514,59 521,00 493,11 492,39 491,39
9
Figura 4. Análisis químico del agua de manantial del fundo San Bernardo
En la Tabla y Figura 5 se observan que el sulfato se encuentra dentro los límites
máximos permisibles. La OMS y el DSN°031-2010 recomiendan que los aniones sulfato
no excedan a 250 mg/L en aguas destinadas al consumo humano. Este valor está
destinado a evitar la probable corrosividad del agua. El contenido detectado del anión F
-
fue de 1,09 mg/L para febrero y 1,07 mg/L para julio. Se mantiene casi contante el anión
F
-
, pero para el mes de setiembre y octubre se obtuvieron los valores de 0,29 y 0,39 mg/L
respectivamente. Según el reglamento de la calidad del agua para consumo humano DS
N° 031- 2010, los valores son 1,0 mg/L.
Según los resultados obtenidos, se observó que, para la estación de verano, otoño
e invierno el anión F
-
sobrepasa ligeramente el límite máximo permisible, pero en
primavera disminuye el anión F
-
a un promedio de 0,34 mg/L. Mientras que la norma
europea y la Organización Panamericana de la Salud, recomiendan un límite máximo
permisible para agua de consumo humano de 1,5 mg/L. De acuerdo a estas normas, el
agua del Fundo San Bernardo estaría apta para el consumo humano.
Respecto al PO
4
3-
se obtuvo 1,16 mg/L en el mes de setiembre como valor máximo
y en el mes de julio 1,00 mg/L como valor mínimo. El reglamento de la calidad del agua
para consumo humano DS N° 031-2010 no establece un límite máximo permisible para
este parámetro. Según los estándares nacionales de calidad ambiental para agua, categoría
3 (riego de vegetales y bebidas de animales) establece un límite máximo permisible de
3.06 mg/L de anión PO
4
3-
.
El NO
2
-
se detectó en febrero una concentración de 0,006 mg/L y 0,002 mg/L de
en octubre como mínimo. En comparación a las aguas subterráneas de La Joya
(Arequipa), estas contienen un alto índice de anión NO
2
-
, este comentario es, en base a la
Carbonatos mg CaCO3/L
Dureza mgCaCO3/L
Cloruros mg/L Cl-
1
0.5
0
200
100
0
300 1.5
Alcalinidad total
mgCaCO3/L
Bicarbonatos mg CaCO3/L
3
2.5
2
600
500
400
Figura 4. Análisis químico del agua de manantial del fundo San Bernardo
En la Tabla y Figura 5 se observan que
el sulfato se encuentra dentro los límites
máximos permisibles. La OMS y el DS N°
031-2010 recomiendan que los aniones
sulfato no excedan a 250 mg/L en aguas
destinadas al consumo humano. Este
valor está destinado a evitar la probable
corrosividad del agua. El contenido
detectado del anión F
-
fue de 1,09 mg/L
para febrero y 1,07 mg/L para julio. Se
mantiene casi contante el anión F
-
, pero
para el mes de setiembre y octubre se
obtuvieron los valores de 0,29 y 0,39 mg/L
respectivamente. Según el reglamento de la
calidad del agua para consumo humano DS
N° 031- 2010, los valores son 1,0 mg/L.
Según los resultados obtenidos, se
observó que, para la estación de verano,
otoño e invierno el anión F
-
sobrepasa
ligeramente el límite máximo permisible,
pero en primavera disminuye el anión F
-
a un promedio de 0,34 mg/L. Mientras
que la norma europea y la Organización
Panamericana de la Salud, recomiendan
un límite máximo permisible para agua
de consumo humano de 1,5 mg/L. De
acuerdo a estas normas, el agua del fundo
San Bernardo estaría apta para el consumo
humano.
Respecto al PO
4
3-
se obtuvo 1,16 mg/L
en el mes de setiembre como valor máximo
D S B
C
156
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
y en el mes de julio 1,00 mg/L como valor
mínimo. El reglamento de la calidad del agua
para consumo humano DS N° 031-2010
no establece un límite máximo permisible
para este parámetro. Según los estándares
nacionales de calidad ambiental para agua,
categoría 3 (riego de vegetales y bebidas
de animales) establece un límite máximo
permisible de
3.06 mg/L de anión PO
4
3-
.
El NO
2
-
se detectó en febrero una
concentración de 0,006 mg/L y 0,002
mg/L de
en octubre como mínimo. En
comparación a las aguas subterráneas de
La Joya
(Arequipa), estas contienen un alto
índice de anión NO
2
-
, este comentario
es, en base a la
experiencia adquirida en el
laboratorio (BHIOS LABORATORIOS
S.R.L). Por lo general, todas las aguas
subterráneas naturales contienen
concentraciones bajas de anión
NO
2
-
.
El reglamento de la calidad del agua para
consumo humano DS N°031-2010 establece
un límite máximo permisible para el anión
NO
2
-
de 3,00 mg/L exposición corta y de
0,20 mg/L de ion NO
2
-
para exposición
larga. En el agua del fundo San Bernardo
los valores detectados son muy bajos.
Tabla 5
Resultados del análisis sicoquímico del agua de manantial del fundo San Bernardo
Muestreos
Parámetro
Estación
de verano 2014
Estación
de otoño 2014
Estación
de invierno 2014
Estación de
primavera 2014
Enero Febrero Marzo Mayo Junio Julio Setiembre Octubre
Sulfatos, SO
4
=
mg/L
144,1 146,45 145,10 142,90 144,11 132,48 122,09 133,44
Fluoruros, F
-
mg/L
1,04 1,09 1,02 1,03 1,06 1,07 0,29 0,39
Fosfatos, PO
4
-3
mg/L
1,11 1,13 1,10 1,01 1,03 1,00 1,16 1,06
Nitratos NO
3
-
mg/L
0,6 0,7 0,5 0,6 0,3 0,6 0,7 0,7
Nitritos, NO
2
-
mg/L
0,005 0,006 0,004 0,005 0,004 0,002 0,004 0,002
Boro, B
mg/L
5,1 5,4 4,9 5,3 4,7 5,0 6,0 5,4
Dióxido de
silicio(SiO
2
)
mg/L
28,22 29,48 27,78 25,68 24,68 23,78 21,50 14,55
NH
3
-H,
amoniaco mg/L
0,07 0,08 0,05 0,06 0,07 ND* 0,04 ND
ND* = No Detectado
11
Figura 5. Análisis fisicoquímico del agua de manantial del fundo San Bernardo
En cuanto al amoniaco, la fuente estudiada registró valores mínimos para los
meses de enero, febrero, marzo, mayo, junio y setiembre mientras que para julio y octubre
no fue detectado. El DSN°031-2010 recomienda un límite máximo permisible para agua
de consumo humano de 1,5 mg/L de NH
3
. En ninguna estación del año del 2014
sobrepasan este parámetro.
En la Tabla y Figura 5, el boro se encontró con 6 mg/L para el mes de setiembre
como máximo y 4,7 mg/L para el mes de junio como mínimo de boro. El reglamento de
la calidad del agua para consumo humano DSN°031-2010 establece como límite máximo
permisible de 1,5 mg/L de boro. El agua del fundo San Bernardo excede los estándares
de calidad para el agua de consumo humano, en todas las estaciones del año 2014. La
OMS ha establecido como valor guía para aguas de consumo 0,3 mg/L, mientras en
Canadá considera 5 mg/L como concentración máxima aceptable, y para aguas minerales
de bebida la NTP fija una concentración máxima permisible de 30 mg/L H
3
BO
3
(21,3
mg/L HBO
2
).
En la Tabla y Figura 6 se puede observar que la concentración máxima del Ca
2+
fue
de 111,12 mg/L en el mes de febrero y 95,78 mg/L para el mes de julio como mínimo.
En cuanto al catión magnesio se obtuvo 61,66 mg/L de Mg
2+
en julio como máximo y
58,28 mg/L de Mg
2+
como mínimo en setiembre. Las aguas dulces suelen contener de 10
a 250 mg/L de Ca
2+,
o incluso 600 mg/L de catión Ca
2+
, el agua de mar contiene 400 mg/L
de Ca
2+,
mientras que en terrenos yesíferos pueden llegar a 600 mg/L de catión Ca
2+.
(Rigola, L. 1999). En la fuente en estudio la concentración de catión Ca
2+
fue constante
en los cinco muestreos del año 2014 (enero, febrero, marzo, mayo, junio,) y disminuye
NH3-H, amoniaco mg/L
Boro, B
Dióxido de silicio(SiO2)
mg/L
Nitrato, NO3- mg/L
Sulfatos, SO4= mg/L
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Figura 5. Análisis sicoquímico del agua de manantial del fundo San Bernardo
L A M Q - M Y M
157
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
En cuanto al amoniaco, la fuente
estudiada registró valores mínimos para
los meses de enero, febrero, marzo, mayo,
junio y setiembre mientras que para julio
y octubre no fue detectado. El DSN°031-
2010 recomienda un límite máximo
permisible para agua
de consumo
humano de 1,5 mg/L de NH
3
.
En la Tabla y Figura 5, se encontró
6 mg/L de boro en el mes de setiembre
como máximo y 4,7 mg/L en junio como
mínimo. El reglamento de la calidad del
agua para consumo humano DSN°031-
2010 establece como límite máximo
permisible de 1,5 mg/L de boro. El
agua del fundo San Bernardo excede los
estándares de calidad para el agua de
consumo humano, en todas las estaciones
del año 2014. La OMS ha establecido
como valor guía para aguas de consumo
0,3 mg/L, mientras en Canadá considera
5 mg/L como concentración máxima
aceptable, y para aguas minerales
de
bebida la NTP ja una concentración
máxima permisible de 30 mg/L H
3
BO
3
(21,3 mg/L HBO
2
).
En la Tabla y Figura 6 se puede
observar que la concentración máxima
del Ca
2+
fue de 111,12 mg/L en el mes
de febrero y 95,78 mg/L para el mes de
julio como mínimo. En cuanto al catión
magnesio se obtuvo 61,66 mg/L de Mg
2+
en julio como máximo y 58,28 mg/L de
Mg
2+
como mínimo en setiembre. Las
aguas dulces suelen contener de 10 a
250 mg/L de Ca
2+,
o incluso 600 mg/L
de catión Ca
2+
, el agua de mar contiene
400 mg/L de Ca
2+,
mientras que en
terrenos yesíferos pueden llegar a 600
mg/L de catión Ca
2+.
Rigola (1999). En
la fuente en estudio la concentración de
catión Ca
2+
fue constante en los cinco
muestreos del año 2014 (enero, febrero,
marzo, mayo, junio,) y disminuye en 10
mg/L para el mes de julio. El reglamento
de la calidad del agua para consumo
humano DS N° 031-2010 no establece
el límite máximo permisible para los
cationes Ca
2+
y Mg
2+
.
En cuanto a los cationes, sodio y
potasio se obtuvo 240,64 mg/L de Na
+
como máximo en el mes de febrero y
177,27 mg/L como mínimo en el mes
de setiembre, este catión se encontró
en mayor cantidad. Respecto al K
+
se
encontró 22,82 mg/L de como máximo
en el mes de febrero y 17,26 mg/L de
como mínimo en el mes de setiembre. La
concentración del Na
+
en aguas naturales
es muy variable, pudiendo alcanzar hasta
120,000 mg/L en zonas evaporíticas;
sin embargo, en aguas dulces normales,
raramente sobrepasa 100 o 150 mg/L,
Rigola, (1999). Respecto al arsénico, este
es muy dañino para la salud humana,
en el estudio del agua del fundo San
Bernardo se encontró en los rangos de
0,25 a 0,36 mg/L sobrepasando los
estándares de calidad del agua del DS N°
004- 2017-MINAN y DSN°031-2010
que jaron como valor máximo de 0,010
mg/L.
D S B
C
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| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Tabla 6
Resultados de análisis de metales por absorción atómica del agua de manantial del fundo San Bernardo
Muestreos
Parámetro
Estación de verano
2014
Estación de otoño
2014
Estación de invierno
2014
Estación de primavera
2014
Enero Febrero Marzo Mayo Junio Julio Setiembre Octubre
Calcio, Ca mg/L 110,86 111,12 109,26 108,57 110,51 95,78 101,08 99,81
Magnesio, Mg
mg/L
60,52 60,47 60,86 59,05 59,49 61,66 58,28 58,81
Sodio, Na mg/L 240,22 240,64 237,10 230,85 183,88 175,99 177,27 177,54
Potasio, K mg/L 22,6 22,82 21,10 20,22 18,54 18,84 17,26 18,18
Manganeso, Mn
mg/L
0,14 0,15 0,13 0,12 0,10 0,14 0,04 0,04
Arsénico, As
mg/L
0,032 0,033 0,029 0,025 0,036 0,027 0,034 0,032
Figura 6. Parámetros químicos del agua del fundo San Bernardo
13
Figura 6. Parámetros químicos del agua del fundo San Bernardo
Los elementos ecotóxicos Cu, Pb, Fe, Mn por el método de absorción atómica
dieron valores muy bajos, en todas las muestras. Considerando que en el mes de octubre
la concentración de los metales fue mayor en tres muestras. Razón por la cual, se hizo
una corrida de ellas por ICP-MS (espectrofotometría de emisión plasma acoplado
inductivamente a masas, Tabla 7).
Tabla 7
Elementos ecotóxicos por ICP-masas
ESTACIÓN DE PRIMAVERA ( MES DE OCTUBRE 28-10-2014)
PARÁMETRO Y UNIDAD
Límite de detección
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
0,00200
<0,00200
<0,00200
<0,00200
Aluminio, Al -mg/L *
0,00400
0,01800
0,01900
0,02200
Arsénico, As -mg/L *
0,00400
0,03200
0,04100
0,03900
Boro, B- mg/L *
0,00200
5,18700
5,24100
5,27800
Bario, Ba- mg/L *
0,00050
0,06110
0,06060
0,06090
Berilio , Be- mg/L
0,00002
<0,00002
<0,00002
<0,00002
Bismuto, Bi -mg/L
0,00200
<0,00200
<0,00200
<0,00200
Calcio, Ca -mg/L *
0,02000
94,90000
93,70000
94,40000
Cadmio, Cd -mg/L
0,00030
<0,00030
<0,00030
<0,00030
Cobalto, Co -mg/L
0,00070
<0,00070
<0,00070
<0,00070
Cromo, Cr -mg/L
0,00080
<0,00080
<0,00080
<0,00080
Cobre, Cu - mg/L **
0,00200
<0,00200
<0,00200
<0,00200
Hierro, Fe -mg/L **
0,00600
<0,00600
<0,00600
<0,00600
Potasio, K -mg/L *
0,05000
24,47000
24,39000
24,42000
Litio, Li -mg/L *
0,00800
0,39400
0,39500
0,39600
Magnesio, -Mg mg/L *
0,00800
58,54800
58,00000
58,07000
Manganeso,- Mn mg/L **
0,00300
0,05100
0,05300
0,05100
Molibdeno, Mo- mg/L
0,00090
<0,00090
<0,00090
<0,00090
Sodio, Na -mg/L *
0,02000
145,05000
147,31000
150,97000
Calcio, Ca mg/L
Magnesio, Mg mg/L
Sodio, Na mg/L
Potasio, K mg/L
Manganeso, Mn mg/L
Arsénico, As mg/L
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
300
250
200
150
100
50
0
Los elementos ecotóxicos Cu, Pb, Fe,
Mn por el método de absorción atómica
dieron valores muy bajos en todas las
muestras considerando que en el mes de
octubre la concentración de los metales
fue mayor en tres muestras. Razón por
la cual, se hizo una corrida de ellas por
ICP-MS (espectrofotometría de emisión
plasma acoplado inductivamente a masas,
Tabla 7).
L A M Q - M Y M
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| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
Tabla 7
Elementos ecotóxicos por ICP-masas
ESTACIÓN DE PRIMAVERA ( MES DE OCTUBRE 28-10-2014)
PARÁMETRO Y UNIDAD
Límite de detección Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
0,00200 <0,00200 <0,00200 <0,00200
Aluminio, Al -mg/L * 0,00400 0,01800 0,01900 0,02200
Arsénico, As -mg/L * 0,00400 0,03200 0,04100 0,03900
Boro, B- mg/L * 0,00200 5,18700 5,24100 5,27800
Bario, Ba- mg/L * 0,00050 0,06110 0,06060 0,06090
Berilio , Be- mg/L 0,00002 <0,00002 <0,00002 <0,00002
Bismuto, Bi -mg/L 0,00200 <0,00200 <0,00200 <0,00200
Calcio, Ca -mg/L * 0,02000 94,90000 93,70000 94,40000
Cadmio, Cd -mg/L 0,00030 <0,00030 <0,00030 <0,00030
Cobalto, Co -mg/L 0,00070 <0,00070 <0,00070 <0,00070
Cromo, Cr -mg/L 0,00080 <0,00080 <0,00080 <0,00080
Cobre, Cu - mg/L ** 0,00200 <0,00200 <0,00200 <0,00200
Hierro, Fe -mg/L ** 0,00600 <0,00600 <0,00600 <0,00600
Potasio, K -mg/L * 0,05000 24,47000 24,39000 24,42000
Litio, Li -mg/L * 0,00800 0,39400 0,39500 0,39600
Magnesio, -Mg mg/L * 0,00800 58,54800 58,00000 58,07000
Manganeso,- Mn mg/L ** 0,00300 0,05100 0,05300 0,05100
Molibdeno, Mo- mg/L 0,00090 <0,00090 <0,00090 <0,00090
Sodio, Na -mg/L *
Níquel, Ni -mg/L
Fósforo, P -mg/L
Plomo, Pb -mg/L **
Antimonio, Sb -mg/L
Selenio, Se -mg/L
Silicio, Si -mg/L *
Estaño, Sn -mg/L
Estroncio, Sr -mg/L
Titanio, Ti -mg/L
Talio, Tl -mg/L
Vanadio, V -mg/L
Zinc , Zn -mg/L
0,02000
0,00200
0,00300
0,00400
0,00300
0,00600
0,00400
0,00070
0,00050
0,00070
0,00300
0,00200
0,00070
145,05000
0,04100
0,22800
<0,00400
<0,00300
<0,00600
41,05000
<0,00070
1,05290
<0,00070
<0,00300
0,01000
<0,00070
147,31000
0,04200
0,21400
<0,00400
<0,00300
<0,00600
40,50000
<0,00070
1,04830
<0,00070
<0,00300
0,00900
<0,00070
150,97000
0,04000
0,22700
<0,00400
<0,00300
<0,00600
40,58200
<0,00070
1,04730
<0,00070
<0,00300
0,01000
<0,00070
En la Tabla 7 se realizó una corrida de
tres muestras, del mes de octubre por el
método ICP-MS (espectrofotometría de
emisión plasma acoplado inductivamente
a masas). Se observó que los elementos
ecotóxicos Cu, Pb, Fe, Mn, (**) también
presentaron valores bajos, casi similares
a los valores obtenidos por el método
de absorción atómica. Mientras que los
elementos: Al, As, B, Ca, K, Mg, Na,
Si, (*) presentaron valores signicativos.
Medina, L. (2015).
D S B
C
160
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
En la Tabla 8 de análisis
microbiológico
y su evaluación del agua
del manantial del fundo San Bernardo,
se observó que en el recuento de
Microorganismos Heterótrofos (UFC/
mL) se encontró 980, y la norma indica
500 como límite máximo permisible;
por tanto, no cumple, para el uso
de bebida de consumo humano. En
el muestro se encontró algas verdes, en
gran cantidad, que son frecuentes en los
reservorios de agua. Quinteros-Herrera
(2009). En cuanto a Numeración
de Coliformes totales se obtuvo 240
NMP/100 mL y de Escherichia coli
240 NMP/100 mL, ambos valores se
encuentran que no cumplen con los
requisitos de la norma.
Bacterias Coliformes
Totales
(NMP/100mL)
240 50
No
Cumple
-- -- -- --
Recuento de
Microorganismos
Heterótrofos
(UFC/mL)
980 500
No
Cumple
-- -- -- --
Bacterias Coliformes
Termo-Tolerantes o
Fecales (NMP/100 L)
a 44°C
240 20
No
Cumple
2000 Cumple 20000 Cumple
TaUFC/mL: Unidades formadoras de colonias por mililitro de muestra
•NMP/100mL: Número más probable por 100 mililitros de muestra
Tabla 8
Análisis microbiológico y su evaluación
DETERMINACIÓN
RESULTADOS
PERMISIBLE
Aguas que
pueden ser
potabilizadas
con
desinfección
(A1)
EVALUACIÓN
PERMISIBLE
Aguas que
pueden
ser potabilizadas
con tratamiento
convencional
(A2)
EVALUACIÓN
PERMISIBLE
Aguas que
pueden
ser potabilizadas
con tratamiento
avanzado (A3)
EVALUACIÓN
Conclusiones
Se determinaron los parámetros
físicos, químicos, aniones y cationes: La
concentración de hidrógeno estuvo entre
6,71 a 7,45, la conductividad eléctrica entre
1778 µS/cm y 1739 µS/cm en setiembre.
La dureza total entre 526,64 mg/L y
491,39 mg/L. Los
aniones: Cl
-
, F
-
, SO
4
2-
, NO
2
-
, presentaron una concentración
mayor en verano y menor en primavera. La
concentración de aniones: NO
3
-
, PO
4
3-
fue mayor en verano y menor en
invierno.
La concentración de cationes: Na
+
, K
+
,
Ca
2+
fue mayor en verano y menor en
invierno. Mientras que el catión Mg
2+
estuvo en 61,66 mg/L en julio y 58,28
mg/L en setiembre.
Se establecieron los
elementos ecoecotóxicos (arsénico, bario,
boro, cadmio, cromo, plomo, mercurio,
selenio y anión cianuro). El catión As
3+
presentó una concentración de 0,036
mg/L en junio y 0,025 mg/L de ion As
3+
en mayo. Los elementos ecotóxicos: Cr,
Pb, Hg, Mo y CN
-
no fueron detectados.
El catión Mn
2+
estuvo entre los valores
dados por la norma. En cuanto a los
parámetros microbiológicos (coliformes
totales y fecales). Los resultados fueron
comparados con el DS N° 031-2010
y la NTP 214. 024- 1988 (Revisada y
publicada No 031-2017 -INACAL /
L A M Q - M Y M
161
| C | V. XXV | N. 29 | - | 2020 | | ISSN (): - | ISSN ( ): - |
DN (2017-09-05). Se concluye que el
pH está dentro de la norma. La dureza
total, sólidos disueltos y la conductividad
eléctrica, exceden el LMP del DSN°031-
2010. Los iones As
3+
, F
-
, Cl
-
y el boro
exceden al valor dado en el DSN°031-
2010-SA. Según Rigola esta agua
subterránea es muy dura, pertenece a
una clase de tipo mineral, por el grado
de mineralización, según el residuo seco
a 180 °C. Por tanto, podría ser utilizada
solo para riego.
Referencias
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de las fuentes termales y frías
asociadas al volcán Misti. (Tesis de
Licenciamiento). UNSA, FCNF
(Escuela Profesional de Química),
Arequipa, Perú.
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Evaluación de la calidad
microbiológica y sicoquímica de
aguas subterráneas ubicadas en los
municipios de la Paz y San Diego,
Cesar. Colombia.
Rigola, M. (1999). Tratamiento de aguas
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residuales: Barcelona: Alfaomega.
Yupanqui, E. (2006). Análisis
Fisicoquímico de Fuentes de Aguas
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Huaylas. (Magister en química).
Pontica Universidad Católica del
Perú, Lima, Perú.
Zúñiga. S. (2013). Caracterización
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(Tesis de Licenciamiento). UNSA,
FCNF (Escuela Profesional de
Química), Arequipa, Perú.
D S B
C
