La detección de diferentes iones de metales pesados en las diversas fuentes de agua que existen ha sido de gran interés para diversos investigadores y autoridades públicas por el riesgo que estos suponen para la salud de los seres vivos. Debido a la elevada toxicidad que la sola presencia de uno de ellos supone, se han establecido estándares nacionales e internacionales de la cantidad máxima que los recursos hídricos deberían contener en su composición. De toda la gama de metales pesados existentes, el Hg2+ es uno de los más contaminantes y, de acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), la cantidad máxima permisible en el agua potable es 10 nM. Pese a que existen técnicas y protocolos establecidos para detectar la presencia de Hg2+ en agua, se ha visto la necesidad de encontrar métodos alternativos para su detección de una manera más rápida, barata y potencialmente portátil. Todo ello ha dado lugar al uso de sensores químicos de nanopartículas, los cuales han mostrado tener una muy buena aplicabilidad para tal fin [1,2]. En este trabajo se ha optimizado un sensor colorimétrico de Hg2+ basado en la agregación de nanopartículas de oro (AuNPs) inducida por lisina, previamente reportado en la literatura, y se le ha adaptado a un esquema de detección basado en dispersión Rayleigh de resonancia (DRR). En primer lugar, se llevó a cabo la síntesis de AuNPs de diferentes tamaños utilizando la metodología planteada por Turkevich y Frens de reducción de una sal de oro con citrato sódico, siguiendo el proceso de síntesis directa y otro de nucleación y crecimiento de nanopartículas. Se obtuvieron AuNPs de aproximadamente 14, 42 y 78 nm de diámetro con las cuales se procedió a realizar los estudios de detección de Hg2+ por espectrofotometría UV-Visible. Se llevó a cabo la optimización de varios parámetros experimentales incluyendo concentración de AuNPs, concentración del agente reductor de Hg2+ (citrato de sodio), concentración de lisina y tiempo de contacto entre reactivos. Una vez establecidas las condiciones óptimas aparentes en el ensayo de absorción para cada tamaño de AuNPs, se procedió a realizar las curvas de calibración tanto por absorción como por DRR. Se encontró que para la mayoría de casos era posible detectar concentraciones de hasta 10 nM de Hg2+ en agua a nivel de estándares de laboratorio. Mediante una comparación de los resultados obtenidos, se determinó que la mejor respuesta la brindaba el sensor de dispersión con AuNPs de 42 nm, siendo 10 nM de Hg2+ la concentración más baja que se ha conseguido detectar con una muy buena relación señal/ruido. Posteriormente, se realizó un estudio de interferencias utilizando diversos aniones y cationes que pudiesen encontrarse en una matriz de agua potable real, obteniéndose que estos iones no tenían una influencia apreciable en la variación de la señal del sensor. Finalmente, se evaluó con éxito la Aplicabilidad del sensor en una muestra real de agua potable contaminada con Hg2+. / Tesis

La borra de café tiene un alto potencial de aplicación en la descontaminación de aguas para consumo humano en zonas rurales. Este alto potencial se fundamenta, entre otras razones, por su capacidad de adsorción, estabilidad en el tiempo y bajo costo para su obtención. Se utilizó café verde de la especie Coffea arabica proveniente de Quillabamba/Cusco y Villa Rica/Pasco. Cada uno fue tostado en grado oscuro y claro, y sometidos a dos grados de molienda: medio (0,707 < d (mm) < 1,68) y fino (0,420 < d (mm) < 0,707). Se preparó café americano con el café molido medio y café expreso con el molido fino. Se ha determinado que el pH óptimo para la adsorción de Cd(II) y Pb(II) en soluciones acuosas separadas de concentración máxima 10 ppm es 6,5 y 4,0 respectivamente, y el tiempo óptimo de residencia para alcanzar el equilibrio es 10 y 2 horas respectivamente. La adsorción del Cd(II) con borra de café del tipo tostado oscuro y molido medio se ajusta al modelo isotérmico de Freundlich para el café de Villa Rica/Pasco y al modelo isotérmico de Langmuir para el café de Quillabamba/Cusco. Sin embargo, la adsorción del Pb(II) con borras de café del tipo tostado oscuro y molido medio de Quillabamba/Cusco o Villa Rica/Pasco solo se aproximan al modelo isotérmico de Freundlich. La borra de café del tipo tostado oscuro y molido medio de Villa Rica/Pasco fue 27% más eficiente que la de Quillabamba/Cusco, siendo su adsorción máxima de 43,3 y 33,9 mg de Cd por gramo de borra, respectivamente. En cuanto al Pb(II), es 68,3 y 67,6 mg de Pb, por gramo de borra, ambas de una eficiencia comparable. / Tesis

Sacsamarca, región Ayacucho, es un distrito de extrema pobreza, con deficiencias en la vigilancia de la calidad de aguas. Su población manifiesta genuino interés ante la frecuencia de enfermedades estomacales y por el inadecuado tratamiento de sus aguas residuales. El objetivo de la presente investigación es evaluar la calidad del agua superficial empleada para consumo humano en este centro poblado, a través de algunos indicadores fisicoquímicos, relacionando la gestión del agua y la comprensión del ciclo hidrológico. El monitoreo de calidad de agua se realiza en junio y setiembre del 2017, y se establecen ocho estaciones de muestreo -dispuestas en el río Caracha, reservorio y efluente de la poza de tratamiento del pueblo, puquial y laguna Uerpococcha- para mediciones in situ y toma de muestras. Los parámetros medidos en campo son temperatura, conductividad eléctrica, sólidos disueltos totales y pH; en laboratorio se analizan demanda química de oxígeno, sólidos totales, fosfatos, nitratos, sulfatos, y metales totales (arsénico, cadmio, calcio, cobre, hierro, magnesio, mercurio, plomo, potasio, sodio y zinc). Se aplican técnicas estandarizadas volumétricas, gravimétricas e instrumentales, como espectroscopias UV-Visible y de absorción atómica. Los resultados indican que todos los parámetros estudiados no sobrepasan los límites correspondientes establecidos, con excepción de fosfatos (1,51 ppm) en el puquial, y arsénico (0,13 ppm) en el río Caracha. Finalmente, se aplica el marco DPSIR que es un enfoque que integra las características ambientales y sociales y permite ubicar los valores fisicoquímicos hallados en el sistema hidrosocial de Sacsamarca. El resultado de este marco resulta en ausencia de vigilancia de las aguas superficiales y la falta de coordinación con instancias institucionales superiores para revertir los altos niveles de arsénico en el río Caracha. / Sacsamarca, Ayacucho region, is a district of extreme poverty with water quality monitoring insufficiency. Its population shows genuine interest because stomach diseases frequency and inadequate wastewater treatment. The aim of this research is to assess quality of freshwater that is used for human consumption in this village, by means of some physicochemical indicators, relating water management and hydrological cycle understanding. The freshwater quality monitoring is carried out in June and September 2017, and eight sampling stations are set up -disposed in Caracha River, reservoir and effluent of the wastewater treatment pond, freshwater spring (puquial) and Uerpococcha Lagoon - for in situ measurements and sampling. Parameters measured in the field are temperature, electrical conductivity, total dissolved solids and pH; in the laboratory chemical oxygen demand, total solids, phosphates, nitrates, sulfates, and total metals (arsenic, cadmium, calcium, copper, iron, magnesium, mercury, lead, potassium, sodium and zinc) are analyzed. Standardized volumetric, gravimetric and instrumental techniques are applied, such as UV-Visible and atomic absorption spectroscopy. The results indicate that all parameters studied do not exceed the established limits, except for phosphates (1.51 ppm) in the puquial, and arsenic (0.13 ppm) in the Caracha River. Finally, DPSIR framework, an approach that integrates environmental and social characteristics and allows locating the physicochemical values found in the hydrosocial system of Sacsamarca is applied. It results in absence of surveillance of freshwater waters and lack of coordination with higher institutional organizations to reverse high levels of arsenic in Caracha River. / Ayacucho suyupim Sacsamarca llaqta kachkan, kay llaqtapiqa ancha wakcha muchuypa atipasqan kanku, chaynallatami yakunpas manan chuya upyanapaq hinachu, kamachiqninkupas manas allintaqa qawapayanchu chuya yakunku kananta. Kay mana allin chuya yakunkuna kaptinmi runankuna wiksa ima nanaykunawan atipan unqurparinkunñataq. Chayraykum kay Proyecto de investigación nisqan upyana yaku qawanpi kaq “superficial” qawanqa allin kamachikuyninpi kananta, imayna tarikun calidad de Agua nisqan, chaypaqsi ñawinchaynin indicadores fisicoquímicos, allinta umanchana imaynatam yakunchik muyurin chay ciclo hidrológicopi nisqanpipas. Kay qawariykuna ruwakunqa intiraymi (Aymuray) – yakuraymi killakunapim apakunqa 2017 watapi, chaynallataqmi 8 estaciones de muestreo nisqan churakunqa Caracha mayupi, yaku huñuna pukupim, poza de tratamientopim, chaynallataq pukyupi, Uerpococchapi – llapan yaku uqariykuna ruwakunqa sapankama estación nisqapi. Llapan chimpuykuna (indicadores fisicoquímicos) kanqa: yaku quñiynin qawana (temperatura), conductividad eléctrica, sólidos disueltos totales, pH nisqa; wakin chimpuykuna demanda química de oxígeno, sólidos totales, fosfatos, nitratos, sulfatos, y metales totales (arsénico, cadmio, calcio, cobre, hierro, magnesio, mercurio, plomo, potasio, sodio y zinc) nisqa ruwakunqa Laboratorio wasipi. Llapan chimpuykuna apakunampaq kay técnicas estandarizadas volumétricas, gravimétricas e instrumentales, chay espectroscopías UV-Visible y de absorción atómicakunawan ruwanqaku. Resultados nisqa chimpuykuna ruwasqanmanta yachakun kayta; manas llumpaychu upyana yakupi imankuna kasqan, ñataq fosfatokuna chimpuyninpi (1,51 ppm) pukyupi, chaynallataq arsénico nisqa (0,13 ppm) pisilla Caracha mayupi rikurin. Tukupanapaq nisaq kay marco DPSIR yanapakuyninwan Sacsamarca llaqtatam allinta yaku usuyninta apakunqa chay características ambientales y sociales nisqanwan imayna kachkan chaninchaq fisicoquímicos sistema hidrosocial nisqanpim. Hinallataq tarikun mana allin yaku kamachiqninkuna qawariyninpi, chayraykum allin yaku kanampaq Ssacsamarca kamachiq llamkaqninku kuska wichay autoridad nisqawan chay Arsenico nisqa unumanta chinkananpaq. / Tesis

La estrecha relación entre los usos del agua que se da fuera de los Pantanos, con el estado de conservación del ecosistema del Refugio de Vida Silvestre Pantanos de Villa (RVSPV), están muy ligados. Esta investigación se centra en los manantiales de agua y en los canales de abastecimiento de agua que alimentan al RVSPV, que se encuentran en el área de amortiguamiento. Por un lado, la falta del servicio de agua y desagüe, obliga a la población aledaña a los canales a buscar una fuente segura de agua para satisfacer sus necesidades. Según las encuestas realizadas para esta investigación, los usos del agua más representativo es la “lavandería”. Este lugar es un ojo de agua en la cual esta acondicionado para que la población tenga acceso y las facilidades para realizar actividades para el lavado de ropa. Por otro lado, se evidencia una constante afectación al RVSPV por numerables investigaciones en la misma área protegida, ignorando los usos del agua que se dan dentro del área de amortiguamiento del RVSPV. En la investigación se evidencia que, pese a la llegada de los servicios de agua y desagüe a los domicilios, un 37% de los encuestados seguirán utilizando las instalaciones de la “lavandería”. Debido a que las instalaciones de la lavandería: no representa una afectación económica para ellos, facilita lavar frazadas de forma rápida/eficiente; y la lavandería es considerada como una actividad de distracción y/o esparcimiento donde hasta los niños juegan. Representando la actividad de la “lavandería”, un aporte constante de fósforo al agua, contribuyendo a elevar el estado trófico de los canales y a las mismas lagunas de los Pantanos. Proceso eutrófico el cual origina: un crecimiento excesivo de vegetación, disminución del área de los Pantanos, pérdida de biodiversidad y la degradación del área natural protegida en sí. / The close relationship between the uses of water that occurs in the buffer zone, with the conservation status of the Pantanos de Villa Wildlife Refuge (RVSPV), are closely linked. This research focuses on water outlets and water supply channels that feed the RVSPV, which are located in the buffer zone. On the one hand, the water and sewer service absence, forces the surrounding population to the channels to find a safe source of water to meet their needs. According to the surveys conducted for this research, the most representative uses of water is “laundry”. This place is underground outlet water in which it is conditioned so that the population has access and has facilities to carry out activities for washing clothes. On the other hand, a constant impact on RVSPV is evidenced by numerous researches in the same protected natural area, ignoring the uses of water that occur within the RVSPV buffer zone. The investigation shows that, despite the arrival of water and sewage services to homes, 37% of them will continue to use the facilities of “laundry”. Because the laundry facilities: does not represent an economic affectation for them, it facilitates washing blankets quickly/efficiently; and laundry is considered a distraction and/or leisure activity where even children play. Representing the activity of “laundry”, a constant contribution of Phosphorus to water, contributing to elevate the trophic state of the channels and to the lagoons of the RVSPV. Eutrophic process which originates: an excessive growth of vegetation, decrease in the area of RVSPV, loss of biodiversity and the degradation of the protected natural area itself

El presente trabajo académico aborda la cuestión controvertida referente a la competencia de la Autoridad Nacional del Agua (ANA) para sancionar ante eventuales afectaciones que pudieran generarse sobre la laguna Shanshococha, debido a que dicho organismo ejerce jurisdicción administrativa exclusiva en materia de aguas. Abordé este tema debido a que considero que resulta necesario establecer cuáles son las competencias que ejerce la OEFA y la ANA en la fiscalización de la calidad del recurso hídrico en el desarrollo de las actividades de hidrocarburos. La hipótesis que planteo es que no existe superposición de funciones entre ambas entidades, y que el inicio de procedimientos administrativos sancionadores independientes por parte de OEFA y ANA no estaría vulnerando el principio Non bis ídem. Cabe señalar que en la presente investigación haré la revisión de un caso específico relacionado al impacto de la laguna Shanshococha por parte de la empresa Pluspetrol Norte, teniendo en cuenta la posición del Tribunal de Fiscalización Ambiental de la OEFA, y haciendo una crítica de esta. En ese sentido, con este trabajo podré determinar las competencias de fiscalización que tiene la ANA y la OEFA en la fiscalización de la calidad del recurso hídrico, y que la actuación de ambas entidades no vulnera el principio Non Bis Idem.

Las fuentes termales Pachapupum y Cceronta se ubican en la región de Ayacucho. Pachapupum es una formación concéntrica de material calcáreo, ubicada en la provincia de Huanca Sancos, y las fuentes termales se formaron naturalmente. Las aguas termales de Cceronta son un atractivo turístico abandonado, ubicado en el distrito y provincia de Lucanas. Los pobladores locales y los visitantes suelen aprovechar estas fuentes termales como balneario y se aplican emplastos de lodo, una práctica tradicional pero que representa un peligro latente relacionado a la exposición a elementos tóxicos tales como As, Hg, Cd y Pb, comunes en ese tipo de ambientes. Independientemente de la vía de absorción, pueden conllevar a problemas de salud debido a la imposibilidad del cuerpo humano de metabolizar elevadas concentraciones de dichos elementos químicos. Bajo las condiciones existentes en ambas fuentes termales y buscando contribuir con el bienestar de la población ayacuchana, se analizaron los niveles de As, Hg, Pb, Cd, Al y Fe ambientalmente disponibles en agua y sedimento por espectrometría de absorción atómica (AAS), tanto por el método de llamas (Pb, Cd, Al y Fe) como por el método de generación de hidruros (As y Hg). Se implementó el método de extracción ácida para las muestras de sedimentos. Se buscó determinar si los niveles de dichos elementos en las pozas termales implican un potencial riesgo para la salud de los usuarios de estos recursos naturales. Asimismo, se dispone a entregar esta información química a los pobladores de ambas localidades para que puedan considerar una mejor gestión sobre el uso de las termas por los bañistas. De los resultados obtenidos, aquel de mayor relevancia fue la elevada concentración de arsénico en ambas fuentes termales. La más contaminada es Cceronta con concentración de 4,185 ± 0,056 mg As/L de agua y 252,130 ± 4,498 mg As/kg de sedimento seco, mientras que para Pachapupum se determinó una concentración de 0,890 ± 0,012 mg As/L de agua y 273,552 ± 4,693 mg As/kg de sedimento seco. Estos valores superan los estándares establecidos por la ATSDR ya que a partir de valores de 0,014 mg As/kg se reportan problemas cardiovasculares y hepáticos, por lo que se recomienda a las autoridades encargadas de la localidad implementar un sistema de gestión, estableciendo el tiempo y la frecuencia del contacto de los usuarios con el agua y el sedimento de las fuentes termales con la finalidad de evitar peligros a la salud de las personas que hacen uso de las fuentes termales. En cuanto a los niveles de Pb, se detectaron niveles superiores a los estándares nacionales de calidad ambiental para agua (Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM) en las aguas termales de Pachapupum (0,127 ± 0,005 mg/L), mientras que en Cceronta los valores estuvieron por debajo de los límites de detección y estándares nacionales (<0,048 mg/L). Se detectó niveles elevados de mercurio en el sedimento de Cceronta (0,698 ± 0,021 mg/kg de sedimento seco) según el marco legal canadiense, normativa que se toma como referencia debido a los niveles más estrictos que expresa en comparación con otras normativas internacionales y por su especificidad respecto a los efectos límites y efectos probables. Se encontraron concentraciones de cadmio por debajo de los límites de detección en las aguas termales de Pachapupum (<0,032 mg/L) y Cceronta (<0,032 mg/L). En cuanto a los niveles en el sedimento, tanto de Pachapupum (4,052 ± 0,058 mg/kg) como de Cceronta (1,828 ± 0,045 mg/kg de sedimento seco), sugieren la posibilidad de efectos adversos según la normativa de calidad de Canadá. Por último, se detectaron niveles muy elevados de Fe y Al tanto en Pachapupum como en Cceronta, siendo las concentraciones superiores en la matriz de sedimento, lo cual se explica por la misma geología del terreno. En Cceronta se detectaron 1701,096 ± 6,385 mg/kg de sedimento seco de Fe y 1052,015 ± 32,890 mg/kg de Al en el sedimento seco, mientras que en Pachapupum se detectaron 5249,216 ± 14,199 mg/kg de Fe y 5612,616 ± 130,405 mg/kg de Al en el sedimento seco. A partir de los resultados obtenidos en esta investigación, se recomienda no emplear para uso recreativo, y menos aún para ingesta, los recursos de las fuentes termales estudiadas debido a los niveles elevados de arsénico. / The Pachapupum and Cceronta hot springs are located in the Ayacucho region. Pachapupum is a concentric formation of calcareous material, located in the province of Huanca Sancos, and the hot springs were formed naturally. The Cceronta hot springs are an abandoned tourist attraction, located in the district and province of Lucanas. Local residents and visitors often take advantage of these hot springs as a spa and apply mud plasters, a traditional practice that represents a latent danger related to exposure to toxic elements such as As, Hg, Cd and Pb, common in this type of environments. Regardless of the route of absorption, they can lead to health problems due to the inability of the human body to metabolize high concentrations of these chemical elements. Under the existing conditions in both hot springs and seeking to contribute to the wellbeing of the Ayacucho population, the levels of As, Hg, Pb, Cd, Al and Fe environmentally available in water and sediment were analyzed by atomic absorption spectrometry (AAS), both by the flame method (Pb, Cd, Al and Fe) and by the hydride generation method (As and Hg). The acid extraction method was implemented for the sediment samples. It was sought to determine if the levels of these elements in the thermal pools imply a potential risk to the health of the users of these natural resources. Likewise, it is expected to deliver this chemical information to the residents of both towns so that they can consider a better management of the use of the hot springs by bathers. From the results obtained, the most relevant finding was the high concentration of arsenic in both hot springs. The most contaminated one is Cceronta, with a concentration of 4,185 ± 0,056 mg As/L of water and 252,130 ± 4,498 mg As/kg of dry sediment, whereas for Pachapupum, a concentration of 0,890 ± 0,012 mg As/L of water and 273,552 ± 4,693 mg As/kg of dry sediment was determined. These values exceed the standards established by ATSDR, as cardiovascular and hepatic problems are reported from values of 0,014 mg As/kg. Hence, it is recommended that the local authorities responsible implement a management system, establishing the duration and frequency of users' contact with the water and sediment of the hot springs to prevent health hazards for those using them. Regarding Pb levels, higher levels than the national environmental quality standards for water (Supreme Decree No. 004-2017-MINAM) were detected in the Pachapupum hot spring waters (0,127 ± 0,005 mg/L), whereas in Cceronta, values were below detection limits and national standards (<0,048 mg/L). Elevated levels of mercury were detected in Cceronta's sediment (0,698 ± 0,021 mg/kg) according to Canadian legal framework, which is used as a reference due to its stricter levels compared to other international standards and its specificity regarding limit effects and probable effects. Cadmium concentrations were found below detection limits in both Pachapupum (<0,032 mg/L) and Cceronta (<0,032 mg/L) hot spring waters. Concerning sediment levels, both in Pachapupum (4,052 ± 0,058 mg/kg) and Cceronta (1,828 ± 0,045 mg/kg), they suggest the possibility of adverse effects according to Canadian quality standards. Lastly, very high levels of Fe and Al were detected in both Pachapupum and Cceronta, with higher concentrations in the sediment matrix, explained by the terrain's geology. In Cceronta, 1701,096 ± 6,385 mg/kg of Fe and 1052,015 ± 32,890 mg/kg of Al were detected in the sediment, whereas in Pachapupum, 5249,216 ± 14,199 mg/kg of Fe and 5612,616 ± 130,405 mg/kg of Al were detected in the sediment. Based on the results obtained in this research, it is recommended not to use these water resources for recreational use, and even less for ingestion, especially due to the high levels of arsenic which can generate problems to the user’s health, such as skin, respiratory and digestive conditions.

En el Perú, la industria minera viene generando un gran impacto en el ámbito económico, social y ambiental a lo largo de los años. Donde, el ámbito ambiental, es el más perjudicado, siendo el componente agua uno de los principales componentes ambientales afectados, debido al mal manejo de los efluentes generados por las actividades mineras o por pasivos ambientales mineros. Por eso, los sistemas de tratamiento pasivo, como, los Wetlands artificiales, surgen como una alternativa para la remediación a largo plazo, además, de ser económicamente más viable que una planta de tratamiento, ya que emplea especies de plantas para la remoción de elementos tóxicos. Con el fin de cumplir con la normativa ambiental: Límites Máximos Permisibles (LMP) y Estándares de Calidad Ambiental (ECA). La presente investigación tiene como objetivo evaluar el uso de Wetlands aeróbicos, usando plantas como la Totora y Carrizo, para eliminar metales pesados de aguas contaminadas; y su posible utilización para la remediación de pasivos ambientales mineros. Para lograr tal objetivo, se construyeron celdas, a escala de laboratorio, que contenían las plantas previamente mencionadas, soluciones que contiene metales como Cu, Zn, Pb y Fe, y piedra chancada como sustrato. El ciclo de remediación fue de 9 días, donde se realizó el monitoreo de los parámetros físico-químicos (pH, conductividad eléctrica, oxígeno disuelto, turbidez), aniones (nitratos, amoniaco, sulfatos) y contenido de metales. Al finalizar el ciclo, se procedió a retirar las especies de plantas para su tratamiento y análisis mediante los métodos de Vía Seca y Vía Húmeda, para determinar la cantidad de metales presentes en cada parte de la planta (tallo y raíz) y determinar sus eficiencias de absorción. De los resultados obtenidos en laboratorio, se determina que en el día final de tratamiento la mayoría de los parámetros físico-químicos analizados, cumplen con los Límites Máximos Permisibles (LMP) y Estándares de Calidad Ambiental (ECA), a excepción del amoniaco. Además, las concentraciones finales de los metales pesados, cumplen con los LMP y ECA, a excepción del Pb que solo cumple con los LMP. Se obtiene, que el Carrizo obtuvo mejor eficiencia de remoción de Cu (87%) y Zn (94%), y la Totora mejor eficiencia de remoción de Cu (90%), Pb (92%) y Fe (69%). De la misma forma, el Carrizo presento mejor eficiencia de acumulación de Cu y Zn, y la Totora mejor eficiencia de acumulación de Cu y Pb. De los dos métodos empleados, la Vía Húmeda presenta mejores valores de recuperación de metales que la Vía Seca, en metales como el Cu y Fe. Finalmente, se presentó el presupuesto empleado a escala de laboratorio para el desarrollo de la propuesta de remediación para que pueda ser implementada a mayor escala, tanto en operaciones mineras como en pasivos ambientales mineros. / In Peru, the mining industry has been generating a great impact in the economic, social and environmental spheres over the years. Where, the environmental sphere is the most affected, with water being one of the main environmental components affected, due to the poor management of effluents generated by mining activities or by mining environmental liabilities. For this reason, passive treatment systems, such as artificial wetlands, emerge as an alternative for long-term remediation, in addition to being economically more viable than a treatment plant, since it uses plant species for the removal of toxic elements. In order to comply with environmental regulations: Maximum Permissible Limits (MPL) and Environmental Quality Standards (EQS). The objective of this research is to evaluate the use of aerobic wetlands, using plants such as Totora and Carrizo to eliminate heavy metals from contaminated waters and their possible use for the remediation of mining environmental liabilities. To achieve this objective, cells were built, on a laboratory scale, containing the plants, the solutions which contains metals such as Cu, Zn, Pb and Fe, and crushed stone as a substrate. The remediation cycle was 9 days, where physical-chemical parameters (pH, electrical conductivity, dissolved oxygen, turbidity), anions (nitrates, ammonia, sulfates) and metal content were monitored. At the end of the cycle, the plant species were removed for treatment and analysis using the Dry Ashing and Wet Digestion Methods, to determine the amount of metals present in each part of the plant (stem and root) and their absorption efficiencies. From the results obtained in the laboratory, it is determined that on the final day of treatment, most of the physical-chemical parameters analyzed comply with the Maximum Permissible Limits (MPL) and Environmental Quality Standards (EQS), with the exception of ammonia. Furthermore, the final concentrations of heavy metals comply with the MPL and EQS, except for Pb, which only complies with the MPL. It is obtained that the Carrizo has better removal efficiency of Cu (87%) and Zn (94%), and the Totora better removal efficiency of Cu (90%), Pb (92%) and Fe (69%). In the same way, the Carrizo presented better Cu and Zn accumulation efficiency, and the Totora better Cu and Pb accumulation efficiency. Of the two methods used, the Wet Digestion Method presents better metal recovery values than the Dry Ashing Method, in metals such as Cu and Fe. Finally, the budget used at a laboratory scale for the development of the remediation proposal was presented so that it can be implemented on a larger scale, both in mining operations and in mining environmental liabilities.

El Perú es un país dotado de un vasto número de recursos geológicos que lo convierten, por tanto, en una potencia mundial para la producción minera. Sin embargo, los vertimientos de desechos producidos por la actividad minera y petrolera tienen un impacto grande en el ecosistema ocasionando serios problemas de contaminación ambiental. Estos vertimientos poseen metales pesados tales como mercurio, plomo y cadmio, los cuales son movilizados por las aguas contaminando todo lo que esté a su alrededor alterando tanto la vida humana como la del resto de especies. Por otro lado, la detección tradicional de metales pesados no se realiza en tiempo real, sino que es manual y se lleva a cabo en laboratorios equipados con personal calificado. Entonces una medición en laboratorio, que puede ser realizada días después de haber colectado la muestra, puede no reflejar de manera certera los cambios dinámicos de los contaminantes en el agua. Asimismo, el mercurio es uno de los metales pesados con más impacto contaminante, por ende, su monitoreo es de real importancia para mantener un control más eficiente sobre el modo en que el mercurio está contaminando. Es así que, el presente trabajo plantea un diseño innovador de un sistema de monitoreo en tiempo real de mercurio en aguas aledañas a explotaciones mineras y petroleras usando una plataforma IoT, de modo que los datos obtenidos por los sensores sean enviados a una plataforma en la Nube, permitiendo de esta manera que los entes reguladores puedan tener acceso a estos datos y observar los cambios dinámicos que se producen en la contaminación del agua. Adicionalmente, el diseño mecánico de este sistema le permite operar en un río en la selva, debido a que es una de las zonas más afectadas por contaminación por mercurio; el diseño eléctrico- energético también comprende la autonomía energética del sistema, ya que posee un sistema de panel solar con batería, lo que ofrece versatilidad en el lugar donde se plantea poner en operación al sistema; y además, la comunicación inalámbrica entre los diferentes elementos que comprenden el sistema proporciona buena conectividad para la transmisión de datos. Finalmente, la aplicación del sistema propuesto ayuda a enfrentar de un modo más innovador la problemática de la contaminación de los recursos hídricos ya que fortalece el control y monitoreo del agua, de modo que se puedan tomar mejores y más rápidas decisiones.

El presente trabajo trata de hallar un método para la medición del potencial de generación ácida de un relave minero en la zona central del Perú, mediante muestras recolectadas de la zona y análisis de laboratorio a escala. Se trata además de encontrar una metodología que simplifique el proceso de medición de potencial de generación ácida y aumente la confiabilidad de los resultados obtenidos a comparación de los métodos que actualmente se utilizan. Se complementará el trabajo tratando de hallar posibles métodos de solución y neutralización a la problemática producto de la generación de acidez de estos relaves. El primer capítulo describirá las características del fenómeno de formación de aguas ácidas explicando: las reacciones, la influencia de los factores que apoyan, los métodos de transporte y migración y la metodología actual de estimación. Se complementará explicando los ensayos utilizados para la predicción del DAM, ensayos estáticos y cinéticos. En el segundo capítulo se describirá la metodología de trabajo a utilizar, describiendo detalladamente los trabajos a realizar. También se hará la descripción de las muestras de relave recolectadas del centro del Perú, estas incluyen las zonas de: San Miguel, Mar Túnel, Yanacancha, Chaupimarca, Quilacocha y Yauli. El tercer capítulo se centrará en el análisis y en los resultados obtenidos producto de los ensayos realizados. Se mostrará el desarrollo experimental y la presentación y discusión que se llevó a cabo a partir de los valores hallados. La presentación de cada muestra de relave a tratar incluirá los resultados de los ensayos por análisis químico, la difractometría de rayos X y la evaluación por microscopio petrográfico mientras que en la discusión de resultados se definirán los contenidos de: especies neutras, especies generadoras de ácido y las especies de tipo básico; además del análisis de la influencia de estas en los resultados finales a mostrar comparando estos con la legislación peruana vigente. Se encontrará que las muestras tienen un mayor contenido de especies neutras, entre 50 e incluso 97% de peso, mientras que las especies de tipo básico y las de tipo ácido están presentes en menor cantidad, entre 0 y 33% las básicas y entre 2.7 y 17% las ácidas. Según los análisis químicos se encontró además que las muestras de relave contienen valores de elementos que pueden presentar algún potencial de contaminación (As, Fe, Mn, Pb, Sb, etc.). En el cuarto capítulo se tratarán los métodos propuestos para la neutralización y/o control del potencial ácido en las muestras seleccionadas describiendo los métodos potencialmente aplicables y luego eligiendo las opciones de tratamiento a través de la adición de sustancias básicas sobre las muestras de relave durante la operación minera. Para el proceso por adición química se describirá el procedimiento realizado a partir de muestras de material neutralizante recolectadas en zonas aledañas a los puntos de medición de relaves, realizando los cálculos para encontrar la cantidad necesaria de carbonatos para neutralizar una tonelada de relave. En el quinto y último capítulo se analizará todo el proyecto en conjunto. Una vez que se obtuvieron todos los resultados, tanto teóricos como prácticos, y los cálculos necesarios producto de los ensayos realizados a las muestras de relave, se podrán trabajar las conclusiones finales. En conclusión, el siguiente trabajo determina el potencial que podrían tener diferentes tipos de relave de generar contaminantes ácidos sobre las aguas aledañas a las operaciones mineras en la zona central del Perú (antiguas y/o en actividad), realizando varios ensayos de laboratorio y tratando de encontrar una metodología que brinde mayor confiabilidad a los resultados tradicionales.

Los humedales son uno de los ecosistemas más importantes del mundo debido a sus principales beneficios identificados: ser filtradores naturales de agua y reguladores de los ciclos hidrológico y químico, además son llamados “mercados biológicos” por la rica biodiversidad que poseen. La mayoría de las funciones que cumplen los humedales se agrupa en las siguientes tres categorías: función hidrológica, función biogeoquímica y mantenimiento de hábitats y cadenas alimenticias. Actualmente, los humedales están siendo amenazados por efecto de la acción humana y las escasas áreas destinadas a la conservación de humedales, sobretodo en la costa. El deterioro por la acción humana es el principal problema que enfrentan los humedales, sin considerar que una buena conservación no sólo beneficia a la fauna asociada sino también a la población que aprovecha sus recursos y servicios. El área de estudio de esta tesis son Los Pantanos de Villa ubicados en el distrito de Chorrillos en la región de Lima Metropolitana. Debido a que los pobladores cercanos usan las aguas de los principales canales de abastecimiento a las lagunas como lavaderos domésticos, el objetivo es determinar la concentración de detergentes en las aguas de los principales canales de abastecimiento y de las lagunas de Los Pantanos de Villa para determinar si existe contaminación por este tipo de actividad. Así mismo, se determinan los contenidos de nitrógeno, fósforo disuelto y fósforo total como nutrientes indicadores de eutrofización en las lagunas. Se tomó muestras durante dos trabajos de campo, el 12 de diciembre del 2013 (época de verano) y el 21 de julio del 2014 (época de invierno). Las muestras fueron preservadas cuidadosamente y los análisis se realizaron mediante técnicas analíticas estandarizadas. Los niveles del pH de las aguas de las lagunas muestran tendencia a la basicidad, la conductividad supera los estándares de calidad ambiental establecidos por el Ministerio del Ambiente para lagos y lagunas de cuerpos lénticos. Las concentraciones de detergentes encontradas en las lagunas Anap y Principal alcanzan niveles considerados tóxicos para la vida acuática. Las concentraciones de nutrientes encontradas (fósforo y nitrógeno total Kjeldahl) conducen a clasificar las lagunas Sur y Anap en un estado hipereutrófico.