Revista
de la
Universidad
del Zulia
Fundada en 1947
por el Dr. Jesús Enrique Lossada
DEPÓSITO LEGAL ZU2020000153
ISSN 0041-8811
E-ISSN 2665-0428
Ciencias del
Agro,
Ingeniería
y Tecnología
Año 13 N° 36
Enero - Abril 2022
Tercera Época
Maracaibo-Venezuela
REVISTA DE LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA. 3ª época. Año 13 N° 36, 2022
J. E. Abanto Cubas et al. /// Calidad de agua de lluvia en prototipos de captación… 189-199
DOI: http://dx.doi.org/10.46925//rdluz.36.13
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Calidad de agua de lluvia en prototipos de captación en las
comunidades nativas de Tunants y Yahuahua, Amazonas-Perú
Jheny Elizabeth Abanto Cubas*
Eli Morales Rojas **
Edwin Adolfo Díaz Ortiz***
RESUMEN
El objetivo de la investigación consistió en determinar la calidad fisicoquímica y
microbiológica del agua de lluvia de los cuatro prototipos de captación, instalados en las
comunidades nativas de Tunants y Yahuahua, en el departamento de Amazonas, Perú. Se
establecieron puntos de muestreo, dos por cada prototipo (entrada y salida); las evaluaciones
se realizaron en los meses de febrero, septiembre y octubre del 2020. Se evaluaron parámetros
de pH, Turbidez, Coliformes Totales (CT), Coliformes Termotolerantes (CTr), Aluminio
(Al) y Zinc (Zn). Los resultados arrojaron valores de pH 7.16; turbidez 1.58 UNT. Estos fueron
inferiores a los establecidos por el D.S. Nº 031- 2010- SA; en cuanto a los análisis
microbiológicos de CT y CF, se obtuvo valores de 212.5 y 387.5 UFC/100 ml que superan los
límites máximos permisibles. Se concluye que el agua de lluvia examinada requiere para su
consumo el hervido o desinfección continua con hipoclorito de sodio u otro desinfectante, a
fin de asegurar la salubridad de la población y evitar problemas gastrointestinales.
PALABRAS CLAVE: agua potable; tratamiento del agua; calidad del agua; Perú.
* Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad Nacional Toribio Rodríguez de
Mendoza de Amazonas, Perú. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6718-421X. E-mail:
7143529942@untrm.edu.pe
** Investigador del Instituto de Investigación para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva
(INDES-CES), Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, Perú.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8623- 3192. E-mail: eli.morales@untrm.edu.pe
*** Investigador de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad Nacional
Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, Perú. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-
7213-9552. E-mail: edwin.diaz@untrm.edu.pe
Recibido: 23/09/2021 Aceptado: 19/11/2021
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Rainwater quality in catchment prototypes in the native
communities of Tunants and Yahuahua, Amazonas-Peru
ABSTRACT
The objective of the research was to determine the physicochemical and microbiological
quality of the rainwater of the four catchment prototypes, installed in the native
communities of Tunants and Yahuahua, in the department of Amazonas, Peru. Sampling
points were established, two for each prototype (entry and exit); The evaluations were
carried out in the months of February, September and October 2020. Parameters of pH,
Turbidity, Total Coliforms (TC), Thermotolerant Coliforms (TrC), Aluminum (Al) and Zinc
(Zn) were evaluated. The results showed values of pH 7.16; turbidity 1.58 NTU. These were
lower than those established by the D.S. No. 031-2010-SA; Regarding the microbiological
analyzes of CT and CF, values of 212.5 and 387.5 CFU / 100 ml were obtained that exceed the
maximum permissible limits. It is concluded that the rainwater examined requires
continuous boiling or disinfection with sodium hypochlorite or another disinfectant for
consumption, in order to ensure the health of the population and avoid gastrointestinal
problems.
KEY WORDS: Drinking water; Water treatment; Water quality; Peru.
Introducción
La calidad del agua, la salud y el crecimiento económico son fundamentales para el
desarrollo del ser humano (Villena,2018). Sin embargo, el agua para consumo humano está
cada vez más amenazada por los contaminantes que genera la humanidad y la disminución
del recurso hídrico debido al calentamiento global (Ripple et al.,2017). El crecimiento
poblacional y las condiciones físicas y químicas de los suelos, producto de las escorrentías
superficiales y subterráneas deterioran la calidad del agua (Álvarez et al., 2008). Es por ello
que los contaminantes de agua incluyen microorganismos bacterianos, virales, fúngicos y
parasitarios; adicionales a sustancias químicas simples o complejas como metales pesados,
sustancias radiactivas, insecticidas, fertilizante, entre otras que afectan a la salud (Gómez,
2018).
Según Morell y Hernández (2000), la concentración de contaminantes en el agua
limita la viabilidad del líquido y aumenta su grado de toxicidad para el ser humano. De
acuerdo con el informe Año Internacional del Saneamiento, publicado en el año 2008, la
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quinta parte de la población a nivel mundial no tiene acceso a agua libre de contaminantes
(ONU- Agua, 2008). La calidad del agua se determina comparando las características
fisicoquímicas y microbiológicas del agua de acuerdo a protocolos o estándares de calidad
(Quiñones, 2016).
Entre los parámetros fisicoquímicos se encuentra el potencial de hidrogeno pH, en
química es una escala numérica utilizada para especificar la acidez o alcalinidad de una
solución (Vázquez y Rojas, 2016); la turbidez que mide la cantidad de partículas suspendidas
en el agua, metales pesados como aluminio y zinc; se considera que el incremento en la
concentración de estos metales en las fuentes hídricas procede de las diversas actividades
antropogénicas, causando efectos nocivos en los sistemas ecológicos y salud (Pabón et al.,
2020).
Dentro de los parámetros microbiológicos tenemos el grupo coliformes que están
presentes en el ambiente, plantas, suelos y el tracto digestivo de los animales y humanos
(“Bacterias Coliformes en el Agua”, 2021). Estos se clasifican en Coliformes Totales y
Coliformes Termotolerantes; la mayoría de estas bacterias son inofensivas para el ser
humano; los síntomas más comunes son malestar gastrointestinal, síntomas de fiebre,
calambres abdominales y diarrea (“Bacterias Coliformes”, 2020). Es por ello que es
importante y necesario realizar estudios de calidad de agua, con fines de salvaguardar la salud
de la población.
Sobre la base de lo mencionado, el objetivo de este estudio fue evaluar la calidad
fisicoquímica, microbiológica del agua de lluvia colectada de prototipos de captación, en dos
comunidades nativas Tunants y Yahuahua pertenecientes a la región Amazonas- Perú.
1. Materiales y métodos
El estudio se realizó en cuatro viviendas de las comunidades de Tunants y Yahuahua
de la selva alta del Perú, departamento Amazonas, provincia Condorcanqui, distrito de Nieva,
con localización en las coordenadas geográficas UTM-WGS84 Este 180 917.44 y Norte 9 492
371.00; con una altitud de 230 m.s.n.m (PVPP, 2009); tiene una temperatura media anual entre
22 y 26°C, con precipitaciones anuales entre 2600 mm a 4000 mm (MIDAGRI, s.f.) (Figura
1).
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Para todos los análisis fisicoquímicos, microbiológicos y metales pesados, se siguió la
metodología establecida en el American Public Health Association (APHA, AWWA, &
WPFC, 2005). Para el análisis del pH se utilizó un multiparámetro según el método 4500-H;
la turbidez se analizó mediante un Turbidímetro, según el método USEPA 180.1. Los análisis
microbiológicos, grupo coliformes, se determinaron en dos fases: fase presuntiva, “el medio
de cultivo que se utilizó es el caldo de Lauril Sulfato, el cual permite que los microorganismos
presentes en el agua se desarrollen utilizando la lactosa como fuente de alimento” (Camacho
et al., 2009); y la fase confirmativa, que se realizó a partir de los tubos positivos que se
comprueban en la fase presuntiva, para ello el medio de cultivo que se utiliza es Brilla para
confirmación de Coliformes Totales y Ec para confirmación de Coliformes Termotolerantes
(Figura 2).
Figura 1. Mapa de ubicación de la provincia de Condorcanqui, distrito Nieva.
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Los parámetros de metales pesados (aluminio, zinc), se determinaron mediante un
proceso de filtración y se agregó 0,3 ml de ácido nítrico para su conservación. Las lecturas se
efectuaron con un Espectrofotómetro de Barrido marca ERMO SCIENTI. Los análisis se
realizaron en el Laboratorio de Aguas y Suelos del Instituto de Investigación para el
Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva (INDES-CES) de la Universidad Nacional Toribio
Rodríguez de Mendoza de Amazonas. Todos los parámetros fueron comparados de acuerdo
al Artículo 63, Parámetros de control obligatorio (PCO), del Decreto Supremo Nº 031-2010-
S.A.
Figura 2: Proceso para determinación de coliformes.
1.1. Análisis de datos
Mediante el test de normalidad de Shapiro-Wilk, se contrastó la normalidad de cada
una de las variables en estudio; y mediante T de Student, se determinaron las diferencias
significativas de los parámetros evaluados entre la entrada y salida de agua de lluvia, haciendo
uso del software Minitab 17.
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2. Resultados
Los resultados indican que el pH a la entrada del prototipo obtuvo una mediana de
7,334 a diferencia del valor de salida que obtuvo una mediana de 7,008, valores que se
encuentran dentro de los Límites Máximos Permisibles (LMP); la turbidez arrojó una media
de 1,616 UNT en entrada y 1.558 UNT en salida. En cuanto a los análisis microbiológicos, los
Coliformes Totales entrada obtuvo una mediana de 258 UFC/100 ml, y de salida una mediana
de 167 UFC/100 ml; al igual que los Coliformes Termotolerantes, entrada obtuvo una mediana
de 637 UFC/100 ml, y de salida una mediana de 138 UFC/100 ml; ambos grupos coliformes
obtuvieron valores que superan los Límites Máximos Permisibles (LMP). En los análisis de
metales pesados como aluminio entrada se obtuvo una mediana de 0,274 mg Al L1 y de salida
0,1458 mg Al L-1; y zinc entrada se obtuvo una mediana de 2,705 mg Zn L-1 y de salida 2.369
mg Zn L-1 valores inferiores a los límites máximos permisibles. Los datos fueron equivalentes
a p > 0,05; estos indican que existe una distribución normal y no existe diferencia significativa
entre las variables estudiadas. (Tabla 1).
Tabla 1. Resultados de los análisis fisicoquímicos y microbiológicos.
Parámetros
Unidad
Media
Valor T
Valor p
LMP
pH (E)
7.334
1.23
0.246
6.5-8.5
pH (S)
7.008
Turb (E)
UNT
1.616
0.32
0.755
5(UNT)
Turb (S)
1.558
CT (E)
NMP/100
mL
258*
0.61
0.555
<1.8 (NMP)
CT (S)
167*
CTr (E)
NMP/100
mL
637*
2.55
0.027
<1.8 (NMP)
CTr (S)
138*
Aluminio (E)
mg Al L-1
0.2748
1.27
0.231
0.2( mg Al L-1)
Aluminio (S)
0.1685
Zinc (E)
mg Zn L-1
2.705
0.94
0.366
3 (mg Zn L-1)
Zinc (S)
2.369
LMP: Límites Máximos Permisibles; * Valores que no cumplen con la normativa reportado en el Articulo 63. Parámetros
de control obligatorio (PCO). Decreto Supremo Nº 031-2010-S.A.
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En la Figura 1 se observa el comportamiento de los parámetros en entrada y salida del
prototipo de captación, siendo los Coliformes Termotolerantes y Coliformes Totales con
mayor concentración en la entrada y concentración baja en la salida, debido a que se aplicó
hipoclorito de sodio al 5 %, con una concentración de 1 gota por litro, para su desinfección y
consumo.
Figura 1. Comportamiento de los parámetros en entrada y salida del prototipo de captación;
CTr= Coliformes Termotolerantes; CT= Coliformes Totales
3. Discusión
El pH en los prototipos evaluados tuvo un valor promedio de media de 7,16 valor que
se encuentra dentro del Límite Máximo Permitido según el D.S. Nº 031-2010-S. A, que
coincide con las investigaciones de Sazakli et al. (2007), quienes evalúan la calidad de agua
subterránea o mezclada con agua de lluvia y calidad de agua de lluvia en la isla de Cefalonia,
Grecia; donde los valores de pH oscilaron entre 7,63 y 8,80 con una media de 8, 35, siendo el
valor del pH mayor en el agua de lluvia, encontrándose dentro de los límites establecidos por
la directiva 98/93/UE.
En relación a la turbidez, se obtuvo un valor promedio de media de 1,58 UNT,
encontrándose dentro del límite máximo permisible; lo que concuerda con las investigaciones
de Minju et al. (2017), quienes evaluaron la calidad del agua de lluvia sin tratar y agua de lluvia
0
100
200
300
400
500
600
700
800
pH
Turbidéz
CT
CF
Aluminio
Zinc
ENTRADA SALIDA
CTr
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con tratamiento para consumo en Vietnam, donde los valores de turbidez oscilaron entre 1
UNT y 0,3 UNT, siendo el valor de la turbidez bajo en el agua de lluvia tratada, encontrándose
dentro de los estándares de agua potable de Vietnam.
En el caso de la calidad microbiana del agua de lluvia, los Coliformes Totales y
Coliformes Termorolerantes obtuvieron valores promedio de media de 212,5 UFC/100 ml y
387,5 UFC/ 100 ml superando ambos valores los límites máximos permisibles. Estos
resultados guardan relación con lo que sostienen Minju et al. (2017), quienes obtuvieron un
valor de 270 UFC/100 ml en coliformes y 8 UFC/100 ml de Escherichia Coli en todas las
muestras de agua de lluvia sin tratar, “siendo los principales causantes de enfermedades
gastrointestinales que influyen en la desnutrición infantil” (Medina et al.,2019).
En lo que respecta a los metales pesados, el aluminio obtuvo un valor promedio de
media de 0,22 mg Al L-1, lo que es preocupante ya que su ingesta podría causar anemia y
desnutrición crónica infantil (Cárdenas y Merma, 2018). Finalmente, el valor promedio de
media de zinc fue de 2,54 mg Zn L-1, valor que se encuentra dentro de los límites máximos
permisibles, algo que no coincide con las investigaciones de Mao et al. (2020), quienes
evaluaron el efecto de los materiales del techo y los patrones climáticos en la calidad del agua
de lluvia en Shanghái, obteniendo valores de Zn en el techo de material galvanizado, valores
que oscilan entre 397 mg Zn L-1 y 1 970 mg Zn L-1. Sin embargo, comparado con otros tipos
de material para techos, el techo de metal galvanizado produce fácilmente la contaminación
con metales pesados durante el uso a largo plazo (Zhang et al.,2014), ya que consta de una
capa galvanizada en la superficie y una capa de hierro en el interior.
Conclusiones
Los parámetros fisicoquímicos evaluados como: pH, turbidez, aluminio y zinc
obtuvieron valores 7,16; 1,58 (UTN); 0,22 mg Al L-1 y 2,54 mg Zn L-1, valores que están dentro
de los Límites Máximos Permisibles, asegurando la calidad del agua de lluvia.
Los valores de Coliformes Totales y Coliformes Termotolerantes presentan valores de
212,5 UFC /100 ml y 387,5 UFC /100 ml, valores que no cumplen con los Límites Máximos
Permisibles, como lo establece la normativa en el Articulo 63, Parámetros de control
obligatorio (PCO), Decreto Supremo Nº 031-2010-S.A., siendo necesario para su consumo el
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hervido o desinfección continua con hipoclorito de sodio u otro desinfectante, que aseguren
la salubridad de la población y poder así evitar problemas gastrointestinales.
Agradecimientos
Al Proyecto de Investigación “Prototipos de sistema de potabilización del agua de
lluvia en comunidades nativas del departamento de Amazonas. Perú 2019-2020”
(PROLLUVIA), al Instituto de Investigación para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva
(INDES-CES) de la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas, por
el apoyo logístico para realizar la presente investigación, así como al FONDECYT por el
financiamiento del proyecto de investigación mediante contrato de subvención Nº 185-2018-
FONDECYT-BM-IADT-SE.
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Anexos
Anexo 1: Sistema de prototipo de captación y muestreo de agua de lluvia.
Figura A=Prototipo de captación y reutilización de agua de lluvia; Figura B=Recolección de
muestras de agua; Figura C=Caja de tecnopor acondicionada con hielo seco para el traslado
de muestras.
A
B
C