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Centro de Ciencias Ambientales EULA-Chile. Universidad de Concepción
Barrio Universitario s/n. Concepción Chile
E-mail: babetandres@gmail.com
XIX CONGRESO CHILENO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBI ENTAL
Concepción 28 al 30 de Noviembre de 2011Chile Interamericana
E. Andrés*, V. Almanza, C. Baeza, O. Parra,
G. Vidal, R, Urrutia, D. Caamaño y A. Rossner
AGUA EN SITUACIONES DE EMERGENCIA: AGUA EN SITUACIONES DE EMERGENCIA: FACTIBILIDAD TÉCNICA PARA EL ABASTECIMIENTO FACTIBILIDAD TÉCNICA PARA EL ABASTECIMIENTO
DE AGUA POTABLE DESDE UN SISTEMA DE DE AGUA POTABLE DESDE UN SISTEMA DE LAGUNAS URBANASLAGUNAS URBANAS
TERREMOTO 27 DE FEBREROTERREMOTO 27 DE FEBRERO VULNERABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN
DE AGUA POTABLE
*Superintendencia de Servicios Sanitarios. Consulta do 26/4/2010 - http://www.siss.cl/articles-8066_recu rso_1.pdf
Localidad
Población Urbana con
cobertura AP anterior al terremoto
Posterior al terremoto
Mediante red de
distribución
Mediante Camiones, Estanques
u otro
TALCAHUANO 177.860 25.0% 75.0%
HUALPEN 91.374 65.0% 35.0%
CONCEPCIÓN 224.227 65.0% 35.0%
SAN PEDRO DE LA PAZ 82.034 95.0% 5.0%
13 días después del terremoto (11 – Marzo – 2010)*
Afectados por la falta de agua potable superó el medio millón de habitantes
Los cortes de agua fueron superiores a un mes
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TERREMOTO 27 DE FEBREROTERREMOTO 27 DE FEBRERO
“Si esta planta
hubiese
quedado fuera
de operación,
tendríamos
graves
problemas
porque son
obras mayores
que demoran
meses”
SITUACIÓN POSTSITUACIÓN POST--TERREMOTO EN LAS LAGUNASTERREMOTO EN LAS LAGUNAS
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LAGUNAS URBANAS DE CONCEPCIÓNLAGUNAS URBANAS DE CONCEPCIÓN
NUTRIENTES
CONTAMINANTES
Lo GalindoLo Custodio Tres Pascualas Lo Méndez Redonda
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OBJETIVOSOBJETIVOS
OBJETIVOSOBJETIVOS
Objetivos específicosObjetivos específicos
Evaluar la factibilidad técnica de las lagunas urbanas deConcepción como fuentes de abastecimiento no convencionalde agua potable, solo en caso de emergencia.
Objetivo generalObjetivo general
i) Evaluar la factibilidad técnica de generación de aguapotable de las lagunas en cuanto a calidad del agua.
ii) Evaluar la factibilidad técnica de generación de aguapotable de las lagunas en cuanto a volúmenes disponiblesde extracción.
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METODOLOGÍAMETODOLOGÍA
CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
Lo Méndez
Tres Pascualas
Redonda
Lo Custodio Lo Galindo
Fecha del muestreo
Estaciones
Redonda Tres Pascualas Lo Galindo Lo Méndez Lo Custodio Tipo de muestreo12 de Enero
del 2011LR-1 (S, M, F)
LTP-1 (S, F)LTP-2 (S)
LG-1 (S)LG-2 (S)
LM-1 (S, F) LC-1 (S) Exploratorio
16 de Marzo del 2011
LR-1 (S, M, F)LTP-1 (S, F)
LTP-2 (S)
LG-1 (S)LG-2 (S)LG-3 (S)
LM-1 (S, F)LM-2 (S)
LC-1 (S) Muestreo Mensual
15 de Abril del 2011
LR-1 (S, F)LTP-1 (S, F)
LTP-2 (S)LG-1 (S, F)
LG-2 (S)LM-1 (S, F) LC-1 (S)
Después de la primera lluvia
3 de Mayo del 2011
LR-1 (S, F)LTP-1 (S, F)
LTP-2 (S)LG-1 (S, F)
LG-2 (S)LM-1 (S, F) LC-1 (S)
Muestreo estacional otoño
20 de Julio del 2011
LR-1 (S, F)LTP-1 (S, F)
LTP-2 (S)LG-1 (S, F)
LG-2 (S)LM-1 (S, F) LC-1 (S)
Muestreo estacional invierno
S: Superficie, M: Medio, F: Fondo
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CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
NutrientesNitrógeno total Fósforo total Cloruros
Nitratos Orto-fosfato Fluoruro
Nitritos Calcio PotasioAmoniaco Sulfatos Sodio
MetalesPlomo* Cromo* Aluminio*
Mercurio* Cromo VI* Arsénico*Cobre* Hierro* Magnesio*
Cadmio* Manganeso total Selenio*Zinc*
Componentes orgánicos y plaguicidasCianuro Benceno pp-DDT Tetracloroeteno
Detergentes Tolueno op-DDT Hidrocarburos fijos
Grasas y Aceites Xileno pp-DDE Hidrocarburos volátiles
2,4 D Simazina pp-DDD Pentaclorofenol
Lindano Metoxiclor
Parámetros fisicoquímicos
Temperatura TransparenciaSólidos Suspendidos
inorganicosOxígeno disuelto
Turbidez Color verdaderoSólidos Suspendidos
orgánicos DBO5
pH Conductividad Sólidos totales DQO
AlcalinidadSólidos Suspendidos
totalesDureza total
Sólidos disueltos
* Total y disuelto
Parámetros microbiológicosClorofila “a” Coliformes fecales Coliformes totales Enterococcus
� D.S. 735. Reglamento de los Servicios de Agua Destinados al Consumo Humano.
�NCh 777/1. Agua potable-Fuentes de abastecimiento y obras de captación –
Parte 1: Captación de aguas superficiales
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VOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNASVOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNAS
BATIMETRÍASBATIMETRÍAS
MAPAS BATIMÉTRICOSMAPAS BATIMÉTRICOS
Herramienta 3D Analyst
RESULTADOSRESULTADOS
8
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
20
40
60
80
100
120
140
Clo
rofil
a "a
" (µ
g L-1
)
CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
Programa Internacional Cooperativo de la OCDE -Rydi ng, S. y Rast, W. (1992 ) Carlson, R. (1977)
Redonda Lo Mendez Lo Galindo Tres Pascualas Lo Custodio
ESTADO TRÓFICO DE LAS LAGUNASESTADO TRÓFICO DE LAS LAGUNAS
EUTROFIZACIÓN
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5T
rans
pare
ncia
(m
)
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Fós
foro
tota
l (m
g P
L-1)
Ultraoligo-trófica
Oligo-trófica
Meso-trófica
Eu-trófica
Hiper-trófica
Disco Sechii (m)
�12 6 – 12 6 – 3 3 – 1,5 < 1,5
Fósforo Total (µg/L)
< 4 4 – 1010 –35
35 – 100 > 100
Clorofila “a” (µg/L)
< 1 1 – 2,52,5 –
88 – 25 > 25
CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
D.S. 735 y NCh 777/1
Parámetros fisicoquímicos DS 735 NCh 777/1Temperatura
Turbidez 2 NTU 50 - 500 NTUpH 6,5 - 8,5 6,5 - 8,5
Alcalinidad Transparencia
Color verdadero (Pt/Co) 20 20 - 100Conductividad
Sólidos Suspendidos totales Sólidos Suspendidos
inorgánicos Sólidos Suspendidos orgánicos
Sólidos disueltos 1500 mg L-1 1500 mg L-1
Sólidos totalesDureza total
Oxígeno disuelto DBO5
DQO
Redonda Lo Mendez Lo Galindo Tres Pascualas Lo Custodio
D.S. 735 NCh 777/1
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
2
4
6
8
10
12
pH
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
102030405060708090
100
500520
Tur
bide
z (N
TU
)
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
10
20
30
40
50
6095
100105
Col
or v
erda
dero
(P
t-C
o)
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CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
D.S. 735 y NCh 777/1
Metales DS 735** NCh 777/1**Plomo* 0,05 mg L-1 0,05 mg L-1
Mercurio* 0,001 mg L-1 0,001 mg L-1
Cobre* 2 mg L-1 2 mg L-1
Cadmio* 0,01 mg L-1 0,01 mg L-1
Zinc* 3 mg L-1 3 mg L-1
Cromo* 0,05 mg L-1 0,05 mg L-1
Cromo VI* Hierro* 0,3 mg L-1 0,3 - 50 mg L-1
Manganeso total 0,1 mg L-1 0,1 - 10 mg L-1
Aluminio* Arsénico* 0,01 mg L-1 0,01 - 1 mg L-1
Magnesio* 125 mg L-1 125 mg L-1
Selenio* 0,01 mg L-1 0,01 mg L-1
* Total y disuelto** Referido a Total
Redonda Lo Mendez Lo Galindo Tres Pascualas Lo Custodio
D.S. 735 NCh 777/1
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
1
2
3
4
5
5051
Hie
rro
(mg
L-1)
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1011
Man
gane
so (
mg
L-1)
CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
D.S. 735 y NCh 777/1
Componentes orgánicos y plaguicidas
DS 735 NCh 777/1
Cianuro 0,05 mg L-1 0,05 mg L-1
Detergentes Grasas y Aceites
2,4 D 30 µg L-1
Lindano 2 µg L-1
Benceno 10 µg L-1 0,01 mg L-1
Tolueno 700 µg L-1 0,7 mg L-1
Xileno 500 µg L-1 0,5 mg L-1
Simazina 2 µg L-1
Metoxiclor 20 µg L-1
pp-DDT
2 µg L-1op-DDT pp-DDE pp-DDD
Tetracloroeteno 40 µg L-1 0,04 mg L-1
Pentaclorofenol 9 µg L-1
Nutrientes DS 735 NCh 777/1Nitrógeno total
Nitratos 50 mg NO3- L-1 50 mg NO3
- L-1
Nitritos 3 mg NO2- L-1 3 mg NO2
- L-1
Amoniaco 3 mg NH3 L-1 3 mg NH3 L-1
Fósforo total Orto-fosfato
Calcio
Sulfatos 500 mg SO42- L-1 500 mg SO4
2- L-1
Cloruros 400 mg Cl- L-1 400 mg Cl- L-1
Fluoruro 1,5 mg F- L-1 1,5 mg F- L-1
Potasio Sodio
Redonda Lo Mendez Lo Galindo Tres Pascualas Lo Custodio
D.S. 735 NCh 777/1
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
N-N
H4 (
mg
N L
-1)
10
CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUACARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
D.S. 735 y NCh 777/1
Parámetros microbiológicos DS 735 NCh 777/1
Clorofila “a” Coliformes fecales Coliformes totales 0 NMP/100 mL E.Coli 1.000 - 20.000 NMP/100 mL
Enterococcus
Redonda Lo Mendez Lo Galindo Tres Pascualas Lo Custodio
D.S. 735 NCh 777/1
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
2000400060008000
100001200014000160001800020000
320003400036000
Col
iform
es to
tale
s (
NM
P/1
00 m
L)
12/Enero 16/Marzo 15/Abril 03/Mayo 20/Julio0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
Col
iform
es fe
cale
s (
NM
P/1
00 m
L)
VOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNASVOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNAS
MAPAS BATIMÉTRICOSMAPAS BATIMÉTRICOS
672240 672260 672280 672300 672320 672340 672360 672380 672400 672420
5924060
5924080
5924100
5924120
5924140
5924160
5924180
5924200
5924220
5924240
5924260
LAGUNA REDONDALAGUNA REDONDA
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VOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNASVOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNAS
MAPAS BATIMÉTRICOSMAPAS BATIMÉTRICOS
674250 674300 674350 674400 674450 674500
5923800
5923850
5923900
5923950
5924000
5924050
5924100
5924150
5924200
674700 674750 674800 674850 674900 674950 675000
5925450
5925500
5925550
5925600
5925650
5925700
5925750
LAGUNA LO GALINDOLAGUNA LO GALINDO
LAGUNA TRES PASCUALASLAGUNA TRES PASCUALAS
VOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNASVOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNAS
MAPAS BATIMÉTRICOSMAPAS BATIMÉTRICOS
674720 674730 674740 674750 674760 674770
5924690
5924700
5924710
5924720
5924730
5924740
5924750
673750 673800 673850 673900 673950 674000 674050
5925350
5925400
5925450
5925500
LAGUNA LO MÉNDEZLAGUNA LO MÉNDEZ
LAGUNA LO CUSTODIOLAGUNA LO CUSTODIO
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VOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNASVOLÚMENES DE AGUA EN LAS LAGUNAS
BATIMETRÍASBATIMETRÍAS
Nombre Laguna
Ancho Largo PerímetroÁrea
SuperficialProfundidad
MáximaVolumen
(m) (m) (m) (1000 m 2) (m) (1000 m 3)
Lo Méndez 190,36 379,23 942,62 42,11 6,5 120,10
Tres Pascualas
148,9 549,15 1490,77 77,58 7,9 269,09
Lo Galindo 129,38 519,07 1142,69 49,45 3,4 113,65
Redonda 200,9 209,38 666,67 35,99 14,6 198,74
Lo Custodio 62,69 89,44 241,05 4,02 2,0 3,89
186,4 L/186,4 L/hab·dhab·d
Volumen total de las lagunas : 705,47·103 m3
134.756 habitantes134.756 habitantes
Volumen de agua consumido en 5 días :125,6·103 m3
18%
*Superintendencia de Servicios Sanitarios. Consultado 18/5/2010 - http://www.siss.g ob.cl/577/articles- 7670_informegestion.pdf
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
� Sobre la base de los parámetros que determinan el nivel trófico de laslagunas se estableció que todas ellas se clasifican como eutróficas .
� Metales , componentes orgánicos y plaguicidas cumplen con losrequerimientos de la NCh 777/1 y el D.S. 735, excepto hierro y manganeso(D.S. 735). La reducción de estos parámetros, la turbidez y el pH, se obt ieneal realizar un tratamiento físico-químico del agua.
� En la laguna Lo Galindo se encontraron en las muestras coliformestotales que superan los límites establecidos en la NCh 777/1, debido a lasdescargas de los canales de aguas lluvias en invierno. Por el lo, serequerirá complementar el tratamiento con procesos especiales ogestionar la canalización de las entradas de aguas lluvia a las lagunas.
� El agua de las lagunas de Concepción está en condiciones de serpotabilizada mediante procesos simples de coagulación, floculación,decantación, filtración y desinfección.
� En caso de una emergencia de 5 días se requeriría un 18% del total delagua de las lagunas .
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Para mayor informaciónPara mayor información
Estos resultados forman parte del Proyecto INNOVA CHILE 10CREC-8453 “Aguapotable en situaciones de emergencia: factibilidad técnic a para elabastecimiento no convencional de agua potable desde un sis tema de lagunasurbanas” . Se agradece también a la Empresa Sanitaria ESSBIO S.A y a laMunicipalidad de Concepción por sus aportes al desarrollo de este estudio.
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS
www.eula.cl/lagunas_urbanaswww.eula.cl/lagunas_urbanas
CENTRO EULA-CHILE
Director. Carolina Baeza
Director alterno. Oscar Parra
Elisabet Andrés
Viviana Almanza
Loreto Osorio
Roberto Urrutia
Gladys Vidal
Alfred Rossner
Diego Caamaño
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS
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GRUPO DE INGENIERIA Y BIOTECNOLOGIA AMBIENTALGRUPO DE INGENIERIA Y BIOTECNOLOGIA AMBIENTALCENTRO DE CIENCIAS AMBIENTALES EULACENTRO DE CIENCIAS AMBIENTALES EULA--CHILE. UNIVERSIDAD DE CONCEPCIONCHILE. UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS