remodicion dbo, cf, giardia, ct junco

CAPITULO II

1. MARCO METODOLÓGICO

1.1Hipótesis

General

El control de la contaminación en el agua superficial de los Humedales

de Ventanilla mediante el uso del junco (Schoenoplectus americanus)

permitirá la remoción de los protozoarios patógenos (quiste de Giardia),

Coliformes termotolerantes, Coliformes totales y DBO5

Nula

El control de la contaminación en el agua superficial de los Humedales

de Ventanilla mediante el uso del junco (Schoenoplectus americanus) no

permitirá la remoción de los protozoarios patógenos (quiste de Giardia),

Coliformes termotolerantes, Coliformes totales y DBO5

Específica

El uso de junco (Schoenoplectus Americanus) permitirá la eficiencia de

remoción para los protozoarios patógenos, (quiste de Giardia),

coliformes termotolerantes, coliformes totales y DBO5.

1.2 Variables , Definición Conceptual, Definición Operacional e Indicadores

1

Tabla 1 Variables, Definición Conceptual, Definición Operacional e Indicadores

VariablesDefinición

ConceptualDefinición

Operacional Indicadores

Variable Independiente

Uso de la especie junco

Schoenoplectus Americanus.

Junco: Es una especie que pertenece a la familia de las Ciperáceas. Debido a su abundancia y a los servicios ecológicos que brinda esta especie en diversos ambientes, es de gran importancia ecológica

En la fase experimental las especies de junco se van a insertar en los reactores biológicos con las diferentes dosis de agua contaminada para determinar la eficiencia de remoción en relación al desarrollo de la planta.

N° de especies por reactor biológico

Altura (cm) y diámetro del tallo del Junco (mm)

2

1.3 Metodología

1.3.1 Tipo de estudio

El tipo de estudio a realizar es experimental ya que se busca comprobar la

eficiencia de remoción de protozoarios patógenos (quiste de Giardia),

coliformes termotolerantes, coliformes totales y DBO5 en el agua contaminada

del humedal. Por lo cual se llevará al momento de hacer la experimentación la

3

Variables Definición Conceptual Definición Operacional Indicadores

Variable Dependiente

Control de la contaminación

por carga orgánica del

agua superficial

Control de la contaminación: Por control podemos definir la Técnica que se va a utilizar para mejorar la calidad del agua por el tratamiento de fitodepuración en los que participan las especies acuáticas.

En la fase experimental se va determinar el control de la contaminación por carga orgánica mediante la especie comparando los valores de remoción de coliformes termotolerantes, coliformes totales, organismos patógenos – quiste de Giardia y DBO5.

% Eficiencia de Remoción de coliformes termotolerantes.

% Eficiencia de Remoción de coliformes totales

% Eficiencia de Remoción de organismos patógeno – quiste de Giardia

% Eficiencia de Remoción de DBO5

manipulación de las especies de Junco (Schoenoplectus Americanus) y el agua

contaminada.

Se realizará la extracción de especies de áreas juncales de los humedales de

Ventanilla, muestras del sustrato, y del agua.

Siendo estos elementos llevados a 3 reactores biológicos con diferentes dosis

de carga residual doméstica para la obtención de datos.

1.3.2 Diseño de estudio

Diseño pretest-postest, este diseño permite controlar un antes en el proceso,

en el pre tratamiento; en este caso en los análisis de la concentración inicial del

agua no contaminada de los humedales de Ventanilla y luego un post

tratamiento en los reactores biológicos con las especies de junco, obteniendo

como resultado las concentraciones del tratamiento con el agua con carga

residual doméstica, determinando la eficiencia de los parámetros.

1.4Población, muestra y muestreo

Población : Laguna ubicada en la zona de AA.HH Valle Verde de los Humedales de

Ventanilla. Unidad Experimental:

Agua del humedal contaminada con carga orgánica doméstica.

Muestra:

Componente agua en el reactor biológico experimental.

Muestreo:

Muestreo intencional.

Montaje Experimental

La Base utilizada para el reactor biológico tiene las siguientes

dimensiones H: 45 cm L: 60 cm A: 35 cm. (Foto Nº 18)

1.5Método de investigación

El método de investigación es cuantitativo, primero se procede a evaluar la

concentración inicial del agua superficial del humedal de Ventanilla teniendo

4

como línea base los siguientes parámetros protozoarios patógenos (quiste de

Giardia), coliformes termotolerantes, coliformes totales y DBO5).

Luego se procede a realizar la extracción de las especies de Junco de las

diferentes áreas Juncales del ecosistema (Mapa Nº 7), muestras del agua, y

del sustrato para la elaboración de los reactores biológicos y evaluar mediante

este medio la eficiencia de remoción de los parámetros en relación a las

especies de junco.

Ya obtenido los elementos mencionados, se procede a contaminar el agua del

humedal en el reactor biológico con dosis de agua residual doméstica y tomar

muestras en diferentes espacios (Tiempo) para llevarlos al laboratorio; y

obtener los datos de las muestras.

1.6 Técnicas y procedimientos de recolección de datos

1.1.1. Técnicas

Técnicas Bibliográficas

Técnicas de Simulación

Técnicas de Experimentación

Técnica para la Estimación de abundancia en la vegetación

Técnica de Observación en campo

Técnica de Observación del Sistema Experimental

Técnica de Montaje Experimental

1.1.2. Procedimiento de recolección de datos

Para las actividades en campo se utilizaron los siguientes materiales:

Botas de jebe, guantes de nitrilo desechables, tapabocas, repelente, cámara

fotográfica, 01 bidón de 20 Litros, 02 Baldes, 01 Pala de corte, 01 pedazo de

metal con medidas de 1m x 1m (forma de un cuadrado), Recipientes (Plástico),

Cuaderno de Apuntes, papel Indicador de pH. (Foto N° 5)

Fase Campo

Procedimiento para la Técnica de estimación de abundancia de

especies. (Foto N° 6)

Procedimiento para la toma de muestra del agua de los humedales de

Ventanilla. (Foto N° 7)5

Procedimiento para la toma de muestra del agua residual doméstica.

(Foto N° 8)

Procedimiento para la toma de muestra del agua para analizar

(protozoarios patógenos (quiste de Giardia Lamblia). (Foto N° 9)

Procedimiento para la toma de muestra del agua para analizar

coliformes termotolerantes, coliformes totales. (Foto N° 10)

Procedimiento para la toma de muestra del agua para analizar DBO5.

(Foto N° 11)

Procedimiento para la toma del substrato de los humedales de

Ventanilla. (Foto N° 12)

Fase Experimental

Procedimiento para la adaptación de las especies. (Foto N° 13)

Procedimiento para la elaboración del reactor biológico N° 1. (Foto N°

14)


15)


16)

Procedimiento para la toma de muestra del agua en los reactores

biológicos para analizar (protozoarios patógenos (quiste de Giardia

Lamblia), coliformes termotolerantes, coliformes totales y DBO5). (Foto

N° 17)

Procedimiento para preservación, Conservación y transporte (Cuadro N°

1).

Cuadro N° 1: Preservación, Conservación y Transporte

6

1.7Métodos de Análisis de Datos

Se usó la estadística descriptiva que diseña los procedimientos para la

obtención de datos, mediante tablas y gráficos para el desarrollo del análisis

de la información en la investigación.

Las tablas estadísticas que se muestran, encierran toda la información, es

por ello que es conveniente traducir esta información mediante la

construcción de gráficos con el fin de hacerlos más expresivos en la

investigación y puedan ser representativos en la interpretación de los

resultados.

7

EnsayoTipo de envase

Cantidad mínima de muestra

Preservación / Conservación desde la toma

de muestra

Tiempo máximo para transporte

al laboratorio

Protozoarios Patógenos

P o V 1000 mL Refrigerar a 4°C 24 horas

24 horas

1000 mL Refrigerar a 4°C 24 horas

Fuente: Elaboración Propia

Microbiológico (Coliformes Fecales y

Termotolerantes)

P o V Estéril

DBO5 P o V 1000 mL Refrigerar a 4°C

Como herramienta se usó el programa Estadístico Excel versión 2010, para

calcular los porcentajes de eficiencia de remoción de protozoarios

patógenos (quiste de Giardia), coliformes termotolerantes, coliformes totales

y DBO5) en relación al desarrollo de las especies de Junco, a través de las

hojas de cálculo.

También con la ayuda de este programa se elaboró tablas para la

presentación de los resultados.

Por último con el asistente para gráficos logré una mejor presentación visual

de los resultados obtenidos.

CAPITULO III

3. RESULTADOS

Se presentan los análisis obtenidos en los reactores biológicos N°1 (Cuadro N°

1), N°2 (Cuadro N° 3) y N°3 (Cuadro N° 5), donde la fecha de inicio fue el

02/05/2013, en la que se obtuvieron concentraciones de protozoarios

patógenos (quiste de Giardia), coliformes termotolerantes, coliformes totales y

DBO5).en un periodo de 2 meses para determinar la eficiencia de remoción en

relación al desarrollo de la especie junco (Schoenoplectus Americanus).

8

En cada reactor biológico se adicionó diferente dosis de agua residual

doméstica y del humedal de Ventanilla, monitoreando y tomando muestras

para los respectivos análisis en el Laboratorio de Microbiología y Ambiental de

Certificaciones del Perú S.A.

Siendo así en concentraciones para el reactor biológico N° 1 (14 litros de agua

contaminada y 14 litros de agua de humedal). (Cuadro N° 2)

Para el reactor biológico N° 2 (19 litros de agua contaminada y 8 litros de agua

de humedal). (Cuadro N° 4)

Finalmente para el reactor biológico N° 3(25 litros de agua contaminada y 3

litros de agua de humedal). (Cuadro N° 6)

Se presentan los datos de crecimiento (cm) y del diámetro (mm) de la especie

junco en el reactor biológico N° 1. (Ver Cuadro N° 7, Cuadro N° 8), en el

reactor biológico N° 2 (Ver Cuadro N° 9, Cuadro N° 10) y en el reactor biológico

N° 3 (Ver Cuadro N° 11, Cuadro N° 12).

9

Se presentan los cálculos de los porcentajes de remoción de los protozoarios patógenos (quiste de Giardia), coliformes

termotolerantes, coliformes totales y DBO5). (Ver Cuadro Nº 13).Cuadro N° 2: Análisis de DBO5 / coliformes termotolerantes /

coliformes totales / quiste de Giardia - Reactor Biológico N° 1

Cuadro N° 3: Volumen de Agua contaminada y Agua de humedal - Reactor Biológico N° 1

Unidades

Volumen de agua de humedal contaminado

con carga residual doméstica

Volumen de agua de humedal

% 50 50litros 14 14

10

Fecha (Días)Reactor

BiológicoParámetro Unidad Concentración Parámetro Unidad Concentración Parámetro Unidad Concentración Parámetro Unidad Concentración

02/05/2013 168 6200 5500 4009/05/2013 165 5800 5250 3716/05/2013 160 5750 5100 3323/05/2013 155 5600 4854 3030/05/2013 150 5450 4750 2706/06/2013 145 5200 4520 2513/06/2013 142 5150 4450 2320/06/2013 139 5000 4400 19

Cuadro N° 2 Análisis de DBO5 / coliformes termotolerantes / coliformes totales / quiste de Giardia - Reactor Biológico N° 1


(N° org./l)Coliformes

TotalesNMP/100

ml

Protozoario Patógenos (quiste de Giardia )

N° 1Demanda

Bioquímica Oxígeno

(mg/l)Coliformes Termotoler

antes

NMP/100 ml

Cuadro N° 4: Análisis de DBO5 / coliformes termotolerantes / coliformes totales / quiste de Giardia - Reactor Biológico N° 2


Unidades




% 70 30litros 19 8

11



02/05/2013 253 7900 6810 5609/05/2013 241 7500 6770 5116/05/2013 227 7200 6500 4823/05/2013 212 6800 6200 4530/05/2013 197 6500 5800 4006/06/2013 183 6300 5650 3513/06/2013 170 6280 5430 3120/06/2013 158 6250 5200 25



N° 2Demanda



antes

NMP/100 ml

Coliformes Totales

NMP/100 ml


(N° org./l)

Cuadro N° 6: Análisis de DBO5 / coliformes termotolerantes / coliformes totales / quiste de Giardia - Reactor Biológico N° 3


Unidades




% 90 10litros 25 3

12



02/05/2013 380 8500 7500 8509/05/2013 352 8200 7200 7616/05/2013 330 7600 6700 6523/05/2013 298 7350 6420 5530/05/2013 275 7000 6200 5106/06/2013 248 6800 5800 4813/06/2013 226 6600 5650 4220/06/2013 205 6200 5550 36



Coliformes Totales

NMP/100 ml


(N° org./l)N° 3Demanda



antes

NMP/100 ml

Cuadro N° 8: Altura del junco (cm) vs Reactor Biológico N° 1


FechaJunco (Schoenoplectus Americanus) – Altura (cm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2002/05/2013 10 14 16 17 12 13 10 12 12 14 5 3 8 12 10 12 12 14 5 709/05/2013 12 16 19 20 13 16 12 13 14 15 7 8 10 15 12 13 14 15 7 1116/05/2013 13 19 22 25 14 18 14 17 16 18 9 11 11 17 14 17 16 18 9 1523/05/2013 15 22 25 30 16 22 16 21 17 20 11 15 15 19 16 21 17 20 11 1830/05/2013 17 25 28 34 18 26 18 25 19 22 15 18 18 25 18 25 19 22 15 2106/06/2013 19 28 31 38 20 31 21 28 19 24 18 20 23 28 21 28 19 24 18 2313/06/2013 22 31 36 44 22 35 23 32 23 25 22 26 23 31 23 32 23 25 22 2620/06/2013 25 36 41 46 24 38 27 35 28 28 25 27 25 35 24 34 24 26 23 28


Cuadro N° 9: Diámetro del tallo (mm) vs Reactor Biológico N° 1

13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2002/05/2013 5 2 3 6 4 2 2 2 2 5 2 4 5 2 3 5 6 3 2 409/05/2013 5 2 3 6 4 2 2 2 2 5 2 4 5 2 3 5 6 3 2 416/05/2013 5 3 3 6 4 2 2 2 3 5 2 5 5 3 3 5 6 3 2 423/05/2013 5 3 3 6 5 3 3 2 3 5 2 6 5 3 3 5 6 3 3 530/05/2013 5 3 3 6 5 3 3 2 3 6 2 6 5 3 3 5 6 3 3 506/06/2013 5 4 3 6 5 3 3 3 4 6 2 6 5 4 4 5 6 4 3 513/06/2013 5 4 3 6 5 3 3 3 4 6 2 7 5 4 4 5 6 4 3 520/06/2013 5 4 3 6 5 3 3 3 4 6 2 7 5 4 4 5 6 4 3 5


Fecha Junco (Schoenoplectus Americanus) – Diámetro (mm)



Cuadro N° 11: Diámetro del

tallo (mm) vs Reactor Biológico

N° 2

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2002/05/2013 2 3 4 2 3 4 2 3 5 2 3 5 2 4 2 4 3 5 4 309/05/2013 2 3 4 2 3 4 2 3 5 2 3 5 2 4 2 4 3 5 4 316/05/2013 2 3 4 3 3 4 3 3 5 2 3 5 2 4 2 4 3 5 4 323/05/2013 3 3 5 3 3 5 3 3 5 2 3 5 3 4 3 4 3 5 4 330/05/2013 3 3 5 3 3 5 3 3 6 2 4 5 3 4 3 4 3 5 5 306/06/2013 3 3 5 4 3 5 3 3 6 3 4 5 3 4 3 4 3 5 5 313/06/2013 3 3 6 4 3 5 3 3 6 3 4 5 3 4 3 5 3 5 5 320/06/2013 3 3 6 4 3 5 3 3 6 3 4 5 3 4 3 5 3 5 5 3



Junco (Schoenoplectus Americanus) – Diámetro (mm)Fecha



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2002/05/2013 15 3 14 17 20 25 5 7 11 15 14 8 3 6 10 14 16 17 12 1009/05/2013 20 5 16 19 22 27 9 11 14 18 15 10 5 8 12 16 19 20 13 1116/05/2013 21 7 18 25 25 29 11 15 16 19 17 14 8 9 13 19 22 25 14 1523/05/2013 22 14 22 28 29 32 12 18 18 22 19 18 8 10 15 22 25 30 16 1730/05/2013 25 18 25 34 30 34 15 21 19 24 22 20 11 11 17 25 28 34 18 1906/06/2013 29 22 30 36 32 36 18 23 22 26 25 22 14 11 19 28 31 38 20 2213/06/2013 30 25 35 39 33 39 20 26 25 28 28 25 16 13 22 31 36 44 22 2520/06/2013 30 29 46 42 36 40 22 28 28 30 30 27 18 14 25 36 41 46 24 28





1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2002/05/2013 11 18 15 17 20 22 25 7 15 33 30 38 12 15 10 14 16 17 12 1309/05/2013 11 19 19 19 21 22 27 8 16 34 33 39 15 20 12 16 19 20 13 1616/05/2013 12 22 19 22 23 25 29 12 19 36 35 42 17 21 13 19 22 25 14 1823/05/2013 14 23 20 24 25 27 33 13 23 39 38 44 19 22 15 22 25 30 16 2230/05/2013 15 25 23 26 27 28 35 16 25 39 39 46 25 25 17 25 28 34 18 2606/06/2013 16 27 23 28 28 32 38 18 28 41 39 49 28 29 19 28 31 38 20 3113/06/2013 17 28 25 31 30 33 41 22 29 42 42 50 31 30 22 31 36 44 22 3520/06/2013 20 33 27 31 32 35 42 25 31 45 43 55 35 30 25 36 41 46 24 38



15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2002/05/2013 5 2 4 5 2 3 4 5 2 2 2 5 3 5 4 2 3 5 2 309/05/2013 5 2 4 5 2 3 4 5 2 3 2 5 3 5 4 2 3 5 2 316/05/2013 5 2 5 5 2 3 4 5 2 3 3 6 3 5 4 3 3 5 2 323/05/2013 5 2 6 5 2 3 5 5 2 3 3 6 4 5 5 3 3 5 2 330/05/2013 6 2 6 5 3 3 5 5 2 3 3 6 4 5 5 3 3 6 2 406/06/2013 6 2 6 5 3 3 5 5 2 4 3 7 5 5 5 3 3 6 3 413/06/2013 6 2 7 5 3 3 5 5 2 4 3 7 5 5 5 3 3 6 3 420/06/2013 6 2 7 5 3 3 5 5 2 4 3 7 5 5 5 3 3 6 3 4


Fecha Junco (Schoenoplectus Americanus) – Diámetro (mm)


Cuadro N° 14: Eficiencia de Remoción de DBO5 / coliformes termotolerantes / coliformes totales / quiste de Giardia

16

Reactor Parámetro Co Cf % Eficiencia de Remoción Co Cf % Eficiencia de Remoción Co Cf % Eficiencia de Remoción

DBO5 168 139 17% 253 158 38% 380 205 46%


7500 5550 26%

53% 56 25 55% 85 36 57%19

19% 7900 6250 21% 8500

20% 6810 5200 24%

Protozoario Patógenos (quiste

de Giardia)

6200

5500

40

Reactor Biológico N° 1 Reactor Biológico N° 2 Reactor Biológico N° 3

% Eficiencia de Remoción

coliformes termotolerantes

coliformes totales

5000

4400

6200 27%

(େ�୭ - େ�େ�୭

x 100%)

Cuadro N° 15: Condiciones Ambientales en los reactores biológicos

17

Condiciones Ambientales

Reactor Biológico N° 1 Reactor Biológico N° 2 Reactor Biológico N° 3

EspecieSchoenoplectus

AmericanusSchoenoplectus

AmericanusSchoenoplectus

Americanus

Tiempo de residencia 2 meses 2 meses 2 meses

Número de especies 20 especies 20 especies 20 especies

Condición de luz solar 11 horas de luz del sol

al día 11 horas de luz del sol

al día 11 horas de luz del sol

al día

Temperatura °C 21,9 21,9 21,9

pH 6 7 9

Aire Presencia de aire Presencia de aire Presencia de aire

Tipo de sistema Aerobio Aerobio Aerobio


3.1 Interpretación de resultados

Reactor Biológico N° 1

En la Figura N° 1 se puede apreciar como en los días de muestreo las

concentraciones de DBO5 han disminuido la contaminación con un porcentaje

de eficiencia de remoción de 17 %, mejorando la calidad del agua, con un

volumen de agua de humedal contaminado con carga residual doméstica (14

litros) y de agua de humedal no contaminada (14 litros) siendo el mismo

porcentaje. De acuerdo a los Estándares de calidad ambiental para un medio

acuático de conservación, no se está eliminando al 100% pero se minimiza la

contaminación ya que este parámetro indica en qué condiciones se encuentra

el agua de este ecosistema, aportando un servicio importante de esta especie

en depurar un ambiente contaminado.

18

5/2/2013

5/4/2013

5/6/2013

5/8/2013

5/10/2013

5/12/2013

5/14/2013

5/16/2013

5/18/2013

5/20/2013

5/22/2013

5/24/2013

5/26/2013

5/28/2013

5/30/2013

6/1/2013

6/3/2013

6/5/2013

6/7/2013

6/9/2013

6/11/2013

6/13/2013

6/15/2013

6/17/2013

6/19/2013

020406080

100120140160180 168 165 160 155 150 145 142 139

Figura N° 1 Análisis de DBO5 - Reactor Biológico N° 1


DBO5

mg/

l

En la Figura N° 2 se puede apreciar como la concentración de coliformes

termotolerantes han disminuido en relación a los días de muestreo con un

porcentaje de eficiencia de remoción de 19%, siendo esto un buen indicador

para demostrar que las especies están degradando la materia orgánica del

agua de los humedales de Ventanilla contaminada con carga residual

doméstica.

19

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

70006200

5800 5750 5600 5450 5200 5150 5000

Figura N° 2 Análisis de coliformes termoto-lerantes - Reactor Biológico N° 1


colif

orm

es te

rmot

oler

ante

s NM

P/10

0 m

l

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000 55005250 5100 4854 4750 4520 4450 4400

Figura N° 3 Análisis de coliformes totales - Reactor Biológico N° 1


colif

orm

es to

tale

s NM

P/10

0 m

l

En la Figura N° 3 se presenta una disminución de los coliformes totales con un

porcentaje de eficiencia de remoción de 20 %, disminuyendo la presencia de

bacterias coliformes en el agua de los humedales de Ventanilla contaminada


En la Figura N° 4 se presenta una disminución de los quistes de Giardia con un

porcentaje de eficiencia de remoción de 53 %, demostrando que la

concentración inicial es alta y mediante este proceso biológico las especies

han cumplido un rol importante en minimizar estos protozoarios patógenos del

agua de los humedales de Ventanilla contaminada con carga residual

doméstica

20

5/2/2013

5/4/2013

5/6/2013

5/8/2013

5/10/2013

5/12/2013

5/14/2013

5/16/2013

5/18/2013

5/20/2013

5/22/2013

5/24/2013

5/26/2013

5/28/2013

5/30/2013

6/1/2013

6/3/2013

6/5/2013

6/7/2013

6/9/2013

6/11/2013

6/13/2013

6/15/2013

6/17/2013

6/19/2013

05

10152025303540 40

3733

3027 25

2319

Figura N° 4 Análisis de quiste de Giardia - Reactor Biológico N° 1


quist

e de

Giar

dia

(N° o

rg./l

)



concentraciones de DBO5 han disminuido con un porcentaje de eficiencia de

remoción de 38%, mejorando la calidad del agua.

A comparación del Reactor N° 1 en este escenario, se planteó adicionar una

dosis con más carga residual contaminante en el agua de los humedales de

Ventanilla (19 litros) en la que se obtuvo un comportamiento diferente, debido

al carbono presente en el agua, siendo esto favorecido por las especies y de

esta forma se incrementó el porcentaje de remoción de DBO5

21

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

0

50

100

150

200

250

300253 241

227 212 197 183 170 158

Figura N° 5 Análisis de DBO5 - Reactor Biológico N°2


DBO

5m

g/l

En la Figura

N° 6 se

puede apreciar como la concentración de coliformes termotolerantes ha

disminuido en relación a los días de muestreo con un porcentaje de eficiencia

de remoción de 21 % y se pudo obtener resultados diferentes en relación al

Reactor biológico N° 1.

En la Figura N° 7 se presenta una disminución de los coliformes totales con un

porcentaje de eficiencia de remoción de 24 %.y se pudo obtener resultados

diferentes en relación al Reactor biológico N° 1

22

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

010002000300040005000600070008000

79007500 7200 6800 6500 6300 6280 6250



colif

orm

es te

rmot

oler

ante

s NM

P/10

0 m

l

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000 6810 6770 6500 6200 58005650 5430 5200



colif

orm

es to

tale

s NM

P/10

0 m

l

En la Figura N° 8 se presenta una disminución de los quistes de Giardia con un

porcentaje de eficiencia de remoción de 55 %. A mayor dosis de carga residual

contaminante en el agua de los humedales de Ventanilla, fue aumentando los

valores y los resultados fueron distintos en el caso de la Giardia.



concentraciones de DBO5 han disminuido con un porcentaje de eficiencia de

23

5/2/2013

5/4/2013

5/6/2013

5/8/2013

5/10/2013

5/12/2013

5/14/2013

5/16/2013

5/18/2013

5/20/2013

5/22/2013

5/24/2013

5/26/2013

5/28/2013

5/30/2013

6/1/2013

6/3/2013

6/5/2013

6/7/2013

6/9/2013

6/11/2013

6/13/2013

6/15/2013

6/17/2013

6/19/2013

0

10

20

30

40

50

60 5651 48 45

4035

3125



quist

e de

Giar

dia

(N° o

rg./l

)

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

050

100150200250300350400 380

352330

298 275248

226 205

Figura N° 9 Análisis de DBO5 - Reactor Biológico N° 3


DBO

5m

g/l

remoción de 46 %, obteniendo en este escenario el mayor porcentaje de

remoción de este parámetro, ya que se adicionó la mayor cantidad de dosis en

volumen (25 litros) y fue aprovechado por la especie para su desarrollo y la

remoción de los contaminantes.

En la Figura N° 10 se puede apreciar como la concentración de coliformes

termotolerantes han disminuido en relación a los días de muestreo con un

porcentaje de eficiencia de remoción de 27 %, obteniéndose en este escenario

el mayor porcentaje de remoción de coliformes termotolerantes.

24

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

0100020003000400050006000700080009000

8500 82007600 7350 7000 6800 6600 6200



colif

orm

es te

rmot

oler

ante

s NM

P/10

0 m

l

5/2/2013

5/5/2013

5/8/2013

5/11/2013

5/14/2013

5/17/2013

5/20/2013

5/23/2013

5/26/2013

5/29/2013

6/1/2013

6/4/2013

6/7/2013

6/10/2013

6/13/2013

6/16/2013

6/19/2013

010002000300040005000600070008000 7500 7200 6700 6420 6200 5800 5650 5550



colif

orm

es to

tale

s N

MP/

100

ml

En la Figura N° 11 se presenta una disminución de los coliformes totales con

un porcentaje de eficiencia de remoción de 26 %, obteniéndose en este

escenario el mayor porcentaje de remoción de coliformes totales en relación a

los demás reactores.

En la Figura N° 12 se presenta una disminución de los quistes de Giardia con

un porcentaje de eficiencia de remoción de 57 %, obteniéndose en este

escenario el mayor porcentaje de remoción de quiste de Giardia en relación a

los demás reactores.

25

5/2/2013

5/4/2013

5/6/2013

5/8/2013

5/10/2013

5/12/2013

5/14/2013

5/16/2013

5/18/2013

5/20/2013

5/22/2013

5/24/2013

5/26/2013

5/28/2013

5/30/2013

6/1/2013

6/3/2013

6/5/2013

6/7/2013

6/9/2013

6/11/2013

6/13/2013

6/15/2013

6/17/2013

6/19/2013

0102030405060708090 85

7665

55 51 48 4236



quist

e de

Giar

dia

(N° o

rg./l

)


En la Figura N° 13 se puede apreciar que hay un crecimiento de las especies

en el reactor biológico N° 1, obteniéndose un desarrollo de crecimiento en las

20 especies de junco expuestas en el reactor

En la Figura N° 14 se puede apreciar que varía el diámetro del tallo de las 20

especies expuestas en el reactor biológico N° 1 proporcional al desarrollo de su

crecimiento

26

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200

5

10

15

20

25

30

35

40

45

2 3 4 2 3 4 2 3 5 2 3 5 2 4 2 4 3 5 4 32 3 42 3 4

2 35

2 35

24

24 3

5 4 323

43

34

33

5

23

5

2

4

2

43

54

333

5

33

5

33

5

23

5

3

4

3

43

54

333

5

33

5

33

6

2

4

5

3

4

3

43

55

333

5

4 3

5

33

6

3

4

5

3

4

3

4

3

55

333

6

4 3

5

33

6

3

4

5

3

4

3

5

3

55

333

6

4 3

5

33

6

3

4

5

3

4

3

5

3

55

3

Figura N° 14:Diámetro del tallo (mm) vs Reactor Biológico N° 1

Fuente: Elaboración Propia N° juncos

Diám

etro

de

tallo

(mm

)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200

50

100

150

200

250

300

Figura N° 13:Altura del junco (cm) vs Reactor Biológico N° 1

Fuente: Elaboración Propia N°juncos

Altu

ra ju

nco

(cm

)


En la Figura N° 15 se puede apreciar que en el reactor biológico N° 2, las 20

especies de junco presentan tallos de gran tamaño, esto debido a las dosis

distintas que se adicionaron en los reactores biológicos.

En la Figura N° 16 se puede apreciar que varía el diámetro del tallo de las

especies en el reactor biológico N° 2 proporcional a su crecimiento. En este

reactor las especies presentan un diámetro > 5 mm.

27

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200

5

10

15

20

25

30

35

40

45

2 3 4 2 3 4 2 3 5 2 3 5 2 4 2 4 3 5 4 32 3 42 3 4

2 35

2 35

24

24 3

5 4 323

43

34

33

5

23

5

2

4

2

43

54

333

5

33

5

33

5

23

5

3

4

3

43

54

333

5

33

5

33

6

2

4

5

3

4

3

43

55

333

5

4 3

5

33

6

3

4

5

3

4

3

4

3

55

333

6

4 3

5

33

6

3

4

5

3

4

3

5

3

55

333

6

4 3

5

33

6

3

4

5

3

4

3

5

3

55

3



Diám

etro

de

tallo

(m

m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200

50

100

150

200

250

300



Altu

ra ju

nco

(cm

)


En la Figura N° 17 se puede apreciar que en este reactor biológico N° 3, las

especies tienen tallos de gran tamaño, siendo estos los más altos a diferencia

de los demás reactores, debido a que este escenario presenta mayor carga

residual doméstica en el agua de los humedales de Ventanilla. En este reactor

se pudo observar a las especies con más desarrollo, nuevos rametos por

reproducción clonal. (Foto N° 21)

En la Figura N° 18 se puede apreciar que varía el diámetro del tallo de las

especies en el reactor biológico N° 3 a diferencia que los demás reactores,

presentando un diámetro > 6 mm.

28

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2005

101520253035404550

5 2 4 5 2 3 4 5 2 2 2 5 3 5 4 2 3 5 2 3

52

4 52 3 4 5

2 3 25

35 4

2 35

2 3

5

2

5 5

23

45

2 3 3

6

35

43 3

5

23

5

2

6 5

23

55

23 3

6

4

55

3 3

5

23

6

2

6 5

33

55

23 3

6

4

55

3 3

6

24

6

2

6 5

33

55

24 3

7

5

55

3 3

6

3

4

6

2

7 5

33

55

2

43

7

5

55

3 3

6

3

4

6

2

75

33

55

2

43

7

5

55

3 3

6

3

4



Diám

etro

de

tallo

(m

m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200

50

100

150

200

250

300

350

400



Altu

ra ju

nco

(cm

)

Eficiencia de Remoción

En la Figura Nº 19 se puede apreciar que hay una eficiencia de remoción del

DBO5 en relación a la dosis que se adicionó a cada reactor, es por ello que en

el reactor Nº 3 se aprecia con un porcentaje de remoción de 46% debido a que

la especie depende de la materia orgánica para su desarrollo.

En la Figura Nº 20 se puede apreciar que hay una eficiencia de remoción de

coliformes termotolerantes en los reactores biológicos, siendo el reactor

biológico N° 3 con mayor porcentaje de eficiencia de remoción de 27 % en el

caso de los coliformes termotolerantes.

29

Reactor Biológico Nº 1 Reactor Biológico Nº 2 Reactor Biológico Nº 30%5%

10%15%20%25%30%

19% 21%27%

Figura Nº 20: % Eficiencia de Remoción de coliformes termotolerantes


Eficie

ncia

de

Rem

oció

n %

Reactor Biológico Nº 1 Reactor Biológico Nº 2 Reactor Biológico Nº 30%5%

10%15%20%25%30%35%40%45%50%

17%

38%46%

Figura Nº 19: % Eficiencia de Remoción de DBO5


Eficie

ncia

de

Rem

oció

n%

En la Figura Nº 21 se puede apreciar que hay una eficiencia de remoción de

coliformes totales en cada reactor biológico, sin embargo el que sigue siendo

dominante es el reactor biológico N° 3 por la mayor carga residual doméstica

en el agua de los humedales de Ventanilla.

En la Figura Nº 22 se puede apreciar que hay una eficiencia de los organismos

protozoarios como el quiste de Giardia; hay una remoción significativa de este

organismo, siendo así un 57% de eficiencia en el reactor biológico Nº3.

30

Reactor Biológico Nº 1 Reactor Biológico Nº 2 Reactor Biológico Nº 351%

52%

53%

54%

55%

56%

57%

53%

55%

57%

Figura Nº 22: % Eficiencia de Remoción de (quiste de Giardia )


Eficie

ncia

de

Rem

oció

n %

Reactor Biológico Nº 1 Reactor Biológico Nº 2 Reactor Biológico Nº 30%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

20%24% 26%

Figura Nº 21: % Eficiencia de Remoción de coliformes tota-les


Eficie

ncia

de

Rem

oció

n %

CAPITULO IV

4. DISCUSIÓN

En la presente tesis se investigó una especie de junco (Schoenoplectus

Americanus) en un agua contaminada con carga orgánica doméstica, en un

principio se determinó tres diferentes tipos de dosis (50%, 70% y 90%) en

función a la cantidad de juncos en los reactores biológicos y se evaluó el

control de la contaminación disminuyendo los parámetros, es por ello que las

pruebas obtenidas en el Laboratorio de Certificaciones del Perú S.A. indican las

concentraciones iniciales y finales para determinar la eficiencia de remoción de

protozoarios patógenos (quiste de Giardia), coliformes termotolerantes,

coliformes totales y DBO5).

Las características del junco (Schoenoplectus americanus) que se menciona

en el Manual de fitodepuración por J. Fernández González muestra que en

cuanto a su tolerancia a la contaminación, soporta bien los niveles normales de

contaminación orgánica de las agua residuales domésticas; en este estudio

realizado se pudo demostrar con los resultados encontrados en esta

investigación, que la especie de junco (Schoenoplectus Americanus) tiene la

capacidad para remover los contaminantes del agua a diferentes

concentraciones.

Para ello la especie junco (Schoenoplectus Americanus) se adaptó durante un

proceso de 30 días en un medio acuoso, siendo favorable su adaptación,

posterior a ello se llevó a los reactores biológicos y se expuso a diferentes

escenarios con dosis de agua contaminada del humedal con carga residual

doméstica.

Con respecto al crecimiento de las especies, en base a la altura y diámetro del

tallo de los juncos, a mayor desarrollo, hubo una remoción de los

contaminantes en los 3 escenarios elaborados en la fase experimental,

considerando el potencial del junco como biorremediador en ecosistemas

impactados, debido a su alta tasa de fijación de carbono y rápido crecimiento.

31

Los resultados de los análisis del agua en los reactores biológicos, muestran

que hay una disminución de la carga contaminante, evidenciando la capacidad

depurativa de la especie junco (Schoenoplectus Americanus), lo cual su función

es importante en estos escenarios.

Respecto a la eficiencia de remoción, se pudo analizar que en el reactor

biológico N° 3, hubo un mayor porcentaje debido a la concentración con carga

residual doméstica, comprobándose de esta forma que a mayor carga

orgánica, es directamente proporcional al desarrollo de la especie, ya que éstas

fijan el carbono para su crecimiento. Es por ello que se evidenció un

crecimiento en los reactores biológicos.

Se puede observar que hay una pendiente en la disminución del DBO5 por

acción de las plantas, de acuerdo a esto se está demostrando mediante los

análisis que la contaminación está disminuyendo y se mejora la calidad del

agua. (Ver Figura N° 1, N° 5 y N° 9)

Se demostró que hay una eficiencia de remoción en el reactor biológico N° 1

de DBO5 (17 %), coliformes termotolerantes (19%), coliformes totales (20%),

quiste de Giardia (53%); en el reactor biológico N° 2 de DBO5 (38%), coliformes

termotolerantes (21%), coliformes totales (24%), quiste de Giardia (55%) y

finalmente en el reactor biológico N° 3 de DBO5 (46%), coliformes

termotolerantes (27%), coliformes totales (26%), quiste de Giardia (57%).

Se disminuyó la contaminación del agua superficial de los humedales de

Ventanilla pudiendo controlar mediante la especie de junco, mostrando de esta

forma el servicio ambiental que brinda este ser vivo en estas condiciones y la

importancia de conservar el ecosistema y los elementos que lo habitan.

La fabricación de materia carbonada u orgánica se denomina fotosíntesis y las

primeras sustancias que la planta elabora son glúcidos. Una planta si no

dispone de agua se marchita y acaba por morir, pero el agua no es suficiente

para mantener a una planta con vida.; La luz es la fuente de energía que

utilizan las plantas para elaborar sustancias inorgánicas. Por esta razón recibe

32

el nombre de fotosíntesis. La energía ingresó a los reactores biológicos en forma de

luz solar, lo cual es una condición ambiental fundamental para el proceso de

fotosíntesis en la especie junco (Schoenoplectus Americanus) y la degradación de los

contaminantes para beneficio de la especie.

33

CAPITULO V

5. CONCLUSIONES

De los resultados podemos concluir:

Se han obtenido los resultados esperados del análisis (agua superficial de los

Humedales de Ventanilla), logrando los objetivos planteados y sobre todo

conociendo la contribución de las especies para remediar el agua contaminada

con carga doméstica.

Con respecto a la hipótesis general, el control de la contaminación en el agua

superficial de los Humedales de Ventanilla mediante el uso del junco

(Schoenoplectus americanus) permitió la remoción de los protozoarios

patógenos (quiste de Giardia), coliformes termotolerantes, coliformes totales y

DBO5. (Ver Cuadro N° 13).

A su vez la Especie de junco Schoenoplectus Americanus en diferentes dosis

de agua residual doméstica, presentó un crecimiento de acuerdo a las

semanas monitoreadas de los reactores biológicos.

La remoción de materia orgánica en los reactores biológicos está directamente

relacionado con el crecimiento de la especie Schoenoplectus Americanus,

aumentando el desarrollo de la planta.

La especie Schoenoplectus Americanus según se fue evaluando el desarrollo,

presentó nuevos rametos que fueron naciendo a partir de la remoción de los

contaminantes, cumpliendo así la teoría sobre la reproducción clonal del junco

(rametos) unidos dentro del rizoma.

En el Perú se tiene diversas flora, por lo que aún no se sabe cuáles son sus

características como fitodepuradora de agua , por lo que es esencial ver que

especies son de resistencia ante determinados contaminantes con la finalidad

de saber en qué tiempo y condiciones pueden remediar determinados cuerpos

de agua.

El servicio ambiental que brinda esta especie es relevante en la investigación,

ya que en la zona donde se tomó la muestra del agua contaminada del AA.HH

34

Defensores de la Patria y Valle Verde, se encuentra valores altos mediante los

análisis, sobrepasando los ECA´s para conservación de un ambiente acuático,

es por ello que al haber una eficiencia en la remoción de estos indicadores

mediante los reactores biológicos, se le da énfasis en el control de la

contaminación por esta especie de junco.

Se logró una eficiencia de remoción en el reactor biológico N° 1 de DBO5 (17

%), coliformes termotolerantes (19%), coliformes totales (20%), quiste de

Giardia (53%); en el reactor biológico N° 2 de DBO5 (38%), coliformes

termotolerantes (21%), coliformes totales (24%), quiste de Giardia (55%) y

finalmente en el reactor biológico N° 3 de DBO5 (46%), coliformes

termotolerantes (27%), coliformes totales (26%), quiste de Giardia (57%).

35

CAPITULO VI

6. RECOMENDACIONES

Realizar futuras investigaciones sobre otro tipo de especies de flora presentes en

los Humedales de Ventanilla, con capacidad de remover contaminantes (carga

orgánica) en su metabolismo.

Realizar un estudio a nivel biológico para determinar las bacterias que se

encuentran en las raíces de la especie junco (Schoenoplectus Americanus) para

absorber los elementos contaminantes del agua.

Se recomienda la especie junco Schoenoplectus Americanus para un

tratamiento biológico (tratamiento Secundario).

En la zona contaminada de los humedales de Ventanilla, realizar un trasplante

directo de la especie de las diferentes áreas juncales del humedal, ya que en esa

zona contaminada no hay presencia de la especie, así poder mejorar la calidad del

agua en esa zona formando barreras ecológicas o cerco vivos.

El aporte que puede dar el ser humano a su ambiente puede generar toma de

decisiones o alternativas para mejorar su ambiente, es por ello que esta

investigación estará en el banco de investigación del Gobierno Regional del Callao

para concientizar a las poblaciones aledañas del estado en el que se encuentra el

agua superficial de los humedales de Ventanilla y las medidas que puedan

tomarse en esta entidad respecto al ecosistema.

36

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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40

ANEXO

Anexo 1: Matriz de Consistencia

Matriz de Consistencia Problema Principal Problemas Específicos Objetivo General Objetivos Específicos Hipótesis General Variables Tipo de

Variable

superficial de los

mediante el uso

(Schoenoplectus

para la remoción

termotolerantes,

?

¿Cuál es la eficiencia de remoción de protozoarios patógenos, (quiste de Giardia),

coliformes termotolerantes,

coliformes totales y DBO5 en

el agua superficial

usando junco (Schoenoplectus

Americanus)?

Determinar si la presencia de

junco (Schoenoplectus

Americanus) permite

controlar la contaminación

en el agua superficial de los

Humedales de Ventanilla

disminuyendo los protozoarios

patógenos (quiste de Giardia),

coliformes termotolerantes,

coliformes totales y DBO5.

Determinar la eficiencia de

remoción para los protozoarios

patógenos, (quiste de Giardia),

Coliformes termotolerantes,

coliformes totales y DBO5

en el agua superficial

usando junco (Schoenoplectus

Americanus)

General

El control de la contaminación en el agua superficial de los Humedales de Ventanilla mediante el uso del junco (Schoenoplectus americanus) permitirá la remoción de los protozoarios patógenos (quiste de Giardia), coliformes termotolerantes, coliformes totales y DBO5

Específica

El uso de junco (Schoenoplectus Americanus) permitirá la eficiencia de remoción para los protozoarios patógenos, (quiste de Giardia), coliformes termotolerantes, coliformes totales y DBO5.

Uso de la especie junco Schoenoplectus Americanus.

IndependienteAltura (cm) y diámetro

Junco

remodicion dbo, cf, giardia, ct junco

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