INTRODUCCIÓN

El agua de los ríos es un recurso vital para la supervivencia de los ecosistemas acuáticos y terrestres, así como para el bienestar humano y el desarrollo socioeconómico (1,2). Su importancia radica en su papel fundamental en la regulación del clima regional, la provisión de agua potable, la irrigación agrícola, la generación de energía hidroeléctrica y la biodiversidad (3). Además, los ríos actúan como corredores biológicos, facilitando el transporte de nutrientes, sedimentos y organismos, contribuyendo así a la salud de los ecosistemas acuáticos y la fertilidad de las tierras adyacentes (4). Sin embargo, el crecimiento demográfico y las actividades humanas cada vez más intensivas representan una amenaza para la calidad y disponibilidad del agua de los ríos, subrayando la necesidad de una gestión sostenible y una conservación efectiva de estos recursos hídricos cruciales (5).

La contaminación de los ríos debido a la actividad minera es un fenómeno complejo y preocupante, resultado de una combinación de factores físicos, químicos y biológicos (6). En ese sentido las operaciones mineras, especialmente aquellas que involucran la extracción de metales como el oro, la plata y el cobre, generan una serie de impactos ambientales adversos (7). La lixiviación de metales pesados y sustancias químicas tóxicas desde los depósitos de desechos mineros y los relaves hacia los cuerpos de agua cercanos es una de las principales causas de contaminación (8,9). Además, el lavado de minerales y la actividad de trituración pueden liberar sedimentos y productos químicos en los ríos, alterando su composición química y física (10). Este tipo de contaminación no solo afecta la calidad del agua, sino que también puede tener consecuencias devastadoras para la vida acuática y la salud humana, destacando la necesidad de una regulación ambiental más estricta y prácticas mineras más sostenibles (11,12).

Asimismo, la presencia de metales pesados en los ríos puede tener graves consecuencias tanto para los ecosistemas acuáticos como para la salud humana (13). Estos contaminantes, que provienen de diversas fuentes como la industria, la minería y la agricultura, pueden acumularse en sedimentos y organismos acuáticos, alterando los ciclos biogeoquímicos y afectando la biodiversidad (14,15). Además, la ingestión o exposición a estos metales puede causar enfermedades graves en los seres humanos, como trastornos neurológicos, daños en el hígado y los riñones, y problemas en el sistema cardiovascular (16).

Ubicado en la zona de influencia minera del sur de Perú, el río Ramis enfrenta una serie de desafíos derivados de las actividades extractivas, principalmente la minería informal e ilegal, siendo la contaminación un problema ambiental de gran magnitud que afecta tanto a las comunidades locales como a los ecosistemas acuáticos de la región. Las operaciones mineras en esta área liberan una variedad de sustancias tóxicas, incluyendo metales pesados como el mercurio y el plomo, así como productos químicos utilizados en los procesos de extracción (17). Estas sustancias contaminantes se filtran en el río a través de los desechos mineros y los relaves, afectando la calidad del agua y comprometiendo la salud de los ecosistemas acuáticos y las poblaciones que dependen de él para el consumo de agua y actividades económicas como la pesca y la agricultura (18).

Siendo la contaminación del río Ramis, un problema multifacético que requiere una acción urgente y coordinada por parte de las autoridades gubernamentales, las empresas mineras y las comunidades locales, para mitigar sus impactos y restaurar la salud del ecosistema fluvial, la investigación tuvo como objetivo, determinar las características físico-químicas de las aguas superficiales de dos sectores del río Ramis en Perú durante la estación de estiaje.

MATERIALES Y MÉTODOS

El río Ramis es un importante curso de agua que se encuentra en el sur del Perú, en la región de Puno. Se recolectaron cuatro muestras de agua superficial del rio Ramis situado en dos sectores los cuales son: Samán (M1 y M2) y Tuni grande (M2 y M3) durante el mes de mayo de 2021, fecha que corresponde a la estación de estiaje. Tabla 1.

Los criterios para la selección de los puntos de muestreos fueron la proximidad a los asentamientos poblacionales y el uso de las aguas superficiales en la agricultura y ganadería.

Tabla 1 Localización geográfica de la toma de muestra 

Las muestras fueron recolectadas de los sectores Samán y Tuni grande en botellas de polietilenoa fin de trasladarlo, siguiendo los procedimientos de la cadena de custodia hasta los Laboratorios Analíticos del Sur situado en la ciudad de Arequipa, Perú Figura 1.

Figura 1 Mapa de ubicación de los puntos de muestreo 

Las concentraciones de Cu; Pb; Cr y Hg, en mg/l, se midieron mediante el método de ICP-OES (plasma acoplado inductivamente - espectrometría de emisión óptica) en los Laboratorios Analíticos del Sur, certificados según normas internacionales tales como OSHAS 18000, SA 8000, ISO 14000 e ISO/IEC 17025 también, se encuentra certificado por el instituto nacional de calidad-INACAL de Perú. Esta técnica implica el análisis de la composición de elementos presentes principalmente en muestras disueltas en agua.

En cada sitio de muestreo, se llevaron a cabo mediciones de parámetros ambientales, en este estudio se utilizó un equipo multiparámetro Hanna Instruments HI98194 con la finalidad de registrar parámetros físicos como: temperatura (ºC), conductividad eléctrica (µS·cm⁻¹), nivel de pH, turbidez (medida en NTU: Unidades Nefelométricas de Turbidez), sólidos disueltos totales TDS (mg/l) DBO (mg) y DQO (mg/l).

RESULTADOS

En la Tabla 2, se muestran los parámetros físico- químicos detectados en los puntos de muestreos realizados a las aguas superficiales del rio Ramis.

Tabla 2 Parámetros físico químicos de las aguas superficiales del rio Ramis 

Se registró una temperatura mínima de 8.9 °C y una máxima de 12.2 °C, correspondiendo a los puntos M3 y M1 respectivamente. En el punto M1 la conductividad eléctrica es de 909 µs/cm mayor que en todas las demás muestras. Las partículas insolubles responsables de esta turbidez pueden ser aportadas tanto por procesos de arrastre como de remoción de tierra presente en el rio, este parámetro alcanza un valor de 3.7 mg/l en promedio. La demanda bioquímica de oxígeno (DBO)tuvo un valor mínimo 13.6mg/l en el punto de muestreo M3 y un valor máximo en el punto de muestreo M1. La demanda química de oxígeno (DQO) tuvo un valor mínimo en el punto de muestreo M3 de17 mg/l y un valor máximo de 24 mg/l.

Los resultados de la medición de la concentración de metales pesados en las aguas superficiales del río Ramis se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 Concentración de metales pesados de las aguas superficiales del rio Ramis 

Se observa que la concentración de Cu (0.0232 mg/l) es más bajo en el punto de muestreo M2, mientras que es más alto (0.0356 mg/l) en el punto de muestreo M3. La concentración de Pb es igual a todos los puntos de muestreo. La concentración de Cr tuvo un valor mínimo (0.0012mg/l) en el punto de muestreo M3, mientras que, tuvo un mayor valor (0.0064 mg/l) en el punto de muestreo M1. Finalmente, la concentración de mercurio (Hg) fue la más baja (0.0001 mg/l) en el punto de muestreo M4 y la más alta (0.0004 mg/l) en el punto de muestreo M1.

DISCUSIÓN

La mayor conductividad eléctrica registrada entre todas las muestras analizadas en este estudio fue de 909 µs/cm. Sin embargo, este valor se encuentra por debajo del mínimo permisible de 1500 µs/cm, establecido por la normativa peruana para las aguas que pueden ser potabilizadas mediante desinfección en el Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM (19). Aunque la alta conductividad eléctrica del agua en sí misma no representa un riesgo directo para la salud, Benavente et al. (15) y Barriga (20), consideran que puede ser un indicador de otros problemas que podrían tener impactos negativos en la calidad del agua y en la salud a largo plazo.

Los parámetros de DBO y DQO alcanzaron concentraciones máximas de 17.6 mg/l y 24 mg/l, respectivamente. No obstante, es importante señalar que estos valores exceden los límites permisibles establecidos por la normativa peruana para aguas potabilizables mediante tratamiento convencional, fijados en 5 mg/l y 20 mg/l, respectivamente (19). Los altos niveles de DBO y DQO en un cuerpo de agua son indicadores significativos de la carga orgánica y la cantidad de compuestos químicos oxidables presentes en dicho medio, como afirma Guillama et al. (14). Para Ramos (21), estos parámetros son críticos para evaluar la calidad del agua y su capacidad para soportar vida acuática, ya que, la alta DBO sugiere una mayor cantidad de materia orgánica biodegradable presente en el agua, lo que puede resultar en la reducción del oxígeno disuelto en el medio acuático durante el proceso de descomposición bacteriana, llevando a condiciones de hipoxia o anoxia que pueden ser letales para la vida acuática. Por otro lado, Salinas (15), considera que la DQO indica la cantidad total de compuestos orgánicos e inorgánicos que pueden ser oxidados químicamente en el agua, lo que puede contribuir a la eutrofización y la proliferación de algas, alterando así el equilibrio ecológico del ecosistema acuático.

Los valores de la concentración de Cu (0.0356mg/l), excedieron los límites permisibles establecidos por la normativa peruana para aguas usadas en la extracción y cultivo de moluscos, equinodermos y tunicados en aguas marino costeras (0.0031 mg/l) (19). Mientras que las concentraciones para los metales como Pb (0.0001mg/l),Cr (0.0064mg/l) y Hg (0.0004mg/l) no superaron los límites permisibles para aguas usadas en la extracción y cultivo de moluscos, equinodermos y tunicados en aguas marino costeras establecidos en la normativa peruana.

Los altos niveles de cobre en aguas de río pueden desencadenar una serie de consecuencias ambientales y de salud preocupantes, de acuerdo con Loza del Carpio (18) y Vilela et al. (12), ya que, en primer lugar, la toxicidad del cobre para la vida acuática puede afectar la diversidad y la salud de los ecosistemas fluviales, causando la muerte de peces, invertebrados y otros organismos acuáticos . Además, según Sánchez (22), el cobre puede bioacumularse en los tejidos de los organismos, lo que puede provocar efectos adversos en los animales que se alimentan de ellos, incluidos los humanos. Desde el punto de vista humano, se concuerda con Cabezas (22) y Velázquez et al. (23), al plantear que el consumo de agua contaminada con altos niveles de cobre puede plantear riesgos para la salud, como problemas gastrointestinales, daños en el hígado y los riñones, e incluso efectos neurológicos en casos extremos.

CONCLUSIONES

Es notable que en el punto de muestreo M1, se registre una conductividad eléctrica notablemente más alta que en otros puntos de muestreo, lo que sugiere una posible influencia de fuentes de contaminación o características geológicas locales. Además, la presencia de partículas insolubles responsables de la turbidez, con un promedio de 3.7 mg/l, indica una carga de sedimentos que puede ser atribuida a la erosión del suelo y otras actividades humanas. Los valores contrastantes de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la demanda química de oxígeno (DQO) entre los puntos de muestreo resaltan la variabilidad en la carga orgánica y la capacidad de oxidación química del agua en diferentes áreas del río Ramis.

El análisis detallado de los resultados presentados en este estudio revela patrones interesantes en la distribución de metales pesados en las aguas superficiales del área de estudio. Se observa una variación significativa en las concentraciones de cobre (Cu), plomo (Pb), cromo (Cr) y mercurio (Hg) entre los diferentes puntos de muestreo. Es particularmente destacable que la concentración de cobre sea más baja en el punto M2 y más alta en el punto M3, lo que sugiere la influencia localizada de fuentes de contaminación o procesos geológicos en la movilización de este metal en el ecosistema acuático. Por otro lado, la uniformidad en las concentraciones de plomo en todos los puntos de muestreo indica una distribución más homogénea de este metal en el área estudiada. La variabilidad en las concentraciones de cromo y mercurio, con valores mínimos y máximos en diferentes puntos de muestreo, evidencia la complejidad de los procesos de movilización y transporte de estos metales en el agua.

CONFLICTO DE INTERESES.

Los autores declaran que no existe conflicto de intereses para la publicación del presente artículo científico.