Ingeniero Civil / En Chile, se inició en el año 2004 el proceso de la dictación de las Normas Secundarias de Calidad Ambiental (NSCA), con el fin de salvaguardar el aprovechamiento del recurso hídrico, maximizando beneficios sociales y económicos. Bajo esta perspectiva y por ley, considerado en el Análisis General de Impacto Económico y Social (AGIES) que debe acompañar los proyectos de NSCA, se hace imprescindible la incorporación de elementos socio-económicos para evaluar el real impacto de la dictación de este tipo de normas. En este contexto, el objetivo principal de este trabajo fue contribuir a un análisis costo-efectividad del proyecto de NSCA del río Biobío, que permita determinar un conjunto de medidas óptimas de cumplimiento. Para esto, se elaboró un modelo de calidad de aguas superficiales (QUAL2Kw) en una sección del río Biobío, que abarca 7 tramos de la NSCA, localizados zona baja del río Biobío, de un total de 35, para un total de 5 indicadores de calidad (oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, nitrógeno total, fósforo total y nitrato). A partir de este modelo y con el fin de integrar los resultados obtenidos con modelos de optimización, se desarrolló una matriz emisión-calidad, que debe representar una situación del río y permitir modificación en las cargas. Para que lo anterior suceda, el supuesto más importante es que el modelo QUAL2Kw es lineal. Finalmente, se realiza un análisis de incertidumbre a través de simulaciones de Monte Carlo a algunos parámetros del modelo QUAL2Kw, que estén involucrados en los procesos de decaimiento o transformación de los indicadores estudiados. Como resultados de este estudio, la validación del modelo desarrollado en general presentó curvas de ajuste consistentes con la data existente para los distintos indicadores estudiados. Por otra parte, la matriz emisión-concentración que debe representar el modelo presentó errores menores al 1%, por lo que se verificó que efectivamente esta matriz aproxima de buena manera los resultados del modelo QUAL2Kw. Finalmente, se presentan los intervalos de incertidumbre generados por los parámetros del modelo QUAL2Kw, siendo los indicadores de calidad relacionados con la concentración de oxígeno los que presentan mayor incertidumbre a lo largo de los tramos del río Biobío estudiados.

Ingeniero Civil / El lago Villarrica, durante las últimas décadas ha sufrido un acelerado aumento de nivel trófico, pasando de oligotrófico a mesotrófico. El aumento de las actividades productivas en la cuenca ha significado el incremento de los nutrientes que ingresan al lago, lo cual, en conjunto con la legislación actual, han permitido alcanzar el estado en el que se encuentra hoy en día. En este contexto, el objetivo principal de este trabajo es aportar al debate y analizar nuevas opciones de regulación, de tal manera que las metas de calidad ambiental estipuladas en la norma secundaria del lago Villarrica no sean sobrepasadas. Para esto se realizó una revisión bibliográfica sobre casos similares a la cuenca del lago Villarrica, en donde se han utilizado instrumentos económicos, incluidos en un plan de descontaminación. Para el análisis, fue necesario elaborar un modelo sencillo de calidad del agua del lago, el cual relaciona las emisiones de nutrientes con las concentraciones que se encontrarían en el lago. A partir de este modelo, con el fin de acoplar los resultados a un modelo de optimización, se derivó una función impulso-respuesta. Se analizan tres sistemas de regulación que permitirían el cumplimiento de la norma secundaria. Dos corresponden a esquemas en comando y control: Reducción homogénea y descarga máxima. El tercer sistema corresponde al basado en instrumentos económicos, el cual es modelado mediante un problema de optimización de minimización de costos. Finalmente, se entrega una serie de recomendaciones para el diseño de instrumentos económicos, basadas en la experiencia internacional y los resultados de este trabajo. Como resultados de este estudio, se cuenta con las curvas de costo de las diferentes opciones de regulación a descargas puntuales estudiadas, en función del porcentaje de tratamiento de contaminación difusa. Se realiza un análisis comparativo de estas en términos de costos y emisiones. Finalmente, se presenta la solución óptima en términos de costos totales para toda la cuenca.

Ingeniera Civil / En este trabajo se presenta una propuesta de índices de calidad físico-químicos de agua superficial para ecosistemas hídricos de Chile para el Departamento de Recursos Hídricos del Ministerio del Medio Ambiente, con el objeto de clasificar la calidad de las aguas mediante una metodología que se adapte y represente específicamente las condiciones de cada ecosistema. A pesar de los esfuerzos realizados a la fecha, Chile no cuenta actualmente con un índice de calidad de agua propio y oficial, tal que represente las características particulares de sus sistemas hídricos. Los índices propuestos hasta el momento han mostrado restricciones para indicar la calidad de las aguas nacionales, principalmente por no considerar la variabilidad hidroquímica que presentan sus aguas a lo largo y ancho de todo su territorio y por aplicar metodologías que no se adaptan a las condiciones hídricas del país. Debido a lo anterior, se realizó un análisis exhaustivo a la información histórica entregada por el sistema de control hidrométrico de Chile, a cargo de la Dirección General de Aguas (DGA), de todos los sistemas hídricos que poseen estaciones de control de calidad de aguas del país. De esta manera, fue posible determinar el comportamiento fisicoquímico de la matriz de agua de los sistemas hídricos monitoreados, con el fin de considerar estas características e incorporarlas en el índice de calidad. Por otro lado, se realizó un análisis detallado de las metodologías aplicadas en los índices de calidad desarrollados en el mundo, con el fin de proponer un ICA para Chile que se adaptara a las características particulares de sus ecosistemas hídricos. Finalmente, considerando la experiencia internacional y la realidad del territorio nacional, tanto por su diversidad de sistemas, como del tipo y cantidad de información monitoreada por la DGA, se optó por proponer un índice de calidad que incorporara en su estructura las características naturales de las aguas evaluadas y criterios para usos específicos de acuerdo a normas de calidad. Por lo tanto, el índice de calidad de aguas propuesto permite evaluar, en el tiempo y espacio, el estado de la calidad natural de las aguas de los ecosistemas hídricos superficiales del país y su potencial uso como fuente de agua potable y de regadío, considerando las características hidroquímicas particulares de cada tipo de cuerpo de agua de Chile, con el objeto final de detectar cambios significativas en la matriz de agua y realizar a tiempo las gestiones necesarias para evitar desastres irreparables en el ecosistema.

Unidad de práctica para optar al título de Químico Farmacéutico / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / El propósito de este trabajo fue evaluar la capacidad del método de filtración por membrana en la determinación de coliformes totales y fecales utilizando un medio de cultivo “Chromocult® Coliform Agar ES diluido”, en muestras de agua potable a las cuales previamente se les neutralizó el cloro residual y fueron fortificadas con cepas de Escherichia coli (coliforme fecal), Enterobacter aerogenes (coliforme total) y Pseudomonas aeruginosa (no coliforme) en distintas diluciones; y de esta forma, poder validar su utilidad en los análisis de agua realizados por la sección Ecología y Medio Ambiente del Laboratorio de Criminalística (LACRIM) de la Policía de Investigaciones de Chile (PDI). Para llevar a cabo este proceso, se prepararon los inóculos de las cepas antes mencionadas para la realización de las pruebas estandarizadas, realizando diluciones hasta obtener un recuento cercano a 100 UFC (unidades formadoras de colonias) por placa, en el medio de cultivo estudiado y un medio de cultivo de referencia (Plate Count Agar), tanto para las cepas puras (siembras simples), así como para mezclas de ellas (cepas combinadas). Se determinó el porcentaje de recuperación del medio de prueba respecto del medio de cultivo de referencia no selectivo, obteniéndose porcentajes de 90,43% para E. coli; 102,94% para E. aerogenes y 0,78% para P. aeruginosa, valores que cumplen con los requisitos de la promoción de crecimiento para medios de cultivo en el rango de 50 y 200% para las cepas coliformes, así como una inhibición del crecimiento de la cepa no coliforme. Se determinó además, la robustez de la prueba, en términos de la concentración de microorganismos por inóculo puro y con cepas combinadas, no demostrando diferencias significativas entre ellas. Se concluyó que el método estudiado es de utilidad para el LACRIM, para su utilización como prueba de rutina en la determinación de coliformes totales y fecales en agua potable, siendo validado y aprobado internamente a través del presente trabajo. Finalmente, para ampliar las posibilidades de uso de la prueba, se recomienda validar el método de filtración por membrana con el medio Chromocult® ES diluido en matrices distintas, tales como aguas superficiales y agua de mar; además de la utilización de otras cepas, tanto coliformes totales, fecales y no coliformes; con el propósito de confirmar la utilidad del método en estas matrices y así como su robustez frente a una mayor variedad de cepas bacterianas

El propósito de este proyecto es el lanzamiento de AWA, un producto innovador que integra una combinación de compuestos químicos en un sachet de polvo de cuatro gramos y un dispensador para la purificación de agua. La propuesta de negocio se centra en ofrecer una solución de bajo costo y de fácil manejo, lo que posibilita un acceso económico y práctico para obtener agua de alta calidad. Se espera que el producto se posicione fuertemente en el mercado en las diversas tiendas mayoristas y minoristas del Perú generando un gran impacto en comparación de sus principales competidores. Según la Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento, 3.3 millones de peruanos no cuentan con una red pública de agua potable y 6.4 millones no tienen conexiones de alcantarillado (Gobierno del Perú, 2023). Se ha identificado como mercado objetivo a las poblaciones de los departamentos de Lima, Ucayali, San Martín, Huánuco, Madre de Dios y Loreto, a los cuales se planeó llegar en los primeros 5 años de puesta en marcha del proyecto. El enfoque estará dado en peruanos con edades que oscilan entre 18 y 65 años, correspondientes a los niveles socioeconómicos D y E, que buscan mejorar la calidad del agua para su consumo. El valor diferencial del producto proporciona agua limpia, sin sustancias nocivas para la salud humana. El objetivo es ampliar el acceso al agua de calidad en áreas rurales, mediante la aplicación de innovación, sostenibilidad, conciencia social y la creación de soluciones efectivas y asequibles. El capital inicial es de S/ 549 281, se estima obtener un Valor Actual Neto (VAN) de S/ 4, 007 226 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 262%. / The purpose of this project is the launch of AWA, an innovative product that integrates a combination of chemical compounds into a four-gram powder sachet for water purification. This innovative system is complemented by a reusable dispenser that acts as a decantation system to separate water waste. The business proposal focuses on offering a low-cost and easy-to-use solution, enabling affordable and practical access to high-quality water. It is expected that the product will strongly position itself in the market in various wholesale and retail stores in Peru, generating a significant impact compared to its main competitors. According to the National Superintendence of Sanitation Services, 3.3 million Peruvians do not have access to a public drinking water network, and 6.4 million do not have sewer connections (Gobierno del Perú, 2023). We have identified the population of the Lima, Ucayali, San Martín, Huánuco, Madre de Dios, and Loreto departments as the target market, which we plan to reach in the first 5 years of the project. We will focus on Peruvians aged 18 to 65, belonging to socio-economic levels D and E, who seek to improve the quality of water for consumption. The added value of the product lies in obtaining quality water, completely free of particles and contaminants that could pose a risk to people’s health. Our goal is to expand access to quality water in rural areas, through the application of innovation, sustainability, social awareness, and the creation of effective and affordable solutions. With an initial investment of S/ 549 281, projecting an expected NPV of S/ 4 007, 226, and an IRR value of 262%.

Geóloga / El presente trabajo tiene por objetivo determinar las características fisicoquímicas del agua potable en la Provincia de Santiago, con el fin de evaluar la calidad de ésta. Para ello se llevó a cabo un muestreo compuesto en la zona de estudio, recolectando muestras de las tres principales empresas de Servicios Sanitarios: Aguas Andinas, Aguas Cordillera y SMAPA, que en conjunto representan un 96,19% de la población urbana abastecida de agua potable. La caracterización de las aguas muestra un carácter sulfatado (clorurado) cálcico predominante, aunque SMAPA presenta mayores proporciones de calcio y bicarbonato que Aguas Andinas y Aguas Cordillera, llamados de aquí en adelante Grupo AC. Las concentraciones iónicas son mayores en el Grupo AC, lo cual se refleja en mayor dureza, conductividad eléctrica, cantidad de sólidos disueltos y, también, en una mayor capacidad de generar residuos en tuberías, hervidores, teteras u otros artefactos. Se realizó una comparación de los valores obtenidos con diversas regulaciones nacionales como internacionales: NCh409 (2005), OMS (2017), EPA (2009), Directiva 98/83/CE. El análisis de elementos mayores permite observar que el Grupo AC posee una concentración moderadamente alta de sulfato que altera aspectos organolépticos (sabor, color, olor), pudiendo afectar la aceptabilidad por parte de consumidores. El flúor se encuentra en bajas concentraciones: SMAPA se considera no fluorizada y Grupo AC mínimamente fluorizada. El sodio se encontró en concentraciones moderadamente altas; el aporte en adultos, tras consumir 2 litros de agua por día, llegaría al 14% de la recomendación diaria para este elemento. Por otro lado, los constituyentes menores o trazas fueron medidos en órdenes de magnitud menores que los máximos permitidos, por lo que, de acuerdo con la información toxicológica disponible hasta este momento, el agua no presentaría riesgos a la salud humana. La comparación de agua potable con agua embotellada disponible en el mercado chileno muestra que el agua potable es más segura, dado que varias de las aguas embotelladas sobrepasan límites establecidos para ciertos parámetros (As, NO3, B, pH). Sin embargo, no posee componentes que afecten su sabor, color u olor; favoreciendo su aceptabilidad por los consumidores, a pesar de tener un costo entre 521 hasta 3886 más alto que el agua domiciliaria. Se recomienda una revisión de la normativa chilena de calidad de agua potable: los elementos que no han sido regulados aún y aquellos con límites mayores a los máximos establecidos internacionalmente. También se sugiere revisar la norma relativa a la calidad de aguas embotelladas Decreto106 (MINSAL, 1997) y sus incongruencias con la norma de calidad de agua potable NCH409 (2005).

La calidad del agua para consumo humano es uno de los pilares básicos para todo desarrollo de una nación. Por un lado, se constituye en un derecho fundamental para el ejercicio pleno de capacidades y, por el otro, en un servicio público de crucial relevancia. No obstante, el Perú ha presentado grandes desafíos para garantizarla en las zonas rurales. De allí que, se creara el Fondo de Estímulo de Desempeño y Logros Sociales (FED) como un mecanismo de cierre brechas sociales. Lastimosamente los datos recogidos dan cuenta que su labor no ha sido del todo eficaz para mejorar la cloración de agua en las zonas rurales. Frente a ello, nuestra hipótesis es la siguiente: el FED no involucra a los actores claves del sistema de cloración rural en ninguna de sus fases operativas y, en consecuencia, no se fijan incentivos para aquellos quienes tienen la responsabilidad de brindar el servicio de saneamiento en las zonas rurales como son las municipalidades locales. Para comprobar tal hipótesis, realizamos una contrastación entre la cadena de valor real de cloración con intervención del FED y la cadena de valor ideal de cloración con intervención ideal del FED, considerando el marco normativo, documentos de gestión, la doctrina correspondiente y las entrevistas semi estructuradas realizadas a un panel de expertos. Bajo tal metodología de análisis, la presente investigación (1) identifica y delimita las funciones de los actores claves de la cloración para consideración del FED, conforme a la cadena de valor del servicio de agua potable en zonas rurales; (2) analiza la pertinencia de los incentivos que otorga el FED a los actores participantes considerando los riesgos por disfuncionalidades del diseño, sistema de team working, intervención de peer monitoring, entre otros, y finalmente, (3) presenta una propuesta de modelo ideal de intervención del FED, que permita mejorar su operatividad coadyuvando significativamente en lograr la prestación universal de calidad de agua potable en el área rural.