Evaluación de la Calidad de las Aguas Lluvias de Escorrentía sobre Tejados
para su Posible Aprovechamiento- Caso Altos de La Florida (Soacha, Cundinamarca), Villa
Alexandra y Acacias (Localidad De Kennedy, Bogotá D.C.) -
Torres A.(1), Méndez Fajardo S.(1), López Kleine L.(2), Marín Valencia V.(3), González Valencia J.A.(3), Suárez Blanco J.C.(3), Pinzón Melo J.D.(3), Ruiz López A.(3)
(1) Grupo de Investigación ISAD, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá(2) Departamento de Estadística, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá(3) Carrera de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana, sede Bogotá
interés creciente en aprovechamiento del agua lluviacomo fuente alternativa de agua en zonas urbanas
Chen et al., 2008
Bord Na Mona, 2007
interés creciente en aprovechamiento del agua lluviacomo fuente alternativa de agua en zonas urbanas
Simi, 2005
Mitchell et al., 2006
Solución no neutra desde el punto de vista sanitario=> f(oferta hídrica disponible, calidad, usos)
Fletcher et al., 2008
Desconocimiento: - calidad de aguas lluvias- niveles de tratamiento necesarios- riesgos sobre la salud humana
McCarthy et al., 2008
Metales pesados presentes en las aguas lluvias(Boller, 1997 ):- Cd- Cu- Pb- Zn- (Ni)
Morrow et al., 2010
Origen (Göbel et al., 2007):- procesos de combustión,- industrias de hierro o acero,- industrias de metales no
ferrosos,- plantas de incineración, - industrias cementeras o
vidrieras-tráfico vehicular
Cd (Hays et al., 2008):- fundición de metales,- galbaneras, - minería, - combustión de carbón, ….
Sänkiaho, 2009
En aguas de escorrentía sobre tejados (Gromaire et al., 2001):SST = 3 mg/L - 304 mg/LDBO5 = 1 mg/L - 27 mg/L.
Factores que influyen en corrosión de tejados (He, 2002):humedad relativa,pH concentraciones en atmósfera:
dióxido de carbono (CO2),dióxido de azufre (SO2), …
Disponibilidad de contaminantes= f(características de precipitaciones).
Concentraciones en metales pesados (He, 2002):variables en x y t
En Colombiarecolección de aguas lluvias para diferentes usos:
- desagüe de inodoros,- lavado de patios, pisos y fachadas,- riego- consumo animal y humano.
Este trabajo:- resultados de análisis de calidad de aguas lluvias de
escorrentía sobre tejados en Altos de la Florida (Soacha, Cundinamarca),Villa Alexandra y Acacias (Kennedy, Bogotá)
- análisis sobre su adaptabilidad para diferentes usos
Soacha (Pachón Quinche, 2005):- industria textil- fabricación de pinturas y barnices,- jabones y detergentes, - caucho, - vidrio, - ladrillos, - fundición de cobre, plomo y acero
Comunidad Altos de la Florida (Soacha)
Kennedy:- bodegas utilizadas como talleres- materiales reciclables y plantas de recolección - alto tráfico vehicular - quema de cocinol- fabricación de carbón vegetal
Febrero – Abril 2010:- 7 muestras en el barrio Altos de la Florida (Soacha)- 23 muestras en Villa Alexandra y Acacias (Kennedy)- 7 y 6 casas con tejas de zinc y fibrocemento
Ensayos (Laboratorio de Pruebas y Ensayos, FI, PUJ ):- turbiedad (x3)- DBO5 (x3)- Cd (x3)- Zn (x3)
Estándares de calidad:- Ministerio de Salud República de Colombia, 1984- U.S. EPA 2004
Análisis estadísticos:- pruebas de homogeneidad de varianza (Bartlett)- de normalidad (test de Shapiro-Wilk)
=> Kruskal-Wallis (valores p < 0.05)preguntas:influencia del tipo de tejadoinfluencia de eventos lluviososinfluencia de zona urbana
…sobre la calidad del agua muestreada ?
programa R (R Development Core Team, 2010).
evento casa turbiedad (NTU) DBO5 (mg/L) Cd (mg/L) Zn (mg/L)
15 de febrero de 2010
Casa 1‐Zn 51 30 0.1392 5.4009 Casa 2‐Zn 38 NA 0.2035 4.472 Casa 3‐Zn 28 NA 0.1407 5.1451 Casa 4‐FC 60 NA 0.2342 1.9424 Casa 5‐FC 43 NA 0.3722 3.7758 Casa 6‐FC 49 64 0.2303 1.7802
16 de febrero de 2010
Casa 1‐Zn 24 24 0.0077 4.2311 Casa 2‐Zn 14 NA 0.0063 4.9755Casa 3‐Zn 14 NA 0.0105 4.9683Casa 4‐FC 35 NA 0.0433 0.4955Casa 5‐FC 30 NA 0.0064 0.5304 Casa 6‐FC 46 14 0.0081 1.4053
12 de marzo de 2010 Casa 7‐FCp‐Zn 34 NA 0.0206 1.6917 Casa 8‐FC 33 NA NA 0.7023 Casa 9‐Zn 48 NA NA 5.3021
22 de marzo de 2010
Casa 2‐Zn 21 24 0.3054 5.0433 Casa 3‐Zn 1 NA 0.4978 1.5193Casa 4‐FC 1 16 0.6249 0.0523Casa 5‐FC 1 NA 0.2678 3.092Casa 6‐FC 2 16 0.1064 0.3976
12 de abril de 2010
Casa 1‐Zn 1 10 0.3591 2.9166 Casa 2‐Zn 1 8 0.2259 0.9625 Casa 3‐Zn 2 NA NA 2.3497 Casa 4‐FC 1 NA 0.3062 0.4907 Casa 5‐FC 8 8 0.3312 0.3576 Casa 6‐FC 1 8 0.5471 0.4001
30 de abril de 2010
Casa 10‐FCp‐Zn 2 NA 0.705 0.8726Casa 11‐FCp‐Zn 2 NA 0.4078 1.0428 Casa 12‐Zn 1 NA 0.1111 1.2511 Casa 13‐FCp‐Zn 1 NA NA 1.9324 Casa 14‐FCp‐Zn 16 NA 0.6729 3.9104
DBO5 > 10 mg/Lrestricciones (U.S. EPA, 2004):
- descarga de sanitarios y orinales,- usos recreativos con contacto primario,- riego no agrícola y agrícola por aspersión- lavado de automóviles
(i) lluvias: abril Vs febrero - marzo
(ii) utilización para vaciar sanitarios y orinales o para lavado de pisos y fachadas.?
(i) lluvias: abril Vs febrero – marzo
(ii) periodos de tiempo seco anteriores a las lluvias?
(iii) DBO5, : acumulación de materia orgánica ?
RESULTADOS ANOVA
valor p < 0.05
valor p < 0.05valor p < 0.05 valor p < 0.05
valor p < 0.05
valor p < 0.05
valor p < 0.05
- agua muestreada: no apta para vaciar sanitarios y orinales, riego, lavado de pisos y fachadas ni consumo humano
- altos valores de turbiedad y altas concentraciones en DBO5, Cd y Zn.
- alta variabilidad espacial (Cd) y temporal (para todos los parámetros)
- variabilidad : materiales de los techos (Cd y Zn)
- en algunos casos y condiciones especiales, el agua lluvia de escorrentía sobre tejados podría ser adaptada para algunos usos domésticos:
ej: muestras de finales de marzo y abril para vaciar sanitarios y orinaleso para lavado de pisos y fachadas
- usos restringidos en algunas épocas del año?
- se realizarán mediciones de parámetros microbiológicos y físico-químicos complementarios.
- altas concentraciones en Cd y Zn:régimen de lluvias?actividades urbanas (Cd)?material del techo (Cd y Zn)?
- se realizará un estudio más profundo de estas relacionesorigen de la contaminaciónproponer soluciones adaptadas a las comunidades