CURSO GESTIÓN DE CUENCAS EN ZONAS MINERAS

Cajamarca, 25 al 28 de Agosto del 2015

Minera Yanacocha S.R.L

UNIDAD II

GESTIÓN INTEGRADA DE RECURSOS HÍDRICOS

Dr. Jorge Faustino Manco

UNIDAD II: GESTIÓN INTEGRADA DE LOS RECURSOS HÍDRICOS 

1. Principios de la gestión integrada de los recursos hídricos (GIRH)

2. Concepto agua vs. recurso hídrico

3. Que es la GIRH, retos ante el cambio climático

4. La GIRH, el manejo de cuencas y la gestión de cuencas, relaciones.

5. La oferta hídrica y disponibilidad

6. Calidad del agua

7. La demanda hídrica actual y futura

8. El balance entre oferta y demanda

9. Escenarios de planificación entre oferta y demanda de agua.

Los principios que habría que considerar como base de un plan o de una estrategia nacional de GIRH son los siguientes:

1. El agua es un recurso finito,

vulnerable e indispensable para

la vida de los seres humanos y de la

naturaleza y un insumo

imprescindible en numerosos

procesos productivos, por lo que

debe ser necesariamente

contemplado tanto en los planes

específicos de gestión de los

recursos hídricos, como en todos

los planes generales y sectoriales

de cada país relacionados con la

protección del ambiente y el

desarrollo social y económico.

2. El agua es un recurso único – con distintas fases (atmosférica, superficial y subterránea) – y móvil. Al desplazarse en el espacio – manteniendo la unicidad del ciclo hidrológico – va relacionando entre sí y con los seres humanos y los otros componentes del ambiente. Por lo tanto, la gestión de sus distintas fases debe realizarse en forma conjunta, teniendo en cuenta sus respectivas características específicas e interrelaciones y la vinculación entre las actividades que se realicen aguas arriba con las de aguas abajo en los distintos cuerpos de agua, articulando coherentemente la gestión hídrica con la gestión ambiental.

3. El agua es un recurso de ocurrencia variable tanto espacial como temporalmente. Por lo tanto, para disponer de ese recurso en los lugares en que se lo requiera y en el momento oportuno, los planes de gestión deberán contemplar la construcción y el mantenimiento de obras hidráulicas de retención y conducción, con la debida consideración de sus respectivos impactos sociales, ambientales y económicos.

4. El agua se desplaza sobre la superficie del terreno dentro de un espacio – la cuenca hidrográfica – definido por sus mayores altitudes, que establecen la divisoria de las aguas (1), y bajo la superficie, de acuerdo a las características geológicas de los acuíferos. Dado que el movimiento de las aguas responde a leyes físicas y no reconoce fronteras político-administrativas, las cuencas hidrográficas y los acuíferos – dentro de una misma jurisdicción o en diferentes jurisdicciones – constituyen la unidad territorial más apta para la planificación y gestión de los recursos hídricos. Los análisis y discusiones sobre la asignación del recurso hídrico entre los distintos usuarios y el ecosistema se facilitan al encararse a nivel de cuenca, donde tiene lugar gran parte de la “integración” contemplada por la GIRH. Cabe señalar, sin embargo, que muchas decisiones que afectan a la gestión de los recursos hídricos – dentro de un sector o entre sectores (como producción de alimentos, minería, salud y energía, entre otros) – sólo pueden tomarse a nivel de país y no a nivel de cuenca o aun dentro del sector hídrico. Consecuentemente, ambos niveles de decisión son complementarios, están estrechamente interrelacionados y ambos deberán concurrir a una gestión más adecuada.

(1) En algunos casos particulares de zonas muy llanas, no está claramente definida la divisoria de las aguas y se suele reemplazar el concepto de cuenca por el de región hidrológica.

5. El agua tiene usos múltiples al estar relacionada con el ambiente y con todos los sectores sociales y económicos. Las demandas de agua para el consumo humano básico y la sostenibilidad ambiental son prioritarias sobre todo otro uso. El resto de las demandas será satisfecho conforme a las prioridades establecidas por cada país o región. La consideración de la totalidad de las ofertas y demandas de agua en una cuenca permite detectar las mejores oportunidades para su uso – sobre la base de una valoración social, ambiental y económica – lográndose al mismo tiempo minimizar impactos negativos a terceros o al ambiente y anticipar conflictos. Por lo que se requiere articular la planificación hídrica con la planificación ambiental y la planificación del desarrollo social y económico.

6. Frecuentemente los cursos de agua superficial y los acuíferos trascienden los límites de una determinada jurisdicción política (provincia, estado o país), constituyendo sus aguas un recurso hídrico compartido por dos o más jurisdicciones, cuyo uso y protección requerirá una gestión coordinada y consensuada. Los recursos hídricos compartidos por dos o más países deben gestionarse de acuerdo con los principios internacionalmente aceptados de uso equitativo y razonable, obligación de no ocasionar perjuicio sensible y deber de información y consulta previa entre las partes, con la debida consideración de las cuestiones de soberanía.

7. Las múltiples actividades que se desarrollan en un territorio (agrícolas, ganaderas, forestales, mineras; procesos de urbanización; instalación de industrias, entre otras) afectan de una u otra forma a sus recursos hídricos. De ahí la necesidad de vinculación entre la gestión hídrica y la gestión territorial, recurriendo a prácticas sostenibles en todas las actividades que se desarrollen en las cuencas hídricas. Al mismo tiempo exige que el sector hídrico intervenga en las decisiones sobre el uso del territorio e imponga medidas de mitigación y restricciones al uso del suelo cuando pudiera conducir a impactos inaceptables sobre los recursos hídricos.

8. El agua se transforma en ocasiones en factor de riesgo ante situaciones asociadas tanto a fenómenos de excedencia como de escasez hídrica, a contaminación y a fallas de la infraestructura. Por su interacción con las actividades de las personas, puede ocasionar daños y hasta pérdidas de vidas humanas y serios perjuicios a los sistemas social, ambiental y económico. La gestión territorial deberá respetar las restricciones que el medio natural impone. Y al mismo tiempo, se deberá desarrollar la normativa, los planes de contingencia y la infraestructura que permitan prevenir y mitigar los impactos negativos causados por aquellas situaciones.

9. La dimensión ética en la gestión de los recursos hídricos se logrará incorporando a la gestión diaria la equidad, la participación efectiva, la comunicación, el conocimiento, la transparencia y especialmente la capacidad de respuesta a las necesidades humanas que se planteen. Para alcanzar la plena gobernabilidad del sector hídrico se requiere del compromiso y el accionar conjunto de los organismos de gobierno y de los usuarios del agua para democratizar todas las instancias de la gestión hídrica, hacer uso de los respectivos conocimientos y experiencia para aportar eficacia y eficiencia a dicha gestión y asegurar el control social que evite la corrupción. Se debe fomentar la participación efectiva de toda la sociedad tanto en la definición de objetivos comunes para la planificación hídrica – que pueden derivar o no de responsabilidades legales y estar o no establecidos formalmente – como en el proceso de toma de decisiones y en el control de la gestión, en un ejercicio de verdadera responsabilidad compartida. La descentralización de funciones debe alcanzar el nivel local más próximo al usuario del agua que resulte apropiado, promoviendo la participación de organizaciones comunitarias en la gestión del agua. La construcción de consensos y el manejo de los conflictos constituyen pilares centrales de la gestión integrada de los recursos hídricos, mediante los cuales se busca identificar los intereses de cada una de las partes y construir en conjunto soluciones superadoras que potencien el beneficio general, al mismo tiempo que satisfacen las aspiraciones genuinas de las partes.

10. El logro de los objetivos de la planificación hídrica se alcanza mediante la adecuada combinación de acciones estructurales (construcción de infraestructura) y de medidas no-estructurales (medidas de gestión y tecnológicas, y disposiciones legales y reglamentarias que complementen o sustituyan a las obras físicas, tales como normas y medidas para mejorar la eficiencia de uso del agua y tecnologías para disminuir el riesgo hídrico).

Concepto agua vs. recurso hídricoDel latín aqua, el agua es una sustancia cuyas moléculas están compuestas por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Se trata de un líquido inodoro (sin olor), insípido (sin sabor) e incoloro (sin color), aunque también puede hallarse en estado sólido (cuando se conoce como hielo) o en estado gaseoso (vapor).

El agua es el componente que aparece con mayor abundancia en la superficie terrestre (cubre cerca del 71% de la corteza de la Tierra). Forma los océanos, los ríos y las lluvias, además de ser parte constituyente de todos los organismos vivos. La circulación del agua en los ecosistemas se produce a través de un ciclo que consiste en la evaporación o transpiración, la precipitación y el desplazamiento hacia el mar.

Una de las grandes dificultades que enfrenta la Humanidad es la falta de agua dulce. Más del 97% del agua de la Tierra es agua salada, cuyo aprovechamiento es complejo. Por eso el agua dulce, que se utiliza para el consumo humano y un sinfín de actividades, es muy importante.

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ALGUNAS CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL AGUASe considera que las propiedades físicas y químicas del agua son las

responsables de que la Tierra sea tal como se conoce y que la vida misma es consecuencia de las propiedades tan especiales de la molécula de agua, ya que se considera que las primeras formas primitivas de vida comenzaron en una solución acuosa.  

La mayor parte es salobre y una parte muy pequeña es agua dulce. Contribuye a mantener el clima en la Tierra, disuelve a una gran cantidad de

sustancias, que pueden llegar a ser contaminantes, y es esencial para las formas de vida conocidas en la Tierra.

El agua se presenta principalmente como un líquido de características poco comunes, es un recurso natural indispensable para todos los seres vivos y en general forma parte de toda la materia viva.

El ser humano la utiliza para realizar muchas de sus actividades como la agricultura, la industria, el transporte y otras actividades diarias.

Sólido, líquido, gaseoso, plasma?

Un recurso es una materia prima o un bien que dispone de una utilidad en pos de un objetivo. Por lo general se trata de algo que satisface una necesidad o que permite la subsistencia. Hídrico, por su parte, es aquello que está vinculado al agua.

Los recursos hídricos son los cuerpos de agua que existen en el planeta, desde los océanos hasta los ríos pasando por los lagos, los arroyos y las lagunas. Estos recursos deben preservarse y utilizarse de forma racional ya que son indispensables para la existencia de la vida.El problema es que, aunque en su mayoría son recursos renovables, la sobreexplotación y la contaminación que provocan diversas actividades humanas hacen que los recursos hídricos estén en riesgo. Su capacidad de regeneración muchas veces no resulta suficiente ante el ritmo de uso.

La definición sobre GIRH que ha logrado mayor aceptación es la elaborada por el Comité de Asesoramiento Técnico de GWP (GWP Technical Advisory Committee, 2000):

“La Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (GIRH) se puede definir como un proceso que promueve la gestión y el desarrollo coordinados del agua, la tierra y los recursos relacionados, con el fin de maximizar el bienestar social y económico resultante de manera equitativa, sin comprometer la sostenibilidad de los ecosistemas vitales”.

¿Qué es la GIRH?Marco Institucional para Implementación del Manejo Integrado de los Recursos Hídricos

Agua potable

Hidro-electricidad

Ecosistemas acuáticos

Plataforma Intersectorial de Planificación, Administración y Coordinación de Uso y Aprovechamiento de

Recursos Hídricos.

Recreación

Recursos Bioacuáticos

Crianza animales

Riego

Aguas residuales Inundaciones Otros Usos

Cambio de enfoque en la gestión

fragmentación integración

la explotación (aprovechamiento)

conservación y uso racional

gestión de la oferta gestión de la demanda

paternalismo participación

centralización descentralización

Hardware (infraestructuras) Software (administración)

La GIRH promueve pasar de: a la:

Cambio de Enfoque en la Administración de Recursos

Hídricos

Cambio de Enfoque en la Administración de Recursos

Hídricos

Gestión de la Oferta

• Disponibilidad actual y futura•Ampliación Cobertura•Subsidios para desarrollar Sector

Gestión de la Demanda

•Gestión uso múltiple, óptimo y eficiente•Generación Ingresos•Re-asignación Agua disponible

Instrumentos de Gestión

• Existen herramientas y mecanismos empleados en la administración del agua, como: el sistema de licencia para el uso del agua, el sistema de vigilancia y control, así como los planes de educación sobre el agua y los planes de cuencas. Estos últimos se elaboran para definir qué hacer, quién debe hacerlo y con cuáles recursos se ejecutarán las acciones para el mejor aprovechamiento de los recursos hídricos de la cuenca.

Instrumentos de Gestión (2)Instrumentos de Gestión (2)

Plan HidrológicoNacional

Sistema de Licencias uso y

Vertidos

Registro y Certificaciones

SistemaTarifario

Sistema Información del

Agua

Educación delAgua

InvestigaciónVigilancia eInspección

Gestión de Riesgos

DESAFÍOS DE LA GIRH Y EL CAMBIO CLIMÁTICO

1.Proteger y restaurar los recursos hídricos y los ecosistemas asociados, logrando uso múltiple, óptimo; mayor eficiencia en todos los usos.

2.Lograr seguridad del agua y los alimentos. La agricultura, un gran usuario de agua, entonces mejorar eficiencia (siembra y cosecha de agua), medidas de adaptación.

3.Enfrentar el desafío del crecimiento de la población, asegurar el agua para las personas (planificación, ordenamiento territorial y cambio climático).

4.Mejorar el control de las inundaciones y sequías, derivados de la variabilidad y cambio climático.

5.Establecer políticas GIRH que integren el cambio climático.

6.Impulsar sinergias entre GIRH y cambio climático

Algunas lecciones aprendidas sobre GIRH• No existen “soluciones mágicas”…

• GIRH depende de las capacidades institucionales … no puede ir más rápido.

• Cuidado con implementar un modelo determinado sin tener claro el contexto.

• El marco institucional para la GIRH debiera sustentarse en una visión de largo plazo, con un marco legal adecuado.

• GIRH es un proceso … donde no siempre el camino nos lleva hacia adelante.

GIRH, Manejo Integrado de Cuencas y Gestión Integrada de Cuencas

Orígenes y causas de contaminación

El problema común que deben atender ambos temas, tiene relación con la demanda de agua que se incrementa, siendo una oferta finita

DeforestaciónOcupación sin

ordenCrecimiento

¿Integrar qué?• Agua superficial y Agua subterránea…

• Cantidad y Calidad del agua…• Medio ambiente y ecosistemas…

• Sector público y sector privado…

• Instrumentos de manejo, marco institucional…

• Enfoques de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo…

• Todos los grupos sociales, ricos y pobres…

Gestión AmbientalManejo y Gestión de

Cuencas Hidrográficas

Gestión Multi-Sectorial del Agua

Gestión Sectorial del Agua

Recursos Naturales

Agua-Recursos Naturales-Manejo-Gestión

Territorios

OFERTA HÍDRICA: DISPONIBILIDAD• Conocer como funciona el ciclo hidrológico

• Importancia del inventario de fuentes de agua

• Precipitación• Lluvia horizontal• Nevados• Lagos y lagunas• Glaciares• Agua subterránea• Disponibilidad Total• Disponibilidad espacial• Disponibilidad temporal• Calidad del agua disponible• Disminución de la oferta Vs. Cambio

Climático

Conocer el ciclo hidrológico es fundamental para lograr el manejo de la cuenca

CICLO DEL AGUA EN LA TIERRAEl agua de la Tierra está en constante circulación. Se ha

estado reciclando durante 3 mil millones de años. A este proceso se le conoce como el ciclo del agua. El ciclo comienza cuando el calor del Sol evapora al agua de

los océanos, hacia la atmósfera, para luego formar a las nubes.

Cuando las condiciones son las indicadas, las nubes descargan agua en forma de lluvia o nieve.

La mayor parte de la lluvia cae sobre los océanos, pero el resto cae sobre tierra firme.

Los ríos y corrientes, recogen agua del suelo, y lo regresan hacia el océano; de manera que el proceso comienza, desde el principio, nuevamente.

El ciclo del agua nunca acaba, porque el agua salada de los océanos, constantemente suministra agua dulce a los continentes.

Estratos impermeables

Percolación

Flujo superficial

Océano

Escorrentía

Flujo superficial y subsuperficial

Movimiento de aguas subterráneas

Nivel freático

INFILTRACIÓN

Intrusiones salinas

Precipitación al suelo

Evaporación desde el suelo

Evaporación

Vegetación

Suelo

Embalse Evaporación desde el océano

Precipitación sobre océano

CICLO DEL AGUA EN UNA CUENCA Y SU RELACIÓN CON EL CAMBIO CLIMÁTICO

Intercepción y transpiración

RECARGA

DESCARGA

BALANCE HIDROLÓGICO: ENTRADAS - SALIDAS

BALANCE HIDROLÓGICO GLOBAL

En los océanos y los mares 1 370 000 000 km 3

En la corteza terrestre 60 000 000 "En los glaciares y nieves perpetuas 29 170 000 "

En los lagos 750 000 "En la humedad del suelo 65 000 "En el vapor atmosférico 14 000 "En los ríos 1 000 "

TOTAL 1 460 000 000 km 3

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DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DEL AGUA Casi el 71% de la superficie del planeta Tierra

están cubiertas de agua.

El agua disponible en la Tierra se encuentra principalmente formando parte de los océanos. Cerca del 97% del volumen total está en el mar.

Alrededor de 2,25% (36 millones de km3 ) es agua congelada de los glaciares y capas de hielo polares.

La mayor parte del 0.75% (8 millones de km3 ) restante está como agua dulce en las aguas superficiales y subterráneas, y el 0.2 % flota en la atmósfera.

Siendo indispensable para la vida, es necesario conocer sus características, usos, situación ambiental actual, y pronósticos para proteger este recurso.

TIEMPO DE RESIDENCIADepósito Tiempo medio de residencia

Glaciares 20 a 100 años

Nieve estacional 2 a 6 meses

Humedad del suelo 1 a 2 meses

Agua subterránea: somera 100 a 200 años

Agua subterránea: profunda 10.000 años

lagos 50 a 100 años

Ríos 2 a 6 meses

El tiempo de residencia de una molécula de agua en un depósito es mayor cuanto menor es el ritmo con que el agua abandona o se incorpora a ese compartimiento .

Es notablemente largo en los casquetes glaciares, a donde llega por una precipitación característicamente escasa y que abandona por la pérdida de bloques (icebergs) en los márgenes o por la fusión en la base del glaciar, donde se forman pequeños ríos o arroyos que sirven de aliviadero al derretimiento del hielo en su desplazamiento debido a la gravedad.

El compartimiento donde la residencia media es más larga, aparte del océano, es el de los acuíferos profundos, algunos de los cuales son «fósiles» que no se renuevan desde tiempos remotos. El tiempo de residencia es particularmente breve para la fracción atmosférica, que se recicla muy deprisa.

La cuantificación y conocimiento del comportamiento de los componentes del ciclo hidrológico, nos permite determinar el BALANCE HIDROLÓGICO, fundamental para el manejo y gestión de la cuenca, especialmente para el manejo y gestión del recurso hídrico.

• P es la precipitación en el período seleccionado.

• Qa es el aporte superficial de cuencas vecinas. • G constituye el flujo neto de aguas

subterráneas desde y hacia cuencas vecinas. • ET representa la evapotranspiración real en la

cuenca. • Q es el caudal superficial que sale de la cuenca

que se analiza. • DS es el cambio en almacenamiento superficial

y subterráneo.

BALANCE

Entradas

Salidas

Cambio en almacenamiento

DEMANDA HÍDRICA: NECESIDADES (actual y futura)• Sectores de usuarios• Registros de usuarios• Caudales concedidos• Tarifas y Canon• Demanda temporal• Demanda espacial• Demanda insatisfecha• Proyección de la demanda• Vertidos• Tratamiento de aguas• Reutilización de aguas• Eficiencias de usos• Demanda Vs. Cambio

Climático

CALIDAD DE AGUA

Calidad del Agua: Atributos que presenta el agua, de manera tal, que reúna criterios de aceptabilidad para diversos usos.

Incluye todos los factores que influyen en el uso beneficioso del agua: físicos, químicos, y Biológicos

Alterar la calidad del agua es perjudicar la vida del ser humano y otros seres que de ella dependen, es por ello que está prohibido verter o emitir cualquier residuo sólido, líquido o gaseoso que pueda contaminar las aguas, causando daños o poniendo en peligro la salud humana o normal desarrollo de la flora o fauna.

PARÁMETROS FÍSICOS DE CALIDAD DEL AGUA

• Características organolépticas

• Color• Olor• Sabor

• Turbidez y materiales en suspensión

• Temperatura• Conductividad• Radioactividad

PARAMETROS FÍSICOS

• Aspecto: Se refiere a la descripción de su característica mas apreciable a simple vista, por ejemplo: agua residual turbia, presencia de sólidos disueltos, presencia de sustancias flotantes, etc.

• Color: Indica la presencia ya sea de sustancias disueltas o coloidales o suspendidas, da un aspecto desagradable al agua residual.

• Turbiedad: La provoca la presencia de sustancias en suspensión o en materia coloidal.

PARAMETROS FÍSICOS• Olor: Se debe generalmente a la

presencia de sustancias orgánicas y inorgánicas disueltas, que poseen olor en si mismas. El olor característico de un agua séptica, se debe al desprendimiento de sulfuro de hidrogeno (H2S) que se genera a partir de la reducción de sulfatos a sulfitos por acción de microorganismos anaeróbicos.

• Sólidos Totales: Son los materiales suspendidos y disueltos en el agua. Se obtienen evaporando el agua a 105 ° C y pesando el residuo.

PARÁMETROS QUÍMICOS DE CALIDAD DEL AGUA

• Salinidad y Dureza• pH• Alcalinidad y acidez• Oxígeno disuelto• Presencia de materia orgánica

• Demanda biológica de oxígeno (DBO)• Demanda química de oxígeno (DQO)

• Concentración de cationes y aniones disueltos

PARAMETROS QUÍMICOS • Temperatura: El aumento de T° de un liquido

residual, disminuye la solubilidad de oxigeno del entorno del cuerpo receptor donde se vuelca el mismo.

• DBO5: Expresa la cantidad de oxigeno necesario para la estabilización de la materia orgánica bajo condiciones de tiempo y temperatura especificados (generalmente 5 días y a 20 C.)

• DQO: Expresa la cantidad de oxigeno necesario para la oxidación química de la materia orgánica e inorgánica, usando como oxidantes, sales inorgánicas de permanganato o dicromato, en una prueba que dura 2 horas.

PARAMETROS QUÍMICOS• Nitrógeno Total y Orgánico: Se

determina para ver la evolución de los tratamientos biológicos.

• Compuestos Tóxicos Orgánicos: Disolventes (Acetona, benceno, etc.) compuestos halogenados, pesticidas, herbicidas , insecticidas.

• pH: Es importante su determinación por la influencia que tiene en el desarrollo de la vida acuática.

PARAMETROS QUÍMICOS

Acidez: Se debe a la presencia de ciertos ácidos minerales y/o orgánicos. Puede causar acción corrosiva en las instalaciones.

• Alcalinidad: Aguas que contienen disueltos carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos.

• Dureza: Produce depósitos salinos.

PARAMETROS QUÍMICOS• Compuestos Tóxicos Inorgánicos: Entre ellos se encuentran algunos metales pesados (bario, cadmio, cobre, mercurio, plata, arsénico, boro, potasio, cianuros, cromados, etc.)

• Gases: Los mas importantes son los de la descomposición de la materia orgánica. (sulfuro de hidrogeno, amoniaco, metano)

PARÁMETROS BIOLÓGICOS DE CALIDAD DEL AGUA

• Presencia de agentes patógenos: bacterias, virus, hongos

• Algas: provocan color, olores y sabores

Indicadores de riesgo de contaminación• Coliformes totales y fecales• Estreptococos fecales• Clostridium sulfitoreductores• Salmonelas, estafilococos, enterovirus

PARAMETROS BIOLÓGICOS

• Tipos de microorganismos presentes: Entre ellos se encuentran los Coliformes fecales, entre otros.

Distribución de los microorganismos en el medio acuático

CONTAMINACIÓN DEL AGUAEs la introducción de material químico, físico o biológico en un cuerpo hídrico (ríos, lagos, océanos) que degrada la calidad del agua y afecta a los organismos vivos que viven en ella, como a los que la consumen.

Este proceso varía desde la adición de sólidos suspendidos o disueltos, hasta descargas de contaminantes tóxicos persistentes tales como:

pesticidas, metales pesados, y compuestos químicos no degradables y

bioacumulativos).

FUENTES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA• Aguas servidas domésticas

• Carga orgánica• Nutrientes: fosfatos, nitratos, potasio• Micro-contaminantes: pesticidas,

medicamentos, metales pesados• Actividades industriales:

• Productos químicos• Industria de los hidrocarburos• Siderurgias• Industria de alimentos

• Extracción minera• Agricultura

• Pesticidas• Fertilizantes

TIPOS DE FUENTES DE CONTAMINACIÓN

• Fuentes puntuales• Cuando la emisión se produce en un

punto específico, identificable: descarga de una industria, descarga de una planta de tratamiento

• Fuentes Difusas• Cuando la emisión se produce en forma

de un gran número de pequeñas fuentes puntuales dispersas: emisión de actividades agrícolas, deposición de contaminantes atmosféricos, etc

TIPOS DE CONTAMINACIÓN

• Física• Cambios en las condiciones

termodinámicas del agua; temperatura, cambios de fase, presencia de radiaciones

• Química• Cambios en la composición

química del agua; sustancias orgánicas e inorgánicas, bio-nutrientes, sustancias tóxicas

• Biológica • Bacterias, virus, hongos,

algas…

CONTAMINANTES MÁS FRECUENTES

• Energía térmica• Compuestos inorgánicos

• Sales disueltas: cationes, Ca2+ ,Mg2+, Na+, K+; aniones Cl-, SO4

2-, HS-, Br-

• Acidos y bases: H2SO4, HNO3, HCl; NaOH, KOH, Ca(OH)2, NH3

• Metales pesados: Cd, Ni, Cr, Hg, Pb, Be, etc.• Elementos tóxicos: As, Sb, Se, B• Gases: H2S, Cl2, O3

• Elementos radiactivos: 226Ra, 90Sr, 137Cs, 130Th

CONTAMINANTES MÁS FRECUENTES• Compuestos orgánicos

• Residuos orgánicos: hidratos de carbono, aminoácidos, aceites y grasas

• Hidrocarburos• Pesticidas, policlorobifenilos• Solventes orgánicos industriales• Detergentes y jabones

• Microorganismos patógenos: bacterias, virus, hongos.

CONTAMINANTES ESPECÍFICOS• Metales y elementos tóxicos

• Bionutrientes: eutrofización

• Contaminantes orgánicos

• Pesticidas• PCB’s, dioxinas y furanos• Hidrocarburos

CONTAMINACIÓN POR METALES Y ELEMENTOS TÓXICOS

• Se los considera según su toxicidad• Modificadores de características

fisicoquímicas: Ca, Mg, Na, K y Al.

• Elementos no deseables: Fe, Mn, Cu, Zn, Co, Ba y Ag.

• Elementos tóxicos: As, Be, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Sb, Se y V.

• “La dosis hace al veneno”(Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim: Paracelso) (1493 - 1541)

EFECTOS EN LA SALUD

Metal Efecto en la salud

Arsénico (As) Lesiones en la piel y afecciones al sistema nervioso; posible cancerígeno

Cadmio (Cd) Afecciones renales, cardiovasculares, hipertensión, anemia. Afecta el tejido testicular

Cromo (Cr) Daños la sistema digestivo, riñón e hígado. Posible cancerígeno

Mercurio (Hg) Daños agudos y crónicos al sistema nervioso, riñones y piel

Níquel (Ni) Dermatitis, náuseas, cancerígeno en altas dosis

Plomo (Pb) Daños al sistema nervioso, riñón. Anemia. Daños al sistema reproductivo

Selenio (Se) Afecciones al sistema nervioso. Hemorragias

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¿CÓMO SE AFECTA LA CALIDAD DE AGUA?

CALIDAD DE AGUA

Nutrientes

Aguas residuales domésticas e

industriales

Desechos sólidos: domésticos, industriales,

hospitalarios, etc.

Hidrocarburos

Metales pesados

Radioactividad

Pesticidas y plaguicidas

Productos inorgánicos

Movilización

CRITERIOS DE CALIDAD DE AGUA DEFINICIÓN DE CRITERIO DE CALIDAD DE AGUA

Corresponde a un valor determinado por personas expertas en relación a los posibles usos que se le pueda dar al agua, por lo tanto, reflejará el conocimiento científico vigente hasta la fecha de elaboración del mismo.

CRITERIOS DE CALIDAD POR USOSa. Criterios de calidad para aguas destinadas al consumo

humano y uso doméstico, previo a su potabilización.b. Criterios de calidad para la preservación de flora y fauna en

aguas dulces frías o cálidas, y en aguas marinas y de estuarios.

c. Criterios de calidad para aguas subterráneas.d. Criterios de calidad para aguas de uso agrícola o de riego.e. Criterios de calidad para aguas de uso pecuario.f. Criterios de calidad para aguas con fines recreativos.g. Criterios de calidad para aguas de uso estético.h. Criterios de calidad para aguas utilizadas para transporte.i. Criterios de calidad para aguas de uso industrial.

CRITERIOS GENERALES DE DESCARGA DE EFLUENTES

En general las normas de calidad ambiental también contienen la siguiente regulación:

1. Normas generales para descarga de efluentes, tanto al sistema de alcantarillado como a los cuerpos de agua.

2. Límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para descarga de efluentes al sistema de alcantarillado.

3. Límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para descarga de efluentes a un cuerpo de agua o receptor.

a) Descarga a un cuerpo de agua dulce.b) Descarga a un cuerpo de agua marina.

ÍNDICE DE CALIDAD DE AGUA (ICA)

El Índice de Calidad del Agua indica el grado de contaminación del agua a la fecha del muestreo y está expresado como porcentaje del agua pura.

Así, agua altamente contaminada tendrá un ICA ≈ 0 %, en tanto que el agua en excelentes condiciones el valor del ICA ≈ 100%.

El ICA fue desarrollado de acuerdo con las siguientes etapas:

1. La primera etapa consistió en crear una escala de calificación de acuerdo con los diferentes usos del agua.

2. La segunda involucró el desarrollo de una escala de calificación para cada indicador, de tal forma que se estableciera una correlación entre los diferentes parámetros y su influencia en el grado de contaminación.

Desarrollo del ICA

Después de que fueron preparadas estas escalas, se formularon los modelos matemáticos para cada parámetro, los cuales convierten los datos físicos en correspondientes índices de calidad por parámetro (Ii).

Debido a que ciertos parámetros son más significativos que otros en su influencia en la calidad del agua, este hecho se modeló introduciendo pesos o factores de ponderación (Wi) según su orden de importancia respectivo.

Finalmente, los índices por parámetro son promediados a fin de obtener el ICA de la muestra de agua.

Parámetros considerados para determinar el ICA global

1. Demanda Bioquímica de Oxígeno

2. Oxígeno Disuelto3. Coliformes Fecales4. Coliformes Totales5. Potencial de Hidrógeno6. Dureza Total7. Sólidos Disueltos8. Sólidos Suspendidos9. Cloruros

1. Conductividad Eléctrica

2. Alcalinidad3. Grasas y Aceites4. Nitrógeno de nitratos5. Nitrógeno amoniacal6. Fosfatos totales7. SAAM (Metileno)8. Color9. Turbiedad

Indicadores de calidad de aguaEs importante tener claro que un índice

ambiental, tal como el ICA, no es lo mismo que un indicador ambiental.

Se han utilizado plantas como indicadores de las condiciones del agua y suelo, especialmente porque estas condiciones afectan el potencial agro ganadero (Odum,1959).

En relación a los efectos de la contaminación, un organismo indicador es una especie seleccionada por su sensibilidad o tolerancia a los diversos tipos de contaminación y sus efectos.

En cuanto a calidad del agua, los diversos grupos que han sido elegidos como indicadores comprenden bacterias, protozoos, algas, macroinvertebrados, macrofitos y peces.

Categorías del ICA• Además del ICA general, es posible calcular

los valores del ICA para las categorías siguientes:1. Materia orgánica,

2. Bacteriológico,

3. Material iónico,

4. Material en suspensión, y

5. Nutrientes.

• Para la obtención de estos índices se utiliza la misma fórmula de ICA general (promedios ponderados), y los coeficientes correspondientes para cada parámetro.

• En la tabla 1 se indica la agrupación de los parámetros de acuerdo a esta clasificación.

Tabla 1. Agrupación de parámetros para ICA’s particulares

Parámetro Clasificación Parámetro Clasificación

pH Material iónico Nitrógeno de nitratos

Nutrientes

Color Material suspendido Nitrógeno amoniacal

Nutrientes

Turbiedad Material suspendido Fosfatos totales Nutrientes

Grasas y Aceites Material suspendido Cloruros Material iónico

Sólidos Suspendidos

Material suspendido Oxígeno Disuelto Materia orgánica

Sólidos Disueltos Material iónico DBO Materia orgánica

Conductividad Eléctrica

Material iónico Coliformes Totales

Bacteriológico

Alcalinidad Material iónico Coliformes Fecales

Bacteriológico

Dureza Total Material iónico SAAM Nutrientes

Tabla 2. Coeficientes de Ponderación por parámetro

Parámetro Importancia Parámetro Importancia

pH 1.0 Nitrógeno de Nitratos 2.0

Color 1.0 Nitrógeno Amoniacal 2.0

Turbiedad 0.5 Fosfatos Totales 2.0

Grasas y Aceites 2.0 Cloruros 0.5

Sólidos Suspendidos 1.0 Oxígeno Disuelto 5.0

Sólidos Disueltos 0.5 DBO 5.0

Conductividad Eléctrica

2.0 Coliformes Totales 3.0

Alcalinidad 1.0 Coliformes Fecales 4.0

Dureza Total 1.0 SAAM 3.0

Protección de los cuerpos de aguaProtocolo para el monitoreo de la calidad del agua (Art. 126°)

• El monitoreo de la calidad de las aguas, en el marco del Plan Nacional de Vigilancia de la Calidad del Agua, se efectúa de acuerdo con el protocolo aprobado por la Autoridad Nacional del Agua.

• En tanto se implemente, la recolección, preservación y análisis de muestras podrá realizarse con los procedimientos establecidos en las normas técnicas peruanas.

Reuso de aguas residuales tratadas Condiciones para el reuso de aguas residuales tratadas (Art. 148°)

• Sean sometidos a los tratamientos previos y que cumplan con los parámetros de calidad establecidos para los usos sectoriales, cuando corresponda.

• Cuente con la certificación ambiental otorgada por la autoridad ambiental sectorial competente, que considere específicamente la evaluación ambiental de reuso de las aguas.

• En ningún caso se autorizará cuando ponga en peligro la salud humana y el normal desarrollo de la flora y fauna o afecte otros usos.

• Por su parte en el art. 80º de la Ley señala que todo vertimiento de agua residual en una fuente natural de agua requiere de autorización de vertimiento para cuyo efecto debe presentar el instrumento ambiental pertinente aprobado por la Autoridad Ambiental respectiva, el cual debe contemplar dos puntos:

1.-Someter los residuos a los tratamiento necesarios previos .

2.-Comprobar que las condiciones del receptor permitan los procesos naturales de purificación

Trámite para otorgamiento de autorizaciones de vertimiento.

Los administrados deben solicitarlo en la ANA o en las ALA.

Para recepcionar el expediente se debe verificar que todos los requisitos se cumplan.

El expediente debe contener la opinión favorable de DIGESA para el vertimiento.

El expediente debe contener el documento que certifique que la actividad tiene estudio de impacto ambiental aprobado.

BC = P – E Treal P = Precipitación en mm

E Treal = Evapotranspiración real en mm

Balance climático (BC)

BALANCE HIDROLÓGICO

El balance hidrológico se basa en la ecuación de conservación de masa: ENTRADAS – SALIDAS = CAMBIO DE ALMACENAMIENTO Considera las siguientes entradas: • Precipitación (incluye la intercepción horizontal),• Importaciones superficiales de otra cuenca,• Retornos de la demanda. Considera las siguientes salidas: • Evapotranspiración real,• Evaporación de cuerpos de agua,• Evaporación en áreas urbanas• Escurrimiento superficial,• Demanda interna en la cuenca,• Demanda externa de la cuenca Como Cambio de almacenamiento: • Recarga de acuíferos,• Variación de nivel en cuerpos de agua (lagos, lagunas, embalses, represas)

Identificación de zonas de recarga y descarga hídrica.

Donde están las zonas de

recarga y descarga.

P (Cuanto llueve)

E (cuanto se evapotranspira)

Escorrentía superficial

Escorrentía subsuperficial

Manantial, Pozo

Uso de la tierra

Profundidad y textura del suelo

Manto rocoso:

Ígneas

Sedimentarias

Metamórficas

Acuífero:

Confinado

No confinado K’

K

I: Infiltración

K: Percolación

K’: Percolación profunda

T: Transmisividad

Indicadores prácticos para la delimitación del área de recarga No existe una pauta exclusiva para esta identificación, todo dependerá de los ecosistemas en el cual se realice el trabajo, pero de manera general se pueden considerar los siguientes: • Configuración topográfica del terreno (plano o cóncavo)• Vegetación permanente (especies de raíces pivotantes y profundas en ramificación, follaje

verde en épocas de sequía)• Uso de la tierra con prácticas que favorecen la infiltración del agua en el suelo (Prueba práctica

de infiltración)• Situación geológica (permeabilidad de los estratos, depósitos de agua subterránea),• Distribución de las precipitaciones,• Condiciones del suelo (textura franca, alta porosidad, alta infiltración y permeables)• Otros factores climáticos (temperatura, evaporación).Métodos de prospección de aguas subterráneas

Métodos geológicos

Métodos geofísicos• El método eléctrico• El método gravimétrico• El método electromagnético

ESCENARIOS DE PLANIFICACIÓN ENTRE OFERTA Y DEMANDA DE AGUA

• Definir la oferta de agua, temporal y espacial• Cuantificar la disponibilidad de agua, superficial, subterránea,

glaciares, nevados, lluvia horizontal• Viabilidad de trasvases?• Considerando la variabilidad como el cambio climático (Según

escenarios)• Estrategia de reutilización• Desalinización

• Cuantificar la demanda total y por sectores; actual, y futura.• Considerar las proyecciones de los diferentes usos.• Evolución del consumo• Eficiencia en el uso (perdidas, medidores)• Prioridades

Versus

EL ANÁLISIS:

Oferta es igual a la demanda (actual/futura).

Oferta es menor que la demanda (déficit)

Oferta es mayor que la demanda (posibilidades de atender crecimiento)

PLANIFICACIÓN HIDROLÓGICA E HIDRAULICA

USO RACIONAL, USO MÚLTIPLE, USO ÓPTIMO, USO EFICIENTEANÁLISIS:

Presupuesto hídrico, dotaciones, uso consuntivo (Kc de los cultivos), evitar pérdidas/fugas, inversiones en obras de almacenamiento, cosecha de agua “verde, azul y amarilla”

Procesos participativos

Gob

erna

nza

Gob

ernab

ilidad

GIRHGIC

Marco legal y transparencia

Finalmente, es fundamental:

Muchas Gracias