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DIAGNÓSTICO, INVENTARIO DE EMISIONES Y MONITOREO DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS DE

LA CUENCA DE RÍO CACHAPOAL ID: 608897-69-LE12

Elaborado para Departamento de Economía Ambiental del Ministerio del Medio Ambiente

Elaborado por Revisado por Aprobado por

CDP/MPP/POE/DZC/DQT MPP/CDP MPP

P-2012-011-Inf final NSCA Cachapoal.Ver1.docx 29/01/2013

Elaborado en: Enero de 2013

DIAGNÓSTICO, Inventario Y MONITOREO DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS DEL RÍO CACHAPOAL – INFORME FINAL

Plataforma de INVESTIGACIÓN ECOHYD LTDA. [email protected]

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En conformidad,

Matías Peredo P.

Jefe Proyecto Plataforma de Investigación EcoHyd

Santiago, 29 de Enero de 2013

DIAGNÓSTICO, INVENTARIO Y MONITOREO DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS DEL RÍO CACHAPOAL – INFORME FINAL


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ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 9

2 OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 11

2.1 OBJETIVO GENERAL DEL ESTUDIO ............................................................................................................ 11 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................................................................... 11

3 METODOLOGÍA .................................................................................................................................. 12

3.1 RECOPILACIÓN DE ANTECEDENTES ........................................................................................................... 12 3.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA CUENCA ...................................................................................................... 12

3.2.1 Caracterización de la cuenca ...................................................................................................... 12 3.2.2 Evaluación Multicriterio .............................................................................................................. 12

3.3 PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO .......................................................................... 13 3.4 INVENTARIO DE EMISIONES PARA LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ................................................................. 13

3.4.1 Identificación y georreferenciación de fuentes emisoras ........................................................... 13 3.4.2 Caracterización físico-química de las fuentes puntuales presentes en la cuenca del rio Cachapoal ................................................................................................................................................ 13 3.4.3 Caracterización fisicoquímica de las fuentes difusas .................................................................. 14

3.5 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ........................................................... 14 3.5.1 Base de datos fisicoquímica ........................................................................................................ 14 3.5.2 Salidas a terreno ......................................................................................................................... 14 3.5.3 Análisis espacial .......................................................................................................................... 16 3.5.4 Análisis temporal ........................................................................................................................ 17

3.6 CARACTERIZACIÓN LIMNOLÓGICA DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ............................................................ 17 3.6.1 Base de datos limnológicos......................................................................................................... 17 3.6.2 Salida a terreno .......................................................................................................................... 17 3.6.3 Análisis de la comunidad acuática y su relación con la calidad de las aguas ............................. 18

3.7 ESTIMACIÓN DE CARGAS APORTANTES A LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ........................................................ 20 3.7.1 Emisiones puntuales y puntuales-difusas ................................................................................... 20 3.7.2 Emisiones difusas ........................................................................................................................ 21

3.8 ANÁLISIS DEL AJUSTE DE LA NORMA SECUNDARIA DEL RÍO CACHAPOAL ........................................................... 22 3.9 PROYECCIÓN DE AUMENTO DE LAS CARGAS APORTANTES ............................................................................. 22 3.10 MEDIDAS DE ABATIMIENTO ................................................................................................................... 23

4 RESULTADOS ..................................................................................................................................... 23

4.1 RECOPILACIÓN DE ANTECEDENTES ........................................................................................................... 23 4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA CUENCA ...................................................................................................... 23

4.2.1 Área de estudio ........................................................................................................................... 23 4.2.2 Caracterización de la cuenca ...................................................................................................... 26 4.2.3 Evaluación Multicriterio .............................................................................................................. 40

4.3 PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO .......................................................................... 41 4.4 INVENTARIO DE EMISIONES PARA LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ................................................................. 43

4.4.1 Identificación y georreferenciación de fuentes emisoras ........................................................... 43 4.4.2 Caracterización físico-química de las fuentes puntuales presentes en la cuenca del rio Cachapoal ................................................................................................................................................ 43 4.4.3 Caracterización fisicoquímica de las fuentes difusas .................................................................. 49

4.5 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ........................................................... 52 4.5.1 Base de datos fisicoquímica ........................................................................................................ 52 4.5.2 Análisis espacial .......................................................................................................................... 52 4.5.3 Análisis temporal ........................................................................................................................ 62 4.5.4 Variaciones horarias ................................................................................................................. 117



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4.6 CARACTERIZACIÓN LIMNOLÓGICA DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL .......................................................... 119 4.7 ANÁLISIS DE LOS DATOS CON RELACIÓN A LOS LÍMITES DEL ANTEPROYECTO DE NSCA ...................................... 125 4.8 ESTIMACIÓN DE CARGAS APORTANTES A LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ...................................................... 128

4.8.1 Carga aportante por emisiones puntuales y puntuales-difusas ............................................... 128 4.8.2 Cargas aportantes por emisiones difusas ................................................................................. 133

4.9 DIAGNÓSTICO DEL ESTADO DE LA CUENCA DEL CACHAPOAL Y COMENTARIOS .................................................. 136 4.10 PROYECCIÓN DE CRECIMIENTO DE LAS EMISIONES EN LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ..................................... 138

4.10.1 Proyección de crecimiento poblacional ................................................................................ 138 4.10.2 Proyección de crecimiento económico ................................................................................. 140 4.10.3 Proyección de las emisiones ................................................................................................. 141

4.11 MEDIDAS Y COSTOS DE ABATIMIENTO .................................................................................................... 143

5 DISCUSIÓN Y COMENTARIOS ........................................................................................................... 146

5.1 CARACTERIZACIÓN DE FUENTES EMISORAS............................................................................................... 146 5.2 CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA ....................................................................................................... 147 5.3 CARACTERIZACIÓN LIMNOLÓGICA .......................................................................................................... 149 5.4 CARGAS APORTANTES Y EXCEDENCIAS DE LA NSCA ................................................................................... 154 5.5 MEDIDAS DE ABATIMIENTO .................................................................................................................. 158

5.5.1 Emisión de fuentes puntuales o puntuales-difusas ................................................................... 158 5.5.2 Emisión de fuentes difusas........................................................................................................ 159

6 CONCLUSIÓN ................................................................................................................................... 159



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ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 3.1 PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS MUESTREADOS Y QUE SON MEDIDOS EN LABORATORIO ....................................... 15 TABLA 3.2 PARÁMETROS CONSIDERADOS EN EL ANÁLISIS ESPACIAL A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. LOS PARÁMETROS FUERON

CATEGORIZADOS SEGÚN EXPRESADO EN LA NSCA. .............................................................................................. 17 TABLA 3.3 CRITERIOS PARA EVALUAR EL IP EN LA COMUNIDAD ACUÁTICA EN BASE A DIATOMEAS, MACROINVERTEBRADOS Y PECES.

................................................................................................................................................................. 20 TABLA 3.4 COEFICIENTES DE CORRECCIÓN UTILIZADOS EN LA ESTIMACIÓN DE LA CARGA APORTANTE DE LAS EMPRESAS .............. 21 TABLA 4.1. DESCRIPCIÓN ÁREAS DE VIGILANCIA ANTEPROYECTO NSCA CACHAPOAL.......................................................... 23 TABLA 4.2. DISTRIBUCIÓN POR RAMA DE ACTIVIDAD ECONÓMICA DE LA FUERZA DE TRABAJO OCUPADA DE LAS COMUNAS

PERTENECIENTES A LA CUENCA DEL CACHAPOAL .................................................................................................. 38 TABLA 4.3. DISTRIBUCIÓN POR RAMA DE ACTIVIDAD ECONÓMICA DE LA FUERZA DE TRABAJO OCUPADA EN ACTIVIDADES

AGROINDUSTRIALES DE LAS COMUNAS PERTENECIENTES A LA CUENCA DEL CACHAPOAL ............................................... 39 TABLA 4.4. DISTRIBUCIÓN POR ZONA GEOGRÁFICA DE LAS COMUNAS PERTENECIENTES A LA CUENCA DEL CACHAPOAL .............. 39 TABLA 4.5. POBLACIÓN Y PORCENTAJE DE POBLACIÓN POR COMUNA DE LAS COMUNAS PERTENECIENTES A LA CUENCA DEL

CACHAPOAL ................................................................................................................................................. 39 TABLA 4.6. CONJUNTO DE PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS UTILIZADOS EN CADA DE LAS LÍNEAS DE DESARROLLO DEL PRESENTE

ESTUDIO ...................................................................................................................................................... 41 TABLA 4.7 TIPO DE DESCARGAS POR ÁREA DE VIGILANCIA .............................................................................................. 43 TABLA 4.8 DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES PRESENTES EN LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL, SEGÚN CÓDIGO CIUU .................... 44 TABLA 4.9 PORCENTAJE DE FUENTES EMISORAS POR CIUU Y TRAMO............................................................................... 46 TABLA 4.10. PARÁMETROS FRECUENTEMENTE MEDIDOS EN LOS AUTOCONTROLES DE LAS SISS POR CÓDIGO CIUU .................. 47 TABLA 4.11 EFECTOS DE LAS ACTIVIDADES AGRÍCOLAS EN LA CALIDAD DEL AGUA ............................................................... 49 TABLA 4.12 PRODUCCIÓN DE EXCRETAS DE PURÍN DE PORCINO SEGÚN EL ESTADO ANIMAL .................................................. 51 TABLA 4.13 ESTACIONES DE MUESTREO POR ÁREA DE VIGILANCIA AMBIENTAL .................................................................. 54 TABLA 4.14 PARÁMETROS UTILIZADOS EN EL ANÁLISIS ESPACIAL Y SU JUSTIFICACIÓN .......................................................... 54 TABLA 4.15 RESULTADOS DEL TEST DE ANOVA CON PERMUTACIONES A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL ............................... 60 TABLA 4.16 P-VALUES OBTENIDOS A PARTIR DEL ANÁLISIS DE PERMUTACIONES ................................................................. 60 TABLA 4.17. VALORES DE LC50 Y TRAMOS DONDE SE SUPERAN EN FUNCIÓN DE MEDICIONES ANTERIORES ........................... 120 TABLA 4.18 ABUNDANCIAS, RIQUEZA DE TAXA, ÍNDICES D DIVERSIDAD PARA DIFERENTES GRUPOS TAXONÓMICOS MUESTREADOS EN

TODAS LAS ÁREAS DE VIGILANCIA DE LA NSCA CACHAPOAL ................................................................................. 122 TABLA 4.19 EVALUACIÓN DEL IP PARA LAS COMUNIDADES ACUÁTICAS DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL ........................... 124 TABLA 4.20 FRECUENCIA DE EXCEDENCIA DE CADA UNO DE LOS PARÁMETROS NSCA EN LAS 17 ÁREAS DE VIGILANCIA DEFINIDAS

PARA LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL. LAS CELDAS CON UN GUIÓN INDICAN QUE NO HAY VALOR UMBRAL DEFINIDO PARA EL

ÁREA DE VIGILANCIA .................................................................................................................................... 126 TABLA 4.21 CARGAS APORTANTES A LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL POR PARÁMETRO .................................................... 128 TABLA 4.22 CARGA APORTANTE TOTAL POR ÁREA DE VIGILANCIA. ................................................................................. 129 TABLA 4.23 CARGA APORTANTE A LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL PROVENIENTE DE PURINES ........................................... 133 TABLA 4.24 CONTENIDO DE NITRATO EN LAS AGUAS DEL CACHAPOAL (ROJAS ET AL. 2007) .............................................. 134 TABLA 4.25 TIPO DE INFORMACIÓN NECESARIA PARA REALIZAR UNA ESTIMACIÓN DE LA CARGA APORTANTE PROVENIENTE DE LA

AGRICULTURA ............................................................................................................................................ 135 TABLA 4.26 SUPERFICIE AGRÍCOLA POR TIPO DE CULTIVO ............................................................................................ 135 TABLA 4.27 SUPERFICIE TOTAL CULTIVADA, TASA DE FERTILIZACIÓN Y CARGA APORTANTE TOTAL POR TIPO DE CULTIVO ........... 136 TABLA 4.28 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN DE LAS COMUNAS PERTENECIENTES A LA CUENCA DEL CACHAPOAL ..................... 138 TABLA 4.29 DISTRIBUCIÓN POBLACIONAL DEL SISTEMA DE ELIMINACIÓN DE EXCRETAS EMPLEADO POR LA POBLACIÓN DE LAS

COMUNAS PERTENECIENTES A LA CUENCA DEL CACHAPOAL.................................................................................. 139 TABLA 4.30 PORCENTAJE DE CAMBIO DEL PIB REAL CON RESPECTO AL AÑO PREVIO PARA CHILE Y PROYECCIONES ................... 140 TABLA 4.31 PIB POR ACTIVIDAD ECONÓMICA, REGIÓN DE O´HIGGINS, VOLUMEN A PRECIOS DEL AÑO ANTERIOR ENCADENADO,

REFERENCIA 2008 (MILLONES DE PESOS ENCADENADOS) .................................................................................. 140



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TABLA 4.32 ESTIMACIÓN PARA 2011 Y PROYECCIONES A 2015 Y 2020 DE LA CARGA APORTANTE A LA CUENCA DEL RÍO

CACHAPOAL POR CONCEPTO DE PURINES. ........................................................................................................ 143 TABLA 4.33 PORCENTAJE DE REMOCIÓN Y COSTOS ESTIMADOS DE IMPLEMENTACIÓN DE MEDIDAS DE ABATIMIENTO PARA AYG.144 TABLA 4.34. COSTO POR HABITANTE SEGÚN TECNOLOGÍA DE TRATAMIENTO SECUNDARIO. ................................................ 145



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ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 4.1. UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Y LAS ÁREAS DE VIGILANCIA DEL ANTEPROYECTO DE NSCA DE CACHAPOAL. ...... 25 FIGURA 4.2 CLIMOGRAMAS DE SEWELL (A), PARRÓN (B) Y SAN FERNANDO (C). .............................................................. 26 FIGURA 4.3 HIDROGRAFÍA DEL RÍO CACHAPOAL .......................................................................................................... 27 FIGURA 4.4 CURVA DE VARIACIÓN ESTACIONAL PARA DISTINTAS PROBABILIDADES DE EXCEDENCIA (PEX) EN LA ESTACIÓN A). RÍO

CACHAPOAL 5 KM ABAJO JUNTA CON RÍO CORTADERAL. B) RÍO CACHAPOAL EN PUENTE ARQUEADO. C) ESTERO ZAMORANO

EN PUENTE NICHE ......................................................................................................................................... 28 FIGURA 4.5 HIDROGEOLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................................. 29 FIGURA 4.6 GEOMORFOLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................................ 30 FIGURA 4.7 COMPOSICIÓN GEOLÓGICA DE LA CUENCA DEL CACHAPOAL. .......................................................................... 31 FIGURA 4.8 PISOS VEGETACIONALES ......................................................................................................................... 33 FIGURA 4.9 USO DEL SUELO .................................................................................................................................... 34 FIGURA 4.10 PRINCIPALES EXTRACCIONES Y RESTITUCIONES DE CAUDAL EN LA CUENCA DEL CACHAPOAL. ............................... 35 FIGURA 4.11 SIMPLIFICACIÓN DEL USO DE SUELO ........................................................................................................ 36 FIGURA 4.12 JUNTAS DE VIGILANCIA DEL RÍO CACHAPOAL. ............................................................................................ 37 FIGURA 4.13. PRINCIPALES CENTROS POBLADOS DE LA REGIÓN DE O´HIGGINS. ................................................................. 38 FIGURA 4.14 EVALUACIÓN MULTICRITERIO DE LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL. ............................................................... 41 FIGURA 4.15. DISTRIBUCIÓN DEL RUBRO DE LAS EMPRESAS PRESENTES EN LA CUENCA DEL RÍO CACHAPOAL. ........................... 45 FIGURA 4.16 DENDROGRAMA PARA LA CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES EMISORAS SEGÚN EL CÓDIGO CIIU. PARA INTERPRETACIÓN

DE CÓDIGOS CIIU VER TABLA 4.8 .................................................................................................................... 48 FIGURA 4.17 DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LOS PROMEDIOS DE PARÁMETROS SELECCIONADOS. .............................................. 53 FIGURA 4.18 VARIACIÓN ESPACIAL DE LA DBO5 A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ............................................................ 55 FIGURA 4.19 VARIACIÓN ESPACIAL DEL CU A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................... 56 FIGURA 4.20 VARIACIÓN ESPACIAL DEL AL A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. .................................................................... 56 FIGURA 4.21 VARIACIÓN ESPACIAL DE AYG A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. .................................................................. 57 FIGURA 4.22 VARIACIÓN ESPACIAL DEL CD A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................... 57 FIGURA 4.23 VARIACIÓN ESPACIAL DE CF A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ..................................................................... 58 FIGURA 4.24 VARIACIÓN ESPACIAL DEL NI A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. .................................................................... 58 FIGURA 4.25 VARIACIÓN ESPACIAL DE SST A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................... 59 FIGURA 4.26 VARIACIÓN ESPACIAL DEL SO4 A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................. 59 FIGURA 4.27 VARIACIÓN ESPACIAL DEL ZN A LO LARGO DEL RÍO CACHAPOAL. ................................................................... 60 FIGURA 4.28 CONCENTRACIONES DE SO4 PARA ESTACIONES DE MUESTREO UBICADAS EN CA-30. EL VALOR MÁXIMO NORMADO

PARA ESTA ÁREA DE VIGILANCIA ES DE 500 MG/L. LA ESTACIÓN EN LA BASE PARTE BAJA DEL TRAMO ES P4. ................... 61 FIGURA 4.29 CONCENTRACIONES DE DBO5 PARA LAS ESTACIONES DE MUESTREO DE CA-50. EL MÁXIMO PERMITIDO POR LA

NORMA ES DE 10 MG/L Y LA ESTACIÓN QUE SE ENCUENTRA MÁS AGUAS ABAJO DEL ÁREA DE VIGILANCIA ES P17. ............ 62 FIGURA 4.30 VALORES DE CU PRESENTES EN LAS ESTACIONES DE CA-50. EL VALOR NORMADO PARA ESTE TRAMO PERMITE UN

MÁXIMO DE 1MG/L DE CU. LA ESTACIÓN MÁS AGUAS ABAJO DEL ÁREA DE VIGILANCIA ES P17. .................................... 62 FIGURA 4.31 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA PA-10 ...... 64 FIGURA 4.32 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CO-10 ..... 68 FIGURA 4.33 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-10 ...... 71 FIGURA 4.34 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-20 ...... 74 FIGURA 4.35 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-30 ...... 78 FIGURA 4.36 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-40 ...... 82 FIGURA 4.37 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-50 ...... 85 FIGURA 4.38 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-60 ...... 88 FIGURA 4.39 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CA-70 ...... 91 FIGURA 4.40 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA LC-10 ...... 94 FIGURA 4.41 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CL-10 ...... 97 FIGURA 4.42 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA CL-20 .... 100 FIGURA 4.43 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA RI-10 ..... 103 FIGURA 4.44 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA AV-10 .... 106



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FIGURA 4.45 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA AV-20 .... 109 FIGURA 4.46 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA AV-30 .... 111 FIGURA 4.47 VARIACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS RELEVANTES EN EL ÁREA DE VIGILANCIA ZA-10 .... 115 FIGURA 4.48 VARIACIÓN HORARIA DE LA T, PH, PORCENTAJE DE SATURACIÓN DE OXÍGENO , OD, CE Y SDT EN CA-30 ......... 117 FIGURA 4.49 VARIACIÓN HORARIA DE LA T , PH (B), PORCENTAJE DE SATURACIÓN DE OXÍGENO , OD , CE Y SDT EN CA-50 . 118 FIGURA 4.50 ANÁLISIS DE COMPONENTE PRINCIPALES (PCA) ENTRE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS MEDIDOS EN LA CAMPAÑA

DE TERRENO Y LAS ÁREAS DE VIGILANCIA. ......................................................................................................... 119 FIGURA 4.51 VALORES HISTÓRICOS DE METALES PESADOS (A: CU, B: AL Y C: FE) PARA CADA UNA DE LAS ÁREAS DE VIGILANCIA.

LÍNEA DE COLOR ROJO REPRESENTA LA CONCENTRACIÓN LC50 PARA LEPTOPHLEBIIDAE Y LA LÍNEA DE COLOR AZUL

REPRESENTA LA CONCENTRACIÓN LC50 PARA G. MACULATUS............................................................................. 120 FIGURA 4.52 DENDROGRAMA DE DISTANCIA DE DISIMILITUD ENTRE LAS ÁREAS DE VIGILANCIA DE LA NSCA CACHAPOAL A PARTIR

DE LAS ABUNDANCIAS ÍCTICAS. ....................................................................................................................... 123 FIGURA 4.53 ANÁLISIS DE CORRESPONDENCIAS CANÓNICAS ENTRE PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS Y ESPECIES ÍCTICAS ........... 124 FIGURA 4.54 PROMEDIO DE CARGAS APORTANTES MENSUALES POR PARÁMETRO ............................................................ 131



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1 INTRODUCCIÓN

El D.S. N°93 de 1995: Reglamento para dictación de normas de calidad ambiental y de emisión, entre otros aspectos relevantes, establece que las Normas Secundarias de Calidad Ambiental (NSCA) son aquellas que establecen los valores de las concentraciones y períodos, máximos o mínimos permisibles de sustancias, elementos, energía o combinación de ellos, cuya presencia o carencia en el ambiente pueda constituir un riesgo para la protección o conservación del medio ambiente, o la preservación de la naturaleza. Para dictar una NSCA es necesario realizar etapas previas que sean capaces de generar una norma que realmente cumpla con su objetivo principal, es decir, proteger y conservar el medio ambiente. Para ello es necesario desarrollar estudios científicos, realizar análisis técnico económico, consultas a organismos competentes públicos y privados y análisis de las observaciones formuladas. El análisis técnico económico consiste en, una vez elaborado el anteproyecto de norma, se realiza un Análisis General del Impacto Económico y Social (AGIES) de la norma contenido en el estudio anteproyecto de norma. En esta etapa se deberá evaluar los costos y beneficios de aplicar la NSCA, considerando los costos y beneficios a la población, a los ecosistemas o especies directamente afectadas o protegidas, así como también se deberán considerar los costos y beneficios sobre él o los emisores que deberán cumplir la norma; y finalmente los costos y beneficios para el Estado como responsable de la fiscalización del cumplimiento de la norma.

En estos tres elementos (población o ecosistema, emisores y Estado) del Reglamento se basa el presente estudio, de modo que logre proveer la información necesaria que permita desarrollar el AGIES para aplicar la NSCA de la Cuenca del Río Cachapoal. Esta cuenca se encuentra emplazada en una de las áreas más pobladas de Chile y posee, además, intervenciones antrópicas muy variadas, lo que la ha hecho muy llamativa para desarrollar investigación tendiente a proteger la calidad de sus aguas para los distintos usos que históricamente la cuenca ha otorgado. Por ello, se cuenta hoy con estudios previos, que aún siendo de diversas instituciones, con distintos enfoques y en períodos diferentes, pueden aportar al conocimiento general de la cuenca. Cabe señalar que justamente una de las mayores limitaciones para cumplir el objetivo de este estudio de manera más precisa es el tiempo acotado y la consecuente imposibilidad de desarrollar estudios estacionales que permitan conocer la variabilidad propia del sistema a escala temporal. El presente estudio se centra en los dos principales elementos antes señalados, buscando identificar claramente la dinámica existente en la cuenca, tanto natural como antrópica. Para lo cual es necesario identificar y caracterizar las principales actividades antrópicas y sus emisiones, así como la calidad del agua natural y la biota asociada a ella. Si bien la NSCA, establece el cumplimiento de niveles críticos para los seres vivos, la vigilancia debe realizarse solamente sobre los factores físicos y químicos que podrían afectar a las comunidades o especies más vulnerables (establecido en el Art. 31 del mencionado Reglamento). Por otra parte, los bioindicadores en Chile no han sido utilizados eficientemente, ya que no hay conocimiento a un nivel taxonómico adecuado, hay pocos especialistas y regularmente se intentan aplicar índices bióticos sin previa calibración, lo que lleva a conclusiones equívocas, más bien adaptadas a lo que químicamente se considera como buena, regular o mala calidad de agua. Por ejemplo, las



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diatomeas son ampliamente utilizadas en el mundo como indicadores de condiciones ambientales, ya que el grupo posee un sinnúmero de especies capaces de vivir bajo estrictos rangos de distintos gradientes ambientales. En Chile, es posible registrar especies que pueden entregar información acerca del pH, conductividad, concentraciones de nutrientes en general, niveles lacustres, contaminación orgánica, etc, pero cualitativamente. Por su parte, los macroinvertebrados son también eficientes indicadores de condiciones ambientales, con menor sensibilidad que las diatomeas, pero con requerimientos técnicos menores también, ya que no requieren tratamiento entre la obtención y observación de la muestra y basta con identificar los organismos a nivel de familia o género. Pero probablemente, el mejor instrumento para evaluar calidad de agua y evaluar específicamente el riesgo sobre la vida acuática, es el bioensayo, análisis de elevado costo que sin embargo tiene la desventaja de evaluar la calidad de una muestra puntual, lo que es homologable a un buen análisis químico y no supera a la información obtenida al evaluar los distintos niveles comunitarios que se encuentran viviendo bajo condiciones cambiantes de perturbación (siendo los más importantes el perifiton, los macroinvertebrados y los peces, en el caso de los sistemas lóticos). Por esta razón, se propone en este estudio incorporar la variable biológica en al menos los tramos de cuenca que presenten condiciones históricas diferentes, sean éstas de uso de suelo, actividad industrial, condiciones físicas naturales, etc, esto con el objetivo de aportar al espíritu de la norma que es finalmente el de proteger o conservar el medio ambiente. En Chile se han generado diversos anteproyectos de normas secundarias de calidad ambiental, encontrándose actualmente aprobados sólo dos de ellos: Normas Secundarias de Calidad ambiental para Aguas Continentales Superficiales de Lago Villarrica (Región de La Araucanía) y Normas Secundarias de Calidad Ambiental para la protección de las Aguas Continentales Superficiales de la cuenca del Río Serrano (Región Magallanes), dejando sólo como sugerencia en ambas la posibilidad del desarrollo de monitoreo biológico por considerarlo justamente un aporte a las variables que establece monitorear la norma. En este contexto es que, además, el Ministerio del Medio Ambiente se encuentra trabajando en la generación de protocolos de muestreo y análisis de perifiton, fitoplancton y peces, entre otros, de modo de promover la incorporación de la variable biológica como parte de las NSCA.



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2 OBJETIVOS

A continuación se presentan los objetivos generales y específicos de la realización de este informe de avance, posteriormente se detallan los objetivos específicos del estudio en forma completa.

2.1 Objetivo General del estudio

El objetivo principal de este estudio es aportar información relevante para el desarrollo de AGIES de las Normas Secundarias de Calidad Ambiental para la protección de las aguas de la cuenca del río Cachapoal, mediante el levantamiento de antecedentes generales de la cuenca, la generación de un inventario de emisiones validado y la realización de monitoreos de calidad del agua en los tramos de vigilancia establecidos.

2.2 Objetivos específicos

Para lograr el objetivo general, se llevarán a cabo los siguientes objetivos específicos:

Elaborar una descripción general de la cuenca del río Cachapoal, que contenga antecedentes útiles para la evaluación económica y social de la propuesta normativa.

Identificar las fuentes puntuales y difusas presentes en la cuenca del río Cachapoal y estimar la carga aportada por cada una de ellas con relación a los parámetros contemplados en la propuesta normativa y a otros parámetros de interés ambiental.

Revisar y validad las bases de datos de calidad de agua proporcionada por la Dirección General de Aguas (DGA) según requerimientos de la propuesta de NSCA para la cuenca del río Cachapoal.

Diseñar y realizar campañas de monitoreo de calidad del agua en la cuenca del río Cachapoal, que sean representativas de sus tramos de vigilancia y que contemplen a lo menos los parámetros y las metodologías descritos.



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3 METODOLOGÍA

3.1 Recopilación de antecedentes

En primer lugar se realizó una recopilación de antecedentes destinados a satisfacer los requerimientos de los objetivos del presente estudio. La recopilación se centró en cuatro ejes fundamentales, el primero en antecedentes destinados a entender la dinámica de la cuenca y su caracterización general; en segundo lugar la recopilación de bases de datos de mediciones de parámetros físico-químicos existentes en la cuenca del río Cachapoal y/o estudios ecológicos en donde se realizaron muestreos físico-químicos o acuáticos; el tercer eje es recopilación de información biológica de comunidades acuáticas; y finalmente, el cuarto eje corresponde a determinar las principales fuentes contaminantes que se encuentran en la cuenca del río Cachapoal Las fuentes de información consultadas fueron variadas, desde informes técnicos realizados en esta misma cuenca, información científica publicada en artículos científicos, resultados de laboratorio fisicoquímicos, declaración o estudios de impacto ambiental, información estatal oficial manejada por organismo públicos como Dirección General de Aguas (DGA), Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS), etc. En el Anexo D se detallan la totalidad de las fuentes de información que fueron revisadas para el desarrollo de este estudio

3.2 Descripción general de la cuenca

3.2.1 Caracterización de la cuenca

Se realizó una caracterización de la cuenca en función de los componentes físicos, bióticos y humanos, para lo cual se realizó la descripción de los principales elementos de cada uno de estos. En el caso del componente físico se ha considerado la climatología, hidrografía, hidrogeología, geomorfología y geología. En el componente biótico se ha considerado limnología y vegetación. En el componente humano se ha considerado la demografía; actividades socioeconómicas, obras asociadas a los cuerpos de agua; y uso del suelo.

3.2.2 Evaluación Multicriterio

Se ha realizado una evaluación multicriterio considerando la caracterización de la cuenca, en particular se han considerado aquellos componentes que modifiquen de manera natural o antrópica la calidad del agua. Se ha utilizado el método superposición de capas, el cual permite evaluar gran cantidad de información a la vez, ordenando cada uno de los componentes analizados en capas.



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3.3 Parámetros físico-químicos utilizados en el estudio

Para un mejor entendimiento de los distintos componentes de la calidad del agua analizados, se ha realizado una tabla en donde se sintetizan los parámetros físico-químicos utilizados en cada uno de los acápites del presente estudio.

3.4 Inventario de emisiones para la cuenca del río Cachapoal

3.4.1 Identificación y georreferenciación de fuentes emisoras

A partir de la información recopilada se realizó una base de datos de fuentes emisoras (BDE) de la cuenca del río Cachapoal. Para mayor información respecto al proceso de desarrollo de la BDE y características y propiedades de esta, revisar el Anexo E. En esta base de datos las fuentes emisoras fueron georreferenciadas realizando una primera ubicación mediante fotointerpretación, para luego validar en terreno la ubicación de la fuente emisora.

3.4.2 Caracterización físico-química de las fuentes puntuales presentes en la cuenca del rio Cachapoal

Para poder identificar los parámetros asociados a los tipos de descarga puntual fue necesario en primer lugar definir cuáles son las industrias que descargan en forma puntual y cuales en forma difusa. Para la asignación de estas tres categorías de descarga, se siguieron los siguientes criterios basados en la georreferenciación realizada en la BDE (Anexo E):

Si la descarga al cuerpo receptor está a menos de 2 kilómetros de la confluencia de este sobre un área de vigilancia, entonces se considera que es una descarga puntual

Si la descarga al cuerpo receptor está a más de 2 kilómetros de la confluencia de este sobre un área de vigilancia, entonces se considera que es una descarga puntual-difusa.

Si entre la descarga al cuerpo receptor y la confluencia al área de vigilancia existen 3 bocatomas de riego, entonces se considera como una descarga puntual-difusa.

Si la fuente emisora no presenta una descarga puntual, pero sus efluentes y/o residuos de su actividad comercial presenta una potencial fuente de contaminación de cuerpos de agua ya sea subterráneas o superficiales se considera como una fuente difusa.

Una vez definidos los tipos de descarga, estos fueron asignados a las respectivas áreas de vigilancia, acorde a la ubicación geográfica de la confluencia del cuerpo receptor al área de vigilancia. Para facilitar la gestión de las fuentes emisoras, éstas fueron agrupadas según su emisión, logrando así generar grupos o clases con similares tipos de emisión, tanto en tipos de parámetros como en magnitud y temporalidad de emisión. La clasificación se realizó de acuerdo a los códigos CIIU definidos para el país (INE 2007), de esta forma se obtiene una clasificación a priori (sensu Snelder et al. 2008). Para determinar la homogeneidad de cada clase se realizó un análisis de



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dendrogramas (Van Sickle 2000). El dendrograma es una representación gráfica de la estructura de la clasificación (Van Sickle 1997, Van Sickle & Hughes 2000). Éstos consisten en árboles cuyo

tronco vertical está graficado a una distancia media inter-clases ( B ) sobre el eje X. Cada clase de la clasificación se representa como una rama horizontal cuyo nodo terminal está a una distancia

media intra-clases ( iW ). La longitud de cada rama con respecto el tronco del árbol representa la

diferencia entre disimilaridad media inter-clases y la disimilaridad de la clase i ( iWB ). Cuanto mayor sea esta distancia (es decir, que las ramas sean más largas hacia la izquierda) más compactas y aisladas están las clases y por tanto, más robusta será la clasificación. Este análisis fue realizado en el lenguaje estadístico R versión 2.8.1 (R Development Core Team, 2008). Posteriormente se realizó una caracterización de los parámetros físico-químicos asociados a la descarga de las fuentes emisoras de cada código CIIU. En esta caracterización se determinaron cuales son los parámetros con mayor frecuencia de medición en el autocontrol (ver Anexo E), así como parámetros indicadores (o combinaciones de éstos), tanto en presencia como ausencia, es decir, parámetros que su presencia indica contaminación debido a un código CIIU o bien, su ausencia descarta la contaminación por este grupo de industrias. Este análisis se realizó mediante un análisis de disimilitud usando distancia de Bray-Curtis el cual fue lenguaje estadístico R versión 2.8.1 (R Development Core Team, 2008).

3.4.3 Caracterización fisicoquímica de las fuentes difusas

De igual manera, y en base a información obtenida en catastro de uso de suelo (CONAF) e información recopilada en el sistema de evaluación ambiental y mediante fotointerpretación, se definieron las principales actividades asociadas a las fuentes difusas. La identificación mediante fotointerpretación fueron validadas mediante la información obtenida en el SEIA, así como la visitas en terreno. Posteriormente, basado en literatura y en información recopilada en el SEIA, se caracterizó la calidad fisicoquímica mediante los parámetros más comunes en este tipo de actividad, así como valores esperados en su concentración.

3.5 Caracterización fisicoquímica de la cuenca del río Cachapoal

3.5.1 Base de datos fisicoquímica

En base a la información recopilada, se construyó una base de datos fisicoquímica (BDF) de la calidad del agua en la cuenca del río Cachapoal, la que integra toda la información fisicoquímica registrada en diversas fuentes de información, así como en distintos años. Para mayor detalle de la construcción de esta base de datos, ver Anexo F.

3.5.2 Salidas a terreno

Se realizaron dos salidas a terreno, la primera de ellas se realizó entre los días 05 y 08 de noviembre en donde se midieron parámetros físico-químicos en cada una de las áreas de vigilancia definidas en la NSCA. Esta salida a terreno tuvo como objetivos: 1) Validar los puntos



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seleccionados como representativos de las áreas de Vigilancia definidos en dicha Norma; 2) validar los parámetros medidos por las distintas fuentes de medición que actualmente están operativas; y 3) determinar si existe una relación entre la concentración de los parámetros medidos y la comunidad acuática presente. Además, en esta visita a terreno se visitaron aquellas empresas que se encuentran dentro de la BDE que se encuentran en el recorrido para llegar a los puntos de evaluación. Los parámetros medidos in situ fueron: T, OD, CE y pH. En la medición de estos parámetros se utilizaron sondas multiparamétricas, las cuales se detallan en el Anexo C. Los parámetros medidos en laboratorio se detallan en la Tabla 3.1. Estos parámetros fueron analizados en el laboratorio Biodiversa. Los informes de estos exámenes pueden ser revisados en el Anexo C.

Tabla 3.1 Parámetros físico-químicos muestreados y que son medidos en laboratorio

Grupo Parámetro

Bacteriológico Coliformes Totales

Coliformes Fecales

Fisicoquímicos Aceites y Grasas

Alcalinidad

Aluminio

Amonio

Arsénico

Boro

Cianuro

Clorofila

Cloruro

Cobre

DBO5

Detergentes (SAAM)

Fósforo total

Hierro

Níquel

Nitratos

Nitrógeno Kjeldahl

Selenio

Sodio

Sólidos Disueltos Totales

Sólidos Suspendidos Totales

Sulfatos

Zinc

Fuente: Elaboración propia



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La segunda salida a terreno se realizó los días 11 y 12 de diciembre en donde se midió la variación horaria de parámetros físicos in situ. Estas mediciones se realizaron en aquellas áreas de vigilancia en donde son más importantes las variaciones horarias, es decir, en las áreas CA-30 y CA-50. Sin embargo, no se realizó el muestreo en los mismos puntos que las fuentes de información, sino, que se decidió modificar levemente su ubicación para que se ajuste mejor al objetivo del muestreo. La ubicación final se muestra en el Anexo C. Además, en esta visita a terreno se visitaron aquellas empresas que se encuentran dentro de la BDE que se encuentran en el recorrido para llegar a los puntos de evaluación. El principal objetivo de este muestreo fue el analizar si las variaciones horarias son importantes en estos puntos, con el fin de concluir si al momento de realizar el monitoreo en las áreas de vigilancia es relevante la hora a la cual deba realizarse.

3.5.3 Análisis espacial

Se realizaron dos análisis espaciales, diferenciados por la escala espacial en la cual se aborda cada uno. El primer análisis corresponde a un análisis a nivel de cuenca, en donde se consideraron las estaciones de muestreo que son parte de la BDF. Sobre esta información se realizó un análisis de la variación de la concentración media de los principales parámetros medidos. Para este análisis se consideró un parámetro por cada grupo definido en la NSCA, es decir, se consideró CE, Cu, DBO5, CF y Al. Un segundo análisis espacial se realizó a una escala menor que el anterior considerando únicamente la información obtenida en la fuente información en el estudio desarrollado por Arcadis (2001). En este estudio se desarrollaron 4 campañas de muestreo distribuidos a lo largo del río Cachapoal con un total de 28 puntos. Además se incorporaron los parámetros medidos en el año 2000 de las estaciones DGA que se ubican a lo largo del río Cachapoal. Para mayor información sobre las características de esta fuente de información ver Anexo D. Para determinar si existen diferencias significativas entre los valores medios de las cuatro campañas para estaciones pertenecientes a una misma área de vigilancia se realizó un test de ANOVA de una vía con permutaciones (Andersen & Legendre 1999) dado que los datos no son paramétricos, debido a la baja cantidad de muestras. Se utilizaron 999 permutaciones. La ventaja que otorgan los análisis de permutaciones es comprobar si los resultados obtenidos son producto del azar considerando su distribución no paramétrica. Lo que el análisis realiza es una gran cantidad de combinaciones aleatorias de los datos, generando una curva de distribución de resultados el cual es comparado con el resultado original. Si la probabilidad de ocurrencia de dicho resultado es menor al 0,05, se asume que no es determinado por el azar. Dado que existen cerca de 40 parámetros muestreados por Arcadis (2001), se escogieron aquellos que contaban con mayor cantidad de replicas, con el fin de obtener una mayor significancia estadística y que son relevantes en función de cada categoría expresada en la NSCA (Tabla 3.2).



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Tabla 3.2 Parámetros considerados en el análisis espacial a lo largo del río Cachapoal. Los parámetros fueron categorizados según expresado en la NSCA.

Parámetro Categoría NSCA

Aceites y Grasas Orgánicos Normado

Cobre Metales Normado

DBO5 Físico-Químico Normado

Nitrógeno Kjeldahl Inorgánico No normado

Sulfato Inorgánico Normado

Detergentes (SAAM) Orgánicos Normado

RAS Físico-químico Normado


3.5.4 Análisis temporal

Para analizar la evolución histórica de la calidad de las aguas, se realizó un análisis histórico de los principales parámetros asociados a la calidad de las aguas de la cuenca del río Cachapoal. Los parámetros seleccionados son aquellos que son de importancia, ya sea porque son los parámetros o compuestos más medidos en las fuentes emisoras o porque tienen una relevancia ecológica (ver punto 4.3). Este análisis se realizó considerando todos los registros de la BDF, es decir, considerando la totalidad de las fuentes de información consideradas en la BDF.

3.6 Caracterización limnológica de la cuenca del río Cachapoal

3.6.1 Base de datos limnológicos

Se construyó una base de datos limnológica a partir de la campaña de muestreo realizada entre los días 05 y 08 de noviembre. Mayor detalles sobre esta base de datos ver Anexo G).

3.6.2 Salida a terreno

Se realizó una salida a terreno entre los días 05 y 08 de noviembre en donde se midieron parámetros físico-químicos en cada uno de los tramos definidos en la NSCA. Esta salida a terreno tuvo como objetivos 1) Validar los puntos seleccionados como representativos de los tramos de Vigilancia definidos en dicha Norma. 2) Validar los parámetros medidos en por las distintas fuentes de medición (DGA y Consejo Directivo) y 3) Determinar si existe una relación entre la concentración de los parámetros medidos y la comunidad acuática presente. En cada área de vigilancia, se realizó un muestreo de la población íctica, macroinvertebrados y comunidad fitobentónica. El muestreo de la comunidad íctica se realizó mediante pesca eléctrica, por un tiempo de 30 minutos. Los peces capturados fueron identificados, medidos y pesados, para luego ser devueltos al río. No se registró mortandad durante el muestreo. Se realizó un muestreo semicuantitativo de la comunidad bentónica, el cual se basó en el procedimiento sugerido de por la Directiva Marco del Agua en la península ibérica. Esta



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metodología consiste en identificar los diferentes tipos de hábitat presentes en un tramo de río, en los cuales se realizará un muestreo bentónico mediante la técnica de Kick (o patada) los cuales

fueron recolectados mediante una red de 500 m de abertura. Las muestras se fijaron con alcohol para su posterior identificación en laboratorio. Similar metodología se utilizó para el muestreo de perifiton y de diatomeas bentónicas, es decir, se identificaron los diferentes tipos de hábitat presentes en un tramo de río. Se realizó una muestra integrada, la cual fue fijada con formalina o lugol para diatomeas y perifiton, respectivamente. Posteriormente, las muestras fueron identificadas en los laboratorios de Amakaik. Mayores detalles sobre la metodología puede consultarse en el Anexo C.

3.6.3 Análisis de la comunidad acuática y su relación con la calidad de las aguas

La Base de Datos Limnológica (BDL) registrada para la cuenca del rio Cachapoal, fue caracterizada en conjunto con el muestreo fisicoquímico realizado entre el 05 y 08 de noviembre de 2012 (ver Anexo C), obteniendo una relación entre la condición fisicoquímica del río con el estado ecológico de cada área de vigilancia. Esta información fue complementada con la base de datos histórica y con la información disponible en informes anteriores. Se caracterizó la condición fisicoquímica de cada área de vigilancia mediante un Análisis de Componentes Principales (PCA), utilizando el programa CANOCO, en donde se agruparon los tramos muestreados en función de sus características químicas. Las variables que explicaban menos del 0.0001% de la variabilidad total fueron excluidas, maximizando el desempeño del análisis. En función de los resultados extraídos desde el PCA, se obtuvieron los parámetros más importantes que caracterizan la variabilidad de la cuenca. Estos parámetros fueron comparados con los valores históricos obtenidos por el Consejo Directivo de las Juntas de Vigilancia y/o por estaciones administradas por la DGA. De esta manera se determinó si el patrón de variabilidad que explica este análisis no es una situación puntual. PCA es un análisis multivariado que extrae ejes ortogonales independientes que representan la variabilidad entre tramos y en los cuales cada parámetro tiene una representación ponderada en función de su relevancia. De estos, el primer eje es el que explica mayor variabilidad. Cada tramo tendrá un valor a lo largo de estos ejes que representara su condición físico-química en función al resto de los tramos, siendo más significativo el valor que se extrae desde el primer eje (Rodríguez 2009). Se utilizó este valor (desde ahora valor “Eje1”) para realizar comparaciones con las variables bióticas, disminuyendo las comparaciones por parámetro y obteniendo una visión más completa en un solo análisis. Para peces y macroinvertebrados de la BDL, se recopilaron los LC50 obtenidos para distintos metales en estudios anteriores (UCT 2010). Estos valores fueron comparados con los registrados de manera histórica, buscando aquellos que estén sometiendo a la cuenca a una situación de toxicidad constante. Se considero como “situación de toxicidad constante” a los valores tóxicos que se encuentren por debajo del percentil 75 de todos los muestreos realizados por el Consejo Directivo, de esta manera, como minino un cuarto de las mediciones superan el valor LC50. Los



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metales que generen alta toxicidad junto con los parámetros que explican la variabilidad del análisis PCA, fueron aquellos elementos en los que focalizo nuestro análisis. Para los componentes perifiton y diatomeas de la BDL, se estimó el índice de diversidad de Shannon Wiener, la abundancia y riqueza de especies. Estos indicadores fueron comparados con los parámetros de relevancia y los valores extraídos desde el Eje1. Luego se realizó un Análisis de Correspondencia Canónica (CCA), para el caso de las Diatomeas, y un Análisis de Correspondencias Canónicas Destedenciado (DCCA), para el caso del perifiton1. Otro resultado que se obtuvo a partir de la presencia de especies de diatomeas son el porcentaje de células viables de un tramo. Este valor indica la probabilidad de encuentro de una célula de diatomea viva en una muestra, pudiendo ser utilizado como indicador de calidad de las aguas. Por otro lado, ciertas especies de diatomeas pueden ser utilizadas como bioindicadores de contaminación orgánica o contaminación por metales (Díaz 2008), estas fueron utilizadas en función de su presencia en la cuenca. Se estimo el porcentaje de presencia de especies de bioindicadoras de contaminación orgánica para cuantificar su éxito competitivo, esto se utilizo como índice de contaminación en el tramo. En el caso de los Macroinvertebrados bentónicos, la resolución del muestreo fue a nivel de presencia/ausencia de familias. Se obtuvo como indicador de calidad la riqueza de familias por tramos. Luego, se estimaron los índices chSIGNAL y chBMWP (Figueroa et al. 2007) como medidas de la calidad de las aguas. Estos se generan a partir de las tolerancias al estrés ambiental que presentan los diferentes géneros de macroinvertebrados presentes en un sector. chSIGNAL pondera la tolerancia en función del número de géneros encontrados, mientras chBMWP genera su índice en función de la suma total de tolerancias. Dado el tipo de muestreo biológico que se realizo, se logra comparar los resultados para estos índices con los índices bióticos de otros taxones y con la presencia de diatomeas bioindicadoras. Finalmente, se realizó un DCCA para los géneros de macroinvertebrados, obteniendo los parámetros más relevantes y comparándolos con los índices anteriormente nombrados. Para la fauna de Peces encontrada, se calcularon los índices de Riqueza, Diversidad de Shanon-Wiener y Abundancia Total. Además, se realizó un CCA para comparar su abundancia a nivel de especies con los parámetros físico-químicos. En este caso, el CCA fue optimizado con un test de permutación, logrando maximizar la variabilidad al extraer parámetros que no aportaban significativamente en la explicación de los datos2 (Lepš & Šmilauer 2003). Para este grupo se determinó el número de especies introducidas, haciendo hincapié en posibles procesos de invasión biológica. Se realizó además, un análisis de disimilitud obtenidos a partir de la distancia

1 Un análisis CCA per se para Perifiton generaba un resultados erróneos representando los datos en forma

de herradura, esto dado la distribución de los datos, de esta manera se utilizo el modelo que corrige este error, el DCCA (Ter Braak 1986). 2 Esto se realizo para todos los análisis, pero solo para este grupo taxonómico se obtuvieron resultados óptimos



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Bray-Curtis. De esta forma se logró observar la cercanía de los tramos según su diversidad de especies ícticas generando “árboles de distancia” o dendrogramas. Los índices bióticos fueron comparados entre sí a través de correlaciones de Pearson en función de su relevancia, ya sea entre taxa o en relación con las variables físico-químicas. Para complementar la discusión de los resultados, todas las interpretaciones fueron realizadas no solo a nivel físico-químico, sino que también a nivel espacial, utilizando la disposición geográfica de la cuenca. Finalmente, se generó, en forma sencilla, un índice de perturbación (IP) en la comunidad acuática utilizando la información recabada para todos los taxa. En el caso de las diatomeas, se consideró el porcentaje de abundancia de especies indicadoras de contaminación y la abundancia total de diatomeas, buscando posibles Bloom algales. En el caso de macroinvertebrados, se utilizó el índice ChSIGNAL per se, y en el caso de los peces, su baja abundancia o presencia de especies introducidas fue considerado como señal de perturbación, Ver tabla 12. Tabla 3.3 Criterios para evaluar el IP en la comunidad acuática en base a diatomeas, macroinvertebrados y

peces.

Componente Criterio Puntaje

Diatomeas* % Bioindicadoras mayor a 30% y su densidad mayor a 30000 cel/mm2 2

% Bioindicadoras mayor a 30% 1

Macroinvertebrados** Calidad “Muy Mala” 2

Calidad “Mala” 1

Peces*** Abundancia de peces menor a 2 individuos 2

Abundancia de especies introducidas mayor al 70% 1

(*) Se utilizaron diatomeas bioindicadoras de contaminación (**) Se utilizó la evaluación del ChSignal (***) Se utilizó la abundancia de peces


El rango de evaluación del IP varía entre 1 y 6, con valores entre Regular y Muy Perturbado, respectivamente.

3.7 Estimación de cargas aportantes a la cuenca del río Cachapoal

3.7.1 Emisiones puntuales y puntuales-difusas

En función de la BDE (Anexo E) se realizó la estimación de las cargas aportantes a la cuenca del río Cachapoal. En primer lugar se realizó un análisis de la temporalidad de las emisiones, considerando, de acuerdo al código CIIU al que pertenece cada empresa, los periodos en que los que se realizan mayores aportes de concentraciones a la cuenca.



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Por otra parte, se han analizado los caudales promedio mensuales por código CIIU. Para ello se realizó un simple análisis de la variabilidad interanual del caudal de descarga para cada una de las empresas que está incluida en la BDE, con fin de poder justificar que es válido realizar un caudal promedio para cada mes del año. Posteriormente, se determinó la carga aportante como la concentración multiplicada por el caudal promedio mensual. Finalmente, se determinó la carga aportante mensual para cada una de las áreas de vigilancia considerando los parámetros que mayormente aportan. En las fuentes difusas, la estacionalidad fue determinada en función de literatura, informes técnicos e información recopilada en el SEIA. Dada la característica difusa de estas fuentes, se realizó un balance a nivel de cuenca. Se clasificaron las empresas de acuerdo a su ubicación y tipo de descarga en las Áreas de Vigilancia, asociándose a cada una de ellas y señalándose si la descarga correspondía a puntual o puntual-difusa de acuerdo a lo señalado en el acápite 3.4.2. A la carga aportante se les asignaron coeficientes de corrección en función del tipo de descarga, en la Tabla 3.4.

Tabla 3.4 Coeficientes de corrección utilizados en la estimación de la carga aportante de las empresas

Tipo de Descarga Coeficiente de corrección

Puntual 1

Puntual-difusa 0,7

Difusa 0,3

Fuente: Elaboración Propia.

3.7.2 Emisiones difusas

3.7.2.1 Ganadería

Dada la característica difusa de estas fuentes, se realizó un balance a nivel de cuenca. En particular para el caso de los purines, se estimó la cantidad de purines por mes que produce cada cabeza de ganado de cerdo a partir de recopilación bibliográfica. La cantidad total de cabezas de ganado se estimó en base al censo agropecuario (INIA 2007) y a la información contenida en el Servicio de Evaluación Ambiental, en donde se indica la cantidad de cabezas de ganado distinguiendo entre crías, recría, engorda, gestación, maternidad con cría y verraco). De esta forma fue posible estimar, mediante un porcentaje, la cantidad de purines distinguiendo cada estadio de crecimiento del cerdo. A la carga aportante total generada por purines fue multiplicada por el porcentaje esperado de remoción en los sistemas de tratamientos tradicionales para este tipo de RIL (sistema de lodo activado y digestor anaeróbico), ponderado por la cantidad de plantas de tratamiento que tiene implementado uno u otro sistema (estimado en 80 y 20% respectivamente). Los porcentajes de eficiencia en la remoción fueron obtenidos de literatura adaptada en el tratamiento de purines de la región del Libertador Bernardo O´Higgins (SINIA, Y ASPROCER). A partir de la carga orgánica estimada en el efluente del sistema de tratamiento, se estimó un porcentaje el cual puede tener como destino final alguna área de vigilancia de la cuenca del río Cachapoal.



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3.7.2.2 Agricultura

En primer lugar se analizaron los resultados del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (Rojas et al. 2007) que incluyen contenidos de Nitrógeno en suelos de diferentes tipos de cultivos y cursos de aguas en la cuenca del río Cachapoal. Además, se estimó la cantidad de nitrógeno por kilogramo de suelo. A modo de ejemplo se realizó una simplificación utilizando solo la superficie de cultivos agrícolas y la cantidad estándar de fertilizantes por tipo de cultivos obtenidas a partir de INIA-ODEPA 1997, Ruíz 1991, SEGARPA 2013. Desde el Censo Agropecuario del 2007 realizados por INE (2007) se obtuvo la cantidad de hectáreas cultivadas por tipo de producto, para esto se estimó su representación porcentual de cada cultivo en la superficie de la total cultivada de la provincia. Finalmente, los resultados fueron contrastados con la información cualitativa extraída desde Iriarte 2007, en donde se caracteriza las probabilidades de percolación de nitrógeno a la napa freática.

3.8 Análisis del ajuste de la Norma Secundaria del río Cachapoal

Se determinó el percentil 66 (P66) para todos los parámetros normados en cada uno de las áreas de vigilancia. El P66 fue determinado considerando solo dos años de medición mediante medias móviles desde el 2006 hasta el 2012, con lo cual se obtuvieron 6 P66 (uno por cada bienio) para cada parámetro. Los datos usados para el cálculo provinieron de la Base de datos Fisicoquímica (BDF, ver Anexo F). Este cálculo fue realizado en el lenguaje estadístico R (2008). El resultado del P66 para cada par de año móvil fue comparado con el valor umbral establecido en la NSCA para cada área de vigilancia. Se determinó cuantos años la concentración medida de cada parámetro en cada área de vigilancia en el periodo 2006 a 2012 excede la NSCA.

3.9 Proyección de aumento de las cargas aportantes

Se ha realizado la estimación de la proyección de aumento de la carga aportante en la cuenca del río Cachapoal a partir de estimaciones de crecimiento, tanto a nivel poblacional como económico. Para esto se han considerado datos provenientes de proyecciones de población y economía (encuesta CASEN, proyecciones INE y Banco Central), así como información proveniente del SEIA.



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3.10 Medidas de Abatimiento

A partir de aquellas actividades que presenten una mayor alteración dentro de la cuenca y sus parámetros característicos se ha realizado la estimación de los costos asociados a la construcción y operación de sistemas que permitan disminuir la carga aportante de dichas actividades.

4 RESULTADOS

4.1 Recopilación de antecedentes

Los estudios recopilados son de variada índole, incluyendo base de datos de parámetros fisicoquímicos, coberturas digitales, informes técnicos, etc. En el anexo D se detallan las principales características de los antecedentes recopilados.

4.2 Descripción general de la cuenca

A continuación se detalla una caracterización general de la cuenca que permita entender la dinámica espacial de los componentes naturales y antrópicos que afectan la calidad del agua de la cuenca del río Cachapoal.

4.2.1 Área de estudio

La cuenca del río Cachapoal se encuentra en la región del Libertador Bernardo O´Higgins, nace en la vertiente occidental de la Cordillera de los Andes y desemboca en el embalse Rapel, en donde se une al río Tinguiririca. La cuenca del río Cachapoal cuenta con una superficie de 9.298 km2. El principal afluente del río Cachapoal es el río Claro, el cual se une al río Cachapoal aguas arriba del poblado de Peumo. Administrativamente, la cuenca del río Cachapoal define la provincia de Cachapoal, con excepción de la parte meridional en el sector cercano a la ciudad de San Fernando, que pertenece a la provincia de Colchagua. Las principales regiones presentes en la cuenca del río Cachapoal son Rancagua y San Fernando, las que se encuentran aledañas al río Cachapoal y estero Antivero, respectivamente. El ámbito de aplicación del presente estudio corresponde a las Áreas de Vigilancias definidas en el anteproyecto de NSCA del río Cachapoal. Dichas Áreas de Vigilancias se encuentran en la Tabla 4.1.

Tabla 4.1. Descripción Áreas de Vigilancia anteproyecto NSCA Cachapoal.

Id Nombre del Río Tramo Límites Coordenadas

Inicio Fin Norte Este

1 Rio Cachapoal CA-10 Naciente río Cachapoal

Confluencia río Pangal 6.196.004 397.496



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Id Nombre del Río Tramo Límites Coordenadas

Inicio Fin Norte Este

2 Rio Cachapoal CA-20 Confluencia río Pangal Confluencia río Coya 6.210.854 363.519

3 Rio Cachapoal CA-30 Confluencia río Coya Confluencia estero Los

Leones 6.213.840 359.003

4 Rio Cachapoal CA-40 Confluencia estero Los

Leones Confluencia estero La

Cadena 6.212.278 342.314

5 Rio Cachapoal CA-50 Confluencia estero La

Cadena Confluencia estero

Idahue 6.215.166 330.165

6 Rio Cachapoal CA-60 Confluencia estero

Idahue Confluencia estero

Zamorano 6.196.217 302.577

7 Rio Cachapoal CA-70 Confluencia estero

Zamorano Entrada embalse Rapel 6.191.382 304.395

8 Rio Pangal PA-10 Naciente rio Pangal Confluencia rio

Cachapoal 6.212.039 383.008

9 Rio Coya CO-10 Naciente rio Coya Confluencia rio

Cachapoal 6.235.014 376.541

10 Estero La Cadena LC-10 Naciente (confluencia

estero Machali y estero Las Delicias)

Confluencia rio Cachapoal

6.224.339 342.130

11 Rio Claro CL-10 Naciente rio Claro Puente Chanqueahue 6.175.854 357.011

12 Rio Claro CL-20 Puente Chanqueahue Confluencia rio

Cachapoal 6.191.106 333.863

13 Estero Zamorano ZA-10 Puente Las Truchas Confluencia rio

Cachapoal 6.185.210 319.180

14 Estero Rigolemu RI-10 Naciente estero

Rigolemu

Confluencia estero Zamorano (en naciente

ribera norte) 6.173.316 340.828

15 Estero Antivero AV-10 Naciente estero

Antivero Puente Antivero, ruta

5 sur 6.173.735 346.649

16 Estero Antivero AV-20 Puente Antivero, ruta

5 sur Puente Ruta I-90-H 6.170.367 319.223

17 Estero Antivero AV-30 Puente Ruta I-90-H Confluencia estero

Zamorano (en naciente ribera sur)

6.179.158 319.133

Fuente: Tomado del anteproyecto NSCA (2005).



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Figura 4.1. Ubicación del área de estudio y las Áreas de Vigilancia del anteproyecto de NSCA de Cachapoal.




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4.2.2 Caracterización de la cuenca

A continuación se realiza una breve caracterización de la cuenca del río Cachapoal basado en el medio físico, biótico y humano. Esta caracterización se realizó mediante análisis de distintas fuentes de información, como literatura científica, informes técnicos, estudios realizados en la cuenca, etc.

4.2.2.1 Clima

La cuenca del río Cachapoal se enmarca dentro tres tipos de climas, según la clasificación climática de Koeppen. En la parte oriental de la cuenca se encuentra el clima Frío de tundra por hielo (ETH), en segundo lugar en la zona cordillerana se encuentra un clima de tipo Templado frío con lluvias invernales (Csc). Mientras que en la zona baja de la cuenca se encuentra un clima Templado cálido con lluvias invernales (Csb). En la Figura 4.2 se aprecian tres climogramas de tres estaciones distribuidas a lo largo de la cuenca. En ellos es posible apreciar la presencia de lluvias principalmente en invierno, entre los meses de mayo y agosto. Sin perjuicio de la existencia de lluvias en el periodo estival. Además, el promedio de Temperaturas ronda entre los 10 y 15 °C.

Figura 4.2 Climogramas de Sewell (A), Parrón (B) y San Fernando (C).

A

B

C

Fuente: Adaptado de Rioseco y Tesser.

4.2.2.2 Hidrología

La hidrografía del río Cachapoal presenta dos ramas importantes, la primera de ella corresponde al río Cachapoal en sí, el cual presenta 3 afluentes de primer orden, como son el río Pangal, el río Coya y el Estero la Cadena. El río Cachapoal nace en la cordillera de los Andes en el cual confluyen el río Pangal, el río Coya y posteriormente en la depresión intermedia el estero La Cadena y el río Claro. Finalmente, casi a la altura de la desembocadura al Embalse Rapel, confluye el estero Zamorano.



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Figura 4.3 Hidrografía del río Cachapoal

Fuente: Elaboración propia.

El río Cachapoal presenta un régimen mixto con predominancia del régimen nival en la zona alta de la cuenca, como se observa en la curva de variación estacional (CVE) de la estación fluviométrica Río Cachapoal 5 km abajo junta con río Cortaderal (Figura 4.4A) En la parte baja de la cuenca, el régimen sigue presentándose como mixto, pero esta vez presenta predominancia el régimen pluvial, con valores máximos mensuales entre los meses junio a agosto, como se muestra en la curva de variación estacional de la estación fluviométrica Río Cachapoal en puente Arqueado (Figura 4.4 B). Este cambio en el régimen hidrológico se debe principalmente que a lo largo del recorrido del río Cachapoal se han ido incorporando afluentes con clara tendencia pluvial, como por el ejemplo el río Claro y el estero Zamorano (ver Figura 4.4 C)



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Figura 4.4 Curva de variación estacional para distintas probabilidades de excedencia (Pex) en la estación A). Río Cachapoal 5 km abajo junta con río Cortaderal. B) Río Cachapoal en puente Arqueado. C) Estero

Zamorano en Puente Niche

Fuente: Tomado de Cade Idepe (2004).

El resto de los afluentes al río Cachapoal, como los esteros Rigolemu o Antivero no cuenta con estaciones fluviométricas vigentes, lo cual impide una cuantificación del régimen hidrológico. No obstante, según la Clasificación Ecohidrológica de los ríos de Chile (REC-Chile, Peredo-Parada 2010, Peredo-Parada et al. 2011) estos dos ríos deberían presentar un régimen hidrológico mixto con predominancia pluvial. En general se aprecia que la rama norte de la red hidrográfica de la cuenca del río Cachapoal presenta un régimen mixto con tendencia nival y hacia aguas abajo, la tendencia pluvial adquiere más relevancia. La zona sur presenta un régimen mixto también, pero la tendencia es marcadamente pluvial.



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4.2.2.3 Hidrogeología

La hidrogeología de la cuenca del río Cachapoal se muestra en la Figura 4.5. La zona cordillerana de la cuenca del río Cachapoal se emplaza sobre una zona con una ocurrencia de aguas subterráneas muy baja a ausente, debido a que el tipo de sustrato predominante corresponde a rocas (Mapa hidrogeológico de Chile). Esto se desarrolla de manera similar en la parte baja de la cuenca en el sector de la Cordillera de la Costa. En la zona media y en los valles se presenta una zona de conductividades hidráulicas alta a media, debido a la porosidad del sustrato existente, que corresponde principalmente a relleno del Quaternario.

Figura 4.5 Hidrogeología de la Cuenca del río Cachapoal.




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4.2.2.4 Geomorfología

Como se aprecia en la Figura 4.6, la cuenca del río Cachapoal se encuentra compuesta por tres franjas longitudinales que de Este a Oeste, en la parte oriental se encuentra la Cordillera Andina de Retención Crionival, en la zona baja se encuentra la Cordillera de la Costa y en la parte media se encuentran la Cuenca de Rancagua.

Figura 4.6 Geomorfología de la cuenca del río Cachapoal.




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4.2.2.5 Geología

En la Figura 4.7 se pueden apreciar las unidades geológicas de acuerdo a su composición geológica de la cuenca del río Cachapoal. Dichas unidades presentan una distribución longitudinal en sentido este-oeste. En la zona alta de la cuenca se encuentran secuencias volcánicas principalmente, producto de la presencia de los volcanes de la Cordillera de los Andes. Mientras que en la zona central y oeste de la cuenca se encuentran de manera predominante secuencias sedimentarias y volcanosedimentarias. Las secuencias volcanosedimentarias se encuentran asociadas a la Precordillera y a la Cordillera de la Costa; mientras que las secuencias corresponden a la Depresión Intermedia, además de zonas de los valles dentro de otras secuencias. Además, se encuentran secuencias intrusivas, las cuales no poseen un patrón espacial definido, ya que se presentan debido a planos de debilidad o erosión en otras secuencias geológicas. Por otra parte, es posible apreciar que el río Cachapoal y los afluentes Pangal y Coya nacen de secuencias volcánicas de la Cordillera de los Andes, a diferencia de los ríos Claro, Rigolemu y Antivero que nacen en secuencias volcanosedimentarias de la Precordillera. El estero La Cadena, por otra parte nace en las secuencias sedimentarias. Por lo que los ríos Cachapoal, Pangal y Coya presentan de manera natural una configuración geoquímica asociada a metales pesados provenientes de la erosión de las secuencias volcánicas, a diferencia del resto de los ríos de la cuenca.

Figura 4.7 Composición geológica de la cuenca del Cachapoal.




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4.2.2.6 Limnología

Los estudios sobre la cuenca del Cachapoal son escasos y estos se centran principalmente en el río Cachapoal, quedando sus afluentes con escasa información acuática. A partir de estos estudios realizados (ver anexo D) es posible obtener precisiones importantes, como por ejemplo que en el fitoplancton presente en la cuenca domina el grupo de las diatomeas (Bacillariophyceae), aún cuando se identificaron ejemplares de otros grupos algales. Además, la comunidad fitoplanctónica presentó importantes diferencias respecto a las abundancias totales en cada estación de muestreo, presentando las mayores abundancias en los afluentes Estero Zamorano y Antivero (ZA-10, AV-10, AV-20, AV-30). Sin embargo, estas mayores abundancias encontradas correspondieron a Nitzschia aff. palea y Surirella aff. Ovata, ambos taxa con nivel de incerteza en su determinación, incerteza que en el caso de Nitzschia palea perjudica las estimaciones de calidad de agua ya que se trata de una especie altamente relacionada con ambientes con contaminación orgánica. Con lo cual no es posible asegurar que en estos afluentes la calidad del agua sea buena. El fitobentos se indica como el grupo más abundante, registrándose también claras diferencias en la abundancia algal total presente en cada estación de muestreo. Las mayores abundancias observadas fueron en los tramos CA-60, RI-10, ZA-10, CL-20, AV-10, AV-20. Respecto de la fauna íctica, en la cuenca del Cachapoal según la Base de datos Ecohidrológica de los ríos de Chile (Peredo-Parada et al. 2009) se estima que potencialmente existirían 8 especies nativas (Basilichthys australis, Cheirodon pisciculus, Galaxia maculatus, Percichthys melanops, Percichthys trucha, Percillia gillissi, Nematogenys inermis, Trichomycterus areolatus). En estudios realizados en la cuenca del Cachapoal, dan cuenta de 7 especies nativas y 3 3 introducidas, de las cuales no es posible precisar su distribución espacial al interior de la cuenca. Las especies nativas observadas fueron Trichomycterus aerolatus (Bagre chico), Percillia gillissi (Carmelita), Basilichthys australis (Pejerrey chileno), Cheirodon pisciculus (Pocha), Percichthys trucha (Perca trucha), Diplomystes chilensis (Tollo de agua dulce), Nematogenys inermes (Bagre grande), siendo esta ultima especie la más abundante, representando el 31,81% de la comunidad íctica del Cachapoal. Las especies introducidas registradas fueron Odontesthes boraniensis (Pejerrey argentino), Carassius carassius (Carpa), Cnesteredom decenmaculatus (Gambusia manchada). Se deduce que esta cuenca cuenta con casi su totalidad de especies potenciales, mostrando que no ha habido un cambio significativo en la diversidad de especie con respecto a mediciones históricas según se registra en Peredo-Parada et al. (2009). En caso de macroinvertebrados, la información es escasa y se remite exclusivamente la aplicación de un índice biológico (Ch Signal) el cual se basó en una única campaña de terreno realizada en invierno. Para el zooplancton se señala la presencia de Rotíferos y Daphnidos en la cuenca del Cachapoal. Los daphnidos son el grupo más usado en aproximaciones toxicológicas, razón por la cual se consideraron muestras de cada uno de los tramos propuestos. El análisis éstas indicó que el zooplancton es muy pobre en la cuenta, tal como ocurre en los sistemas lóticos en general. Fueron registrados 4 taxa (rotífera, ciclopoidea, insecta, díptera), de los cuales sólo se entrega como resultado su presencia/ausencia en cada estación. Como resultado importante se señala que en casi todas las estaciones se encontraron dípteros, mientras que solamente en la estación CA-20 se encontraron rotíferos, coincidiendo la mejor calidad de agua diagnosticada en la cuenca.



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4.2.2.7 Vegetación

En la Figura 4.8 se muestran los pisos vegetacionales de Luebert y Pliscoff (2009), en ellos se aprecia una distribución longitudinal de los pisos, en la zona alta de la cuenca se encuentra el Herbazal de altitud. En las zonas medias de la cuenca se encuentran el Matorral Bajo de Altitud, mientras que en la zona baja de la cuenca se encuentra el Bosque esclerófilo y el Bosque espinoso. Por otra parte, en la zona más alta de la Cordillera de la Costa se encuentra el Bosque Caducifolio.

Figura 4.8 Pisos Vegetacionales


Por otra parte, en la Figura 4.9 se encuentran los principales usos de suelos de la cuenca del río Cachapoal, la zona andina presenta en su mayoría suelo desnudo, con parches de vegetación tipo Matorral asociadas a los cursos de aguas. En la zona Precordillerana y de la Cordillera de la Costa se encuentran Bosque Renoval y Matorral principalmente, mientras que la zona media de la cuenca, a lo largo de los principales cuerpos de agua se encuentra cubierta de suelo Agrícola. En la parte central de esta zona se encuentran las zonas urbanas presentando un eje principal con sentido latitudinal y ejes secundarios longitudinales, de estos últimos el de mayor extensión es el que se encuentra paralelo al río Cachapoal en la zona baja de él.



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Figura 4.9 uso del Suelo


4.2.2.8 Actividades y obras asociadas a los cuerpos de agua

Las principales actividades y obras asociadas a los cuerpos de agua son las extracciones mediante bocatomas asociadas a riego. Por otra parte, se ha realizado una búsqueda mediante técnicas de teledetección y prospección en terreno y se ha determinado que la alteración producto de las extracciones de áridos es relativamente baja en comparación con la extracción de agua (bocatomas). En la Figura 4.10 se aprecia la distribución de las bocatomas en la cuenca del río Cachapoal, dentro del estudio de CADE-IDEPE (2004) se realizó la estimación del uso de las bocatomas. A partir de lo cual se puede deducir que el principal uso de las bocatomas existentes es para agricultura. En la parte alta de la cuenca se encuentran bocatomas para generación hidroeléctrica y minería. Mientras que en la parte baja de la cuenca se encuentran bocatomas para uso industrial. Por otra parte, se ha podido apreciar que gran parte de las bocatomas se encuentran fuera de las áreas de vigilancia definidas por el anteproyecto de NSCA, es decir no se realiza la extracción directa desde el río, sino que a partir de un canal de riego que hace las veces de canal distribuidor en donde se extrae el agua para riego mediante las bocatomas.



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En esta misma figura se muestran las Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas (PTAS), en donde es posible apreciar que en su mayoría se encuentran en la zona baja de la cuenca, en particular aguas abajo de las principales ciudades de la cuenca. Por otra parte, las centrales hidroeléctricas existentes en la cuenca son de pasada, por lo que es necesario que se encuentren en tramos con alta pendiente que permitan la generación hidroeléctrica. Por esto, las centrales se encuentran en la parte alta y media de la cuenca en el río Cachapoal. Las principales centrales hidroeléctricas de la cuenca se encuentran en las áreas de vigilancia CA-20 y CA-30 (ver Figura 4.10). Estas centrales son Sauzalito, Sauzal y Coya.

Figura 4.10 Principales extracciones y restituciones de caudal en la cuenca del Cachapoal.


Por otra parte, se realizó un recorrido visual por el Servicio de Imágenes Google Earth, en donde se identificaron todas las presiones hidromorfológicas de la cuenca. Se pudo constatar que las cabeceras de los río no presentan grandes alteraciones, por otra parte el río Cachapoal (aguas abajo de Rancagua), río Claro y el estero Zamorano tiene principalmente alteraciones de tipo morfológicos (en particular defensas fluviales). Las zonas altas de la cuenca tienen principalmente puentes y vados. Mientras que el Área de Vigilancia CA-40 concentra casi la totalidad de las extracciones de áridos. Finalmente, los canales y bocatomas se encuentran distribuidos a lo largo de la cuenca, sin embargo destaca el Área de Vigilancia CA-50 en donde casi no se encuentran este tipo de alteraciones.



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4.2.2.9 Usos del suelo cultivado

A partir de la Figura 4.9 se ha realizado la simplificación de los usos de suelo en aquellos que mantienen algún grado de naturalidad, de aquellos que han sido altamente modificados. El resultado de esto es posible apreciarlo en la Figura 4.11.

Figura 4.11 Simplificación del uso de suelo


Por otra parte, la gestión del recurso hídrico en la cuenca del río Cachapoal se lleva a cabo a partir de las áreas de vigilancia del río, las cuales se dividen en juntas de vigilancia y pueden ser apreciadas en la Figura 4.12. Dichas juntas son las encargadas del manejo a nivel local de los derechos de agua y, dada la orientación económica de la cuenca, se han reunido durante la última década conformando el Consejo Directivo del Cachapoal. La 1° Sección del río Cachapoal está compuesta por 10 asociaciones de canalistas, con 24 canales matrices. La 2° Sección del río Cachapoal 24 organizaciones y 25 canales; mientras que la 3° Sección del río Cachapoal tiene 24 canales. La junta de vigilancia del río Claro24 y la del estero Zamorano tiene 8 canales.



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Figura 4.12 juntas de vigilancia del río Cachapoal.

Fuente: http://www.observatoriocuencas.cl/archivos/1256243291.pdf

4.2.2.10 Caracterización sociodemográfica

Las comunas consideradas como pertenecientes a la cuenca del río Cachapoal cuentan con una

población de 770.162 habitantes3 y dependen administrativamente a la región de O´Higgins. Esta población corresponde al 87,4% del total de la población regional. En la Figura 4.13 se aprecian los principales centros poblados de la cuenca.

La población laboralmente ocupada4 del territorio considerado corresponde al 41% del total. La actividad económica se concentra en el sector agrícola-forestal, minero, industrial-manufacturero y comercial. En la Tabla 4.2, se muestra la distribución de la fuerza de trabajo ocupada activa.

3 Los datos entregados en esta sección están basados en datos de la encuesta CASEN del año 2011.

4 En adelante todas las cifras que hagan referencia a la población corresponderá a las comunas consideradas

como pertenecientes a la cuenca del río Cachapoal.

http://www.observatoriocuencas.cl/archivos/1256243291.pdf



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Figura 4.13. Principales centros poblados de la región de O´Higgins.


Tabla 4.2. Distribución por rama de actividad económica de la fuerza de trabajo5 ocupada de las comunas

pertenecientes a la cuenca del Cachapoal

Actividad económica Población Porcentaje

Agricultura, ganadería y silvicultura 62.234 20,36

Minería 22.384 7,09

Industria manufacturera 27.584 8,74

Comercio 71.163 22,55

Otros 132.148 41,26

Total 315.513 100

Fuente: Elaboración propia en base a datos de la Encuesta CASEN 2011.

5 La fuerza de trabajo corresponde a las personas de 15 años o más que durante el período de referencia (semana anterior a la realización de la encuesta) se encontraban trabajando (ocupadas) y las personas que estaban buscando activamente trabajo en las últimas cuatro semanas anteriores a la realización de la encuesta.



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Dentro de la categoría Industria manufacturera, se pueden subclasificar la cantidad de trabajadores que se desempeñan en actividades agroindustriales (Tabla 4.3 ).

Tabla 4.3. Distribución por rama de actividad económica de la fuerza de trabajo ocupada en actividades agroindustriales de las comunas pertenecientes a la cuenca del Cachapoal

Actividad económica Población

Preparación y conservación de carnes. Extracción y refinación de manteca de cerdo y otras grasas comestibles.

7.047

Elaboración y conservación de pescado y productos de pescado 74

Elaboración y conservación de frutas, legumbres y hortalizas 1.281

Elaboración de AyG de origen vegetal y animal 43

Elaboración de productos lácteos 97

Elaboración de productos de molinería 553

Elaboración de alimentos preparados para animales 42

Fiderías y fabricación de pastas frescas 366

Elaboración de otros productos alimenticios 399

Total 9.902

Fuente: Elaboración propia en base a datos de la Encuesta CASEN 2011

La población de este territorio es predominantemente urbana. La Tabla 4.4 muestra la distribución de la población según zona geográfica rural y urbana.

Tabla 4.4. Distribución por zona geográfica de las comunas pertenecientes a la cuenca del Cachapoal

Zona Población Porcentaje

Urbana 561.327 72,88 %

Rural 208.835 27,12 %

Total 770.162


La población por comuna para 2011 y el porcentaje de población rural se muestra en la Tabla 4.5.

Tabla 4.5. Población y porcentaje de población por comuna de las comunas pertenecientes a la cuenca del Cachapoal

Comuna Población Ruralidad (%)

Rancagua 244.794 3,37%

Codegua 12.472 49,67%

Coinco 7.177 37,16%

Coltauco 17.384 42,57%

Doñihue 20.292 8,62%

Graneros 30.587 7,64%

Las Cabras 23.560 59,32%



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Comuna Población Ruralidad (%)

Machalí 35.379 4,24%

Malloa 13.724 52,17%

Mostazal 26.168 16,85%

Olivar 13.913 45,37%

Peumo 15.050 45,85%

Pichidegua 19.242 74,57%

Q.de Tilcoco 11.952 56,94%

Rengo 60.460 26,99%

Requínoa 25.790 60,76%

San Vicente 46.781 48,22%

Nancagua 17.176 70,59%

Palmilla 11.662 74,67%

Placilla 8.510 67,98%

Sta. Cruz 36.026 52,22%

San Fernando 72.063 26,16%

Total 770.162 27,12%

Fuente: Elaboración propia en base a datos de la Encuesta CASEN 2011

4.2.3 Evaluación Multicriterio

A partir del análisis integrado de los componentes evaluados anteriormente fue posible generar una evaluación multicriterio de la cuenca. A partir de esta, se ha dividido la cuenca en cuadrantes. Los límites de dichos cuadrantes son la ruta 5 Sur en sentido Norte-Sur y la parte central de la cuenca en sentido Este-Oeste (ver Figura 4.14). Los ríos del cuadrante Noreste nacen en la Cordillera de los Andes, la que le entrega un mayor contenido de minerales, por otra parte predominan las industrias mineras y las hidroeléctricas. El cuadrante Noroeste se caracteriza por la presencia de Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas y agroindustrias. En este cuadrante se encuentran, además, los principales centros urbanos de la cuenca, por lo que el aporte de las PTAS es importante. El cuadrante Suroeste se caracteriza por una alta concentración de agroindustrias y la agricultura como actividad económica predominante. Finalmente, el cuadrante Noreste se ha establecido como una zona de “control”, sin embargo las condiciones naturales son distintas al cuadrante Noreste, ya que este último nace en secuencias volcánicas, mientras que el cuadrante Noreste nace en secuencias volcanosedimentarias. Por lo que el tipo de sustrato y minerales aportantes a la calidad del agua natural son diferentes. Por lo que este cuadrante sirve de “control” para los tramos aguas abajo de los ríos de dicho cuadrante.



41

Figura 4.14 Evaluación Multicriterio de la cuenca del río Cachapoal.


4.3 Parámetros físico-químicos utilizados en el estudio

Para efectos del presente estudio se han considerado como parámetros físico-químicos a todos los compuestos, elementos o parámetros físico-químicos que puedan afectar la calidad del agua. Dada la gran cantidad de parámetros físico-químicos que han sido monitoreados, ya sea directamente en las áreas de vigilancia o bien en las fuentes de descarga fue necesario reducir el número de parámetros físico-químicos a estudiar. Las razones de la elección de los parámetros físico-químicos se dará a conocer en los siguientes capítulos del estudio, pero para facilitar la comprensión y lectura se ha decidido incorporar una tabla resumen en la cual se muestre en forma explícita cuáles son los parámetros físico-químicos considerados en cada una de las líneas de análisis de este estudio (Análisis de fuentes emisoras, Análisis de calidad de las aguas y Análisis limnológico). Los parámetros físico-químicos se muestran en la Tabla 4.6.

Tabla 4.6. Conjunto de parámetros físico-químicos utilizados en cada de las líneas de desarrollo del presente estudio

Parámetro físico-químico

Sigla Normado Análisis Emisiones Análisis Limnológico Análisis Físico-

químico

Conductividad Eléctrica CE NSCA

Demanda Bioquímica DBO5 NSCA X X



42

Parámetro físico-químico

Sigla Normado Análisis Emisiones Análisis Limnológico Análisis Físico-

químico

de Oxígeno

Oxígeno Disuelto OD NSCA

pH pH NSCA X*

Sólidos Disueltos SDT NSCA

Sólidos Suspendidos SST NSCA X X

Amonio NH4 NSCA

Cianuro CN- NSCA X

Cloruro Cl- NSCA X

Fluoruro Fluoruro NSCA X

Nitrito NO2 NSCA

Sulfato SO4 NSCA X X

Aceites y Grasas AyG NSCA X X

Detergentes (SAAM) SAAM NSCA

Boro B NSCA X

Cobre Cu NSCA X

Cromo Cr NSCA

Hierro Fe NSCA X

Manganeso Mn NSCA X

Molibdeno Mo NSCA X X

Níquel Ni NSCA X

Selenio Se NSCA X X

Zinc Zn NSCA X X

Aluminio Al NSCA X X

Arsénico As NSCA X

Cadmio Cd NSCA X X

Plomo Pb NSCA X X

Coliformes Fecales CF NSCA X* X

Coliformes Totales CT NSCA

Nitrato NO3 NO X X

Fósforo P NO X X

Nitrógeno Kjeldahl NKT NO X

Fuente: Elaboración propia (*) Estos parámetros fueron considerados dentro del análisis de emisiones, pero no se realizó la estimación de carga

aportante.



43

4.4 Inventario de emisiones para la cuenca del río Cachapoal

4.4.1 Identificación y georreferenciación de fuentes emisoras

A partir de la base de datos de emisiones de la SISS se generó una Base de Datos de Emisiones (BDE). En esta se logró georreferenciar un 95% de los establecimientos industriales presentes en dicha base de datos. La georreferenciación fue validada mediante la visita a terreno de algunos establecimientos industriales. Dado los problemas de ubicación de las plantas de tratamiento de RILes de estos establecimientos industriales y a que no todas las plantas poseen descargas continúas y estables en el tiempo se ha definido que la escala espacial de la georreferenciación es 1:100.000.

4.4.2 Caracterización físico-química de las fuentes puntuales presentes en la cuenca del rio Cachapoal

Se clasificaron las empresas georreferenciadas en empresas puntuales y puntuales difusas, de acuerdo a los criterios establecidos en la metodología. La división de las fuentes emisoras en puntuales y puntuales difusas se resume en la Tabla 4.7. En ella se aprecia que un pequeño porcentaje (%) de las fuentes emisoras emplazadas en la cuenca del río Cachapoal son consideradas como puntuales. Esto quiere decir que la mayoría de las fuentes emisoras no descarga directamente en el río, sino, en un canal colector, el cual suele ser un canal de regadío. Las Áreas de Vigilancia CA-10, CA-20. AV-10, AV-30 y PA-10 no presentan emisiones, por lo que no han sido consideradas en esta tabla. Es posible de apreciar que las Áreas de Vigilancia CA-40, CA-60, CL-10 y CL-20 poseen empresas que solamente realizan emisiones puntuales-difusas. Las Áreas de Vigilancia CA-70 y CO-10 poseen igual número de empresas que presentan emisiones puntuales como puntuales-difusas. Las empresas que tienen efluentes en las Áreas de Vigilancia CA-30, CA-50, LC-10, RI-10, ZA-10 y AV-20 son principalmente de tipo puntual.

Tabla 4.7 Tipo de descargas por área de vigilancia

Área de Vigilancia

Puntual Puntual-

Difusa

CA-30 75% 25%

CA-40 - 100%

CA-50 56% 44%

CA-60 - 100%

CA-70 50% 50%

CL-10 - 100%

CL-20 - 100%

CO-10 50% 50%



44

Área de Vigilancia

Puntual Puntual-

Difusa

LC-10 73% 27%

RI-10 60% 40%

ZA-10 67% 33%

AV-20 60% 40%


El Área de Vigilancia con mayor cantidad de fuentes emisoras es CL-20 y aquel con mayor cantidad de fuentes puntuales y puntuales-difusas son LC-10 y CL-20 respectivamente. En general, se aprecia que las fuentes puntuales-difusas se distribuyen hacia la zona baja de la cuenca, en donde se desarrolla principalmente la agricultura (Figura 4.9y en donde la vulnerabilidad del acuífero es mayor, debido a la alta conductividad hidráulica (Figura 4.5)) Por otra parte, se agruparon las fuentes emisoras de acuerdo a los códigos CIIU6 asignados, ya que tanto los autocontroles y controles directos dependientes de la SISS se realizan de acuerdo a lo establecido en el D.S. 609/1998. Éste decreto señala los parámetros a analizar de acuerdo al código CIIU de cada fuente emisora, en caso de que no se encuentre una actividad económica dentro de la lista la SISS tiene la potestad de decidir que parámetros deben ser muestreados. El listado de códigos CIIU presentes en la cuenca del río Cachapoal y la descripción de la actividad correspondiente se encuentra en la Tabla 4.8.

Tabla 4.8 Descripción de actividades presentes en la cuenca del río Cachapoal, según código CIUU

Código CIIU

Descripción Observaciones Identificador

11119 Otros productos agrícolas no clasificados en otra parte - Otros agrícolas

11127 Cría de aves, para producción de carnes y huevos - Cría aves

11191 Otros cultivos no clasificados en otra parte - Otros cultivos

23031 Gran minería del Cu

En el DS 609 se agrupan a los códigos que inician con 230 dentro de Extracción de minerales metálicos

Gran Minería

31111 Matanza de ganado - Matanza Ganado

31113 Matanza y conservación de aves - Matanza Aves

31131 Elaboración y envasado de frutas y legumbres, incluidos

los jugos - Packing-Jugos

31134 Fabricación de conservas, caldos concentrados y otros

alimentos deshidratados -

Conservas-Concentrados

6 Corresponde a la Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las actividades económicas

establecida por la Naciones Unidas. Informe estadístico, Serie MN°4, Rev. 2, Nueva York, 1969, o su equivalente. (MOP. 1998).



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Código CIIU

Descripción Observaciones Identificador

31321 Fabricación de vinos Empresas que solo

embotellan, sin mezclar Fabricación de

Vinos

31341 Elaboración de bebidas no alcohólicas y aguas minerales gasificadas y embotellado de aguas naturales y minerales

- Agua Mineral

34112 Fabricación de papel y cartón - Papeleras

38332 Fabricación de planchadoras, ventiladoras, enceradoras y

aspiradoras y otros aparatos y accesorios eléctricos de uso doméstico

- Accesorios Eléctricos

41011 Generación, transmisión y distribución de electricidad - Electricidad

61111 Corretaje agrícola, frutícola y lechera* - Corretaje

Agropecuario

** Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas - PTAS

Notas: * No se encuentra dentro del DS 609. ** No se encuentra dentro del DS 609 y se desconoce su código CIIU.

Fuente: Modificado de MOP 1998.

En la Figura 4.15 se muestran los principales rubros de las empresas presentes en la cuenca del río Cachapoal. Como se aprecia, el principal rubro es Packing-Jugos con un 31% de las empresas de la cuenca. El segundo rubro corresponde a las PTAs y el tercer rubro en importancia es Vinos. Luego le siguen Matanza de ganado y Gran Minería con un 8% y 5%, respectivamente.

Figura 4.15. Distribución del rubro de las empresas presentes en la cuenca del río Cachapoal.


En la Tabla 4.9 se muestra la distribución de los rubros a lo largo de la cuenca. Como se aprecia, en casi todas las Áreas de Vigilancia existen PTAs, Packing-Jugos y empresas de Fabricación de Vinos.



46

Mientras que los otros rubros se encuentran restringidos a una o dos Áreas de Vigilancia. Por otra parte, las Áreas de Vigilancia que cuenta con una mayor cantidad de rubros son el CA-50 y CL-20.

Tabla 4.9 Porcentaje de fuentes emisoras por CIUU y tramo.

Código CIUU AV-20 CA-30 CA-40 CA-50 CA-60 CA-70 CL-10 CL-20 CO-10 LC-10 RI-10 ZA-10

PTAs 10% 0% 0% 33% 33% 75% 0% 11% 0% 9% 20% 33%

Otros agrícolas 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 9% 0% 0%

Cría aves 0% 0% 0% 22% 0% 0% 0% 0% 0% 9% 0% 0%

Otros cultivos 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 9% 0% 0%

Gran Minería 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 100% 0% 0% 0%

Matanza Ganado

0% 0% 0% 11% 0% 0% 0% 5% 0% 36% 0% 0%

Matanza Aves 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 67%

Packing-Jugos 50% 25% 0% 11% 67% 0% 0% 47% 0% 27% 40% 0%

Conservas-Concentrados

0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 20% 0%

Fabricación de Vinos

30% 0% 100% 11% 0% 25% 0% 26% 0% 0% 20% 0%

Agua Mineral 0% 0% 0% 11% 0% 0% 100% 0% 0% 0% 0% 0%

Papeleras 10% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

Accesorios Eléctricos

0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 5% 0% 0% 0% 0%

Electricidad 0% 75% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

Corretaje Agropecuario

0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 5% 0% 0% 0% 0%


En la Tabla 4.10 se encuentran los parámetros presentes en el anteproyecto de la NSCA que han sido medidos frecuentemente en los autocontroles realizados según lo estipula la SISS. De estos, los parámetros con mayor número de mediciones son DBO5 y SST. Por otra parte, la Gran Minería del Cu (23021) posee la mayor cantidad de parámetros medidos, los que corresponden principalmente a metales esenciales (B, Cu, Mn, Mo, Ni, Se y Zn), metales no esenciales (Al, Cd, As y Pb) y compuestos inorgánicos (CN-, SO4 y Fluoruro). Mientras que los rubros que miden menos parámetros dentro de su autocontrol son Fabricación de conservas, caldos concentrados y otros alimentos deshidratados (31134) y Corretaje agrícola, frutícola y lechera (61111), ambos miden CF; mientras que Corretaje agrícola mide además DBO5. Los parámetros que se miden en la mayoría de de los rubros son AyG, CF, DBO5, pH y SDT. Se han seleccionado aquellos parámetros que sean característicos de ciertos códigos CIIU, ya sea porque solo se miden en uno o dos (presencia) o porque no se miden en ellos (ausencia). Los parámetros seleccionados por presencia son Cu para Gran minería y Accesorios Eléctricos, Cd para Agua mineral y Al para Electricidad. Mientras que los parámetros seleccionados por ausencia son AyG para Vinos y CF para Packing-Jugos.



47

Tabla 4.10. Parámetros frecuentemente medidos en los autocontroles de las SISS por código CIUU

Identificador Al As AyG B Cd CF Cl- CN

- Cu DBO5 Fe Fluoruro Mn Mo Ni Pb Se SO4 SST Zn

Otros agrícolas X X X

Cría aves X X X

Otros cultivos X X X

Gran minería X X X X X X X X X X X X X X X X X X

Matanza ganado X X X X

Matanza aves X X X X

Packing-Jugos X X X

Conservas-Concentrados X

Vinos X X X

Agua Mineral X X

Papelera X X X X X X

Accesorios Eléctricos X X X X X

Electricidad X X X

Corretaje Agropecuario X X

PTAS X X X X

Fuente: Elaboración Propia en base a información entregada por SISS.



48

El análisis mediante dendrograma (Van Sickle 1997) permite determinar cuan homogéneas son las clases resultantes en una clasificación a priori. En este caso, se analizó cuan homogéneas resultan ser las emisiones de todas las fuentes emisoras, tanto en tipo de parámetro como en concentración, que pertenezcan a un mismo código CIIU. La disimilaridad se realizó mediante la distancia Bray-Curtis. El dendrograma se muestra en la Figura 4.16 . De ella se aprecia gran parte de las ramas del dendrograma se ubican hacia la derecha del tronco del mismo, con lo cual, pareciera que la clasificación mediante códigos CIIU logra grupos, o clases, más homogéneos que bajo una clasificación al azar. Dentro de los Códigos CIIU con mayor homogeneidad en sus clases se encuentra el código 41011 (Electricidad), 31131 (Packing-Jugos) y 31341 (Agua Mineral). En forma contraria, los códigos 11127 (Cría aves) y 31113 (Matanza de aves) son códigos CIIU que presentan emisiones bastante heterogéneas, ya sea porque descargan muy distintas concentraciones de un mismo parámetro o porque descargan parámetros distintos.

Figura 4.16 Dendrograma para la clasificación de las fuentes emisoras según el código CIIU. Para interpretación de códigos CIIU ver Tabla 4.8


Se aprecia que en general, es posible asociar descargas promedios para la mayoría de los códigos CIIU, ya que según el dendrograma, la mayoría de las clases son homogéneas, con concentraciones de descarga relativamente similares entre sí. Sin embargo, es conveniente tener precaución cuando se generaliza con las empresas dedicadas a la cría y matanza de aves, ya que si bien los parámetros de descarga son los mismos para código CIIU, las concentraciones difieren significativamente (particularmente en las mediciones realizadas para CF).

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

testCIIU mean distance dendrogram

Distancia Bray-Curtis

11127

23031

31111

31113

31131

31321

31341

41011



49

4.4.3 Caracterización fisicoquímica de las fuentes difusas

Entre las fuentes difusas que se desarrollan en mayor cantidad en la cuenca del río Cachapoal, se encuentran la agricultura y las plantas de producción ganadera. En la agricultura destacan el cultivo de vides, principalmente por la superficie en la cuenca y el cultivo de mazorca. En las plantas de producción ganadera destaca la de explotación porcina y apícola.

4.4.3.1 Contaminación por agricultura

De acuerdo a Ongley (1997) la agricultura presenta variados efectos sobre las aguas superficiales y subterráneas. Como se puede ver en la Tabla 4.11los principales efectos de la agricultura en las aguas superficiales son aumento de la escorrentía de los fertilizantes, plaguicidas y turbidez.

Tabla 4.11 Efectos de las actividades agrícolas en la calidad del agua

Actividad Agrícola Efectos

Aguas superficiales Aguas subterráneas

Labranza/arado Aumentan los sedimentos y la turbidez. Además, los sedimentos transportan

fósforos y plaguicidas adsorbidos a las partículas de los

sedimentos; entarquinamiento de los lechos de los ríos y pérdida de hábitat, desovaderos,

etc.

-

Aplicación de fertilizantes Aumenta la escorrentía de nutrientes, especialmente fósforo, que da lugar a la

eutrofización, lo que produce crecimiento excesivo de las algas, lo cual que da lugar a desoxigenación del agua y mortandad de

peces.

Lixiviación del nitrato hacia las aguas subterráneas.

Aplicación de estiércol Esta actividad se realiza como medio de aplicación de fertilizantes; de acuerdo al tipo

de sustrato y escorrentía provoca en las aguas receptoras elevados niveles de

contaminación por agentes patógenos, metales, fósforo y nitrógeno, lo que da lugar

a la eutrofización y a una posible contaminación.

Contaminación de las aguas subterráneas, especialmente por el

nitrógeno.

Plaguicidas La escorrentía de plaguicidas da lugar a la contaminación del agua superficial y la biota; disfunción del sistema ecológico en las aguas

superficiales por pérdida de los depredadores superiores debido a la

inhibición del crecimiento y a los problemas reproductivos. Los plaguicidas son

trasladados en forma de polvo por el viento hasta distancias muy lejanas y contaminan

sistemas acuáticos que pueden encontrarse a miles de millas de distancia (por ejemplo, a veces se encuentran plaguicidas tropicales o subtropicales en los mamíferos del Ártico).

Algunos plaguicidas pueden lixiviarse en las aguas subterráneas.

Riego Escorrentía de sales, que da lugar a la salinización de las aguas superficiales;

Enriquecimiento del agua subterránea con sales, nutrientes (especialmente



50

escorrentía de fertilizantes y plaguicidas hacia las aguas superficiales, con efectos ecológicos negativos, bioacumulación en especies ícticas, etc. Pueden registrarse

niveles elevados de oligoelementos, como el selenio, con graves daños ecológicos.

nitrato).

Talas Erosión de la tierra, lo que da lugar a elevados niveles de turbidez en los ríos,

anegamiento y depositación de sedimentos en zonas bajas. Perturbación y cambio del

régimen hidrológico, muchas veces con pérdida de cursos de agua perennes. Influye negativamente en el agua superficial, ya que reduce el caudal durante los períodos secos y concentra los nutrientes y contaminantes en

el agua superficial. Aumento de la escorrentía superficial.

Producto de la perturbación del régimen hidrológico se produce una

disminución de la alimentación de los acuíferos.

Silvicultura Escorrentía de plaguicidas y contaminación del agua superficial y de los peces;

problemas de erosión y sedimentación.

-

Fuente: Modificado a partir de Onsley (1997).

La contaminación de las aguas debido a la agricultura se basa principalmente en la incorporación de fertilizantes al suelo, de acuerdo a las necesidades nutricionales de cada cultivo. La mayor parte de las fertilizaciones se realiza en primavera. Los principales elementos o compuestos a entregar por medio de la fertilización son principalmente Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo y Cl, siendo los más importantes N, P, K, Ca y Mg que son llamados macronutrientes. La demanda de macronutrientes aumenta acorde al estado fenológico. Con respecto a los micronutrientes, la cantidad de B requerido es pequeño por lo cual es fácil caer en toxicidades (Palma 2006), basta con aguas de riego con cantidad de 0,5 ppm para suministrar la cantidad necesaria de este micronutriente (Palma 2006). El Zn, Cu y Mn también son elementos importantes. El Cl- es un elemento que puede disminuir la capacidad fotosintética de las hojas, por lo que es un parámetro relevante, el cual la presencia de Cl- en las aguas indicaría ausencia de contaminación por cultivo de vides. La carga de nutrientes que contaminaría las aguas subterráneas depende de la cantidad de fertilizante aplicado, el tipo de riego (surco, aspersión, microaspersión o goteo) y el tipo de suelo y su conductividad hidráulica. Una forma sencilla, pero poco rigurosa de estimar la carga es mediante el uso de ecuaciones matemáticas asociadas a la cantidad de fertilizante aplicado por ton de cosecha o por área de plantada multiplicado por una eficiencia en la absorción por parte de las plantas. Como resumen, los parámetros característicos de la contaminación por agricultura son N, P, K, Ca, Mg, Zn, y Turbidez (SST). De los cuales solo N y SST se encuentran dentro de la NSCA.



51

4.4.3.2 Contaminación por purines

Si bien la descarga de los desechos de la actividad de producción intensiva es considerado como un descarga puntual (INIA 2005), para efectos de este estudio se consideraron como descargas difusas, por su utilización en la agricultura como fertilizante, incluso siendo aplicados en predios externos. Además es necesario considerar que este tipo de plantas de cría de cerdos no realiza una descarga directa a un cuerpo de agua, con lo cual no realizan un sistema de autocontrol. La producción porcina produce una gran cantidad de excretas, la cual es el conjunto de orina y heces que produce el animal. La orina representa alrededor de un 45%, mientras que las heces un 55% del contenido volumétrico (INIA 2005). La densidad de la excreta es ligeramente superior a 1,0, con lo cual es un fluido espeso, denominado comúnmente como purín. Los purines de cerdo presentan un material con un pH variable entre 6 y 8 (INIA 2005). Posee importantes cantidades de hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos, proteínas, urea y compuestos azufrados, así como grandes cantidades de Nitrógeno (NH4 y NO3), P, K, Ca, Mg y Na. Además posee micronutrientes como Cd, Pb, As y Mercurio (Universidad de Chile 2005). Además se espera que presenten una elevada concentración de estreptococos. La cantidad de purín generada depende de varios aspectos, como por ejemplo, la cantidad de cabezas de ganado, el tamaño y etapa del animal, cantidad de agua de lavado de los receptáculos del purín, etc., con lo cual hace difícil su estimación. Algunos estudios estiman en alrededor de 0,25 kg de DBO y 0,75 de DQO generada por cada 100 kilos de peso vivo (Purdue Research Foundation citada 2003, citada en INIA 2005).

Tabla 4.12 Producción de excretas de purín de porcino según el estado animal

Etapa animal Peso (Kg)

Producción Excretas (l/d)

Sólidos totales (kg/d)

DBO5 (kg/d)

Sólidos volatiles

(kg/d)

Nitrógeno (kg/d)

P (kg/d) Potasio (Kg/d)

Cría 16 1 0,09 0,08 0,08 0,01 0,01 0,01

Recría 29 1,8 0,18 0,14 0,14 0,01 0,01 0,01

Engorda 68 4,3 0,41 0,33 0,33 0,03 0,02 0,02

Gestación 125 4,2 0,37 0,30 0,30 0,03 0,02 0,02

Maternidad con cría

170 15,1 1,36 1,09 1,09 0,10

0,08

0,08

Verraco 150 5,3 0,45 0,38 0,38 0,04 0,03 0,03

Fuente: INIA (2005)

De esta forma los parámetros que son relevantes para la caracterización de la presencia de contaminación por purines son: Nitrógeno Total, NO3, Amoniaco, P, DBO5, DQO y CF Totales. La CE pareciera no ser un buen indicador de la presencia de contaminación por purines ya que esta depende del agua utilizada para lavado (INIA 2005).



52

4.5 Caracterización fisicoquímica de la cuenca del río Cachapoal

4.5.1 Base de datos fisicoquímica

Como parte de la recopilación de antecedentes se desarrolló una base de datos que integra toda la información fisicoquímica (BDF) de las aguas que sea relevante en la cuenca del río Cachapoal. Mayores detalles de su construcción como de sus características puede verse en el anexo F.

4.5.2 Análisis espacial

4.5.2.1 Análisis espacial a Nivel de Cuenca

Se realizó un análisis general de la cuenca (Figura 4.17) a partir de la concentración media de algunos parámetros de relevancia (Al, CE, CF, Cu y DBO5). Con el fin de homogeneizar los datos utilizados, estos se consideraron exclusivamente de la fuente de información del monitoreo realizado por el Consejo Directivo de las Juntas de Vigilancia pertenecientes a la Base de Datos Fisico-Quimica (BDF, Anexo F) El Al presenta altas concentraciones en las Áreas de Vigilancia del río Cachapoal, en particular, destacándose CA-30, CA-40 y CO-10. Sin embargo, esta concentración presenta una baja gradual desde CA-30 a CA70. Las Áreas de Vigilancia CL-10, ZA-10, AV-20 y CA-30 presentan bajas concentraciones. En cuanto a las CE, esta presenta su mayor concentración en CO-10, en el río Cachapoal (CA-10 a CA-70), CL-20 y LC-10. En las Áreas de Vigilancia CL-10 se presenta una muy baja concentración. Mientras que en las Áreas de Vigilancia del estero Antivero (AV-10, AV-20 y AV-30), PA-10, RI-10 y presentan una concentración media. Las CF presentan tres Áreas de Vigilancia con una alta concentración, AV-20, CL-20 y RI-10. Las Áreas de Vigilancia CL-10, PA-10 y CA-40 presentan bajas concentraciones de CF. La concentración de Cu presenta su mayor expresión en CO-10, presentando valores relativamente altos en CA-30, que posteriormente va bajando progresivamente hasta CA-70. Las otras Áreas de Vigilancia presentan bajas concentraciones. La DBO5 presenta su mayor concentración en LC-10 y una baja concentración en CL-10. Las otras Áreas de Vigilancia presentan concentraciones medias.



53

Figura 4.17 Distribución espacial de los promedios de Parámetros seleccionados.


El Área de Vigilancia que presenta menores concentraciones es el CL-10, mientras que las otras Áreas de Vigilancia presentan altas concentraciones en al menos dos de los parámetros seleccionados. Por otra parte, destacan PA-10 y CA-10 que presentan bajas concentraciones de AL, CF y Cu, respecto a las Áreas de Vigilancia aguas abajo de ellos. Pareciera darse que las Áreas de Vigilancia del río Cachapoal (CA-10 a CA-70) presentan un alto contenido de CE y Al, a pesar de que se aprecia en esta última una presión antrópica. En general, se aprecia una clara diferenciación entre la hidrografía de la zona norte (río Cachapoal y sus afluentes estero La Cadena, río Pangal y río Coya) y la zona sur (río Claro y Estero Zamorano y sus afluentes). En la zona norte, se aprecia un aumento de la CE, Al y Cu, debido a la lixiviación de rocas de origen volcánico en la cabecera de la cuenca. Mientras que en la zona sur, destacan los elevados valores de CF y DBO5.

4.5.2.2 Análisis espacial a lo largo del río Cachapoal

El análisis espacial realizado a lo largo del río Cachapoal, se llevó a cabo mediante la información proveniente del estudio Diagnóstico de Calidad del Agua del río Cachapoal (Arcadis 2001). En este estudio se realizaron 4 campañas de muestreo de la calidad fisico-química del agua, realizadas en febrero 2000 (C1), julio 2000 (C2), octubre 2000 (C3) y diciembre 2000 (C4) con un total de 28 puntos a lo largo del río Cachapoal (ver Anexo F para ver la ubicación de las estaciones). Además



54

se incorporaron los parámetros medidos en el año 2000 de las estaciones DGA que se ubican a lo largo del río Cachapoal. A cada estación de muestreo se asignó un Área de Vigilancia acorde a la ubicación de ésta, como se muestra en la Tabla 4.13.

Tabla 4.13 Estaciones de muestreo por área de Vigilancia ambiental

Área de Vigilancia Estación de muestreo Fuente

CA-20 T2 Arcadis

CA-30 P1, P2, P3 y P4 Arcadis

Coya en Cachapoal

Cachapoal en puente termas de Cauquenes

Dirección General de Aguas

CA-40 P5, P6, P7, P8 y P9 Arcadis

Cachapoal en bocatoma Canales

Cachapoal en panamericana


CA-50 P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17 Arcadis

Río Cachapoal en puente Coinco Dirección General de Aguas

CA-60 P20, P21, P23, P24, P25 Arcadis

Río Cachapoal antes de junta de río Claro de Rengo

Río Cachapoal antes de junta de río Claro de Rengo


CA-70 P27 Arcadis

Río Cachapoal en puente Codao Dirección General de Aguas


El análisis espacial a lo largo del río Cachapoal se realizó considerando los parámetros considerados como relevantes para este estudio (ver Tabla 4.14).

Tabla 4.14 Parámetros utilizados en el análisis espacial y su justificación

Parámetro Justificación Normado

DBO5 Parámetro altamente medido en los sistemas de autocontrol de las empresas que descargan a la cuenca del río

Cachapoal. Es un parámetro asociado a la cantidad de materia orgánica presente en cuerpos de agua.

Normado

Cu Parámetro indicador de Código CIIU 23021, 34112 y 41011 Normado

Al Parámetro indicador de Código CIIU 23021, 41011 Normado

AyG Parámetro medido en la mayoría de las empresas que descargan a la cuenca del río Cachapoal

Normado

Cd Parámetro indicador de Código CIIU 23021 y 31341 Normado

CF Parámetro medido por gran cantidad de empresas que descargan a la cuenca del río Cachapoal. Además es un indicador para asegurar la calidad del agua en la salud

humana

Normado



55

Ni Parámetro indicador de códigos CIIU 23021, 34112 y 38332 Normado

SST Parámetros medidos en la mayoría de las empresas que descargan a la cuenca del río Cachapoal

Normado

SO4 Parámetro indicador exclusivo del código CIIU 23021

Zn Parámetro indicador de códigos CIIU 23021 y 38332 Normado


La variación espacial de la DBO5 se muestra en la Figura 4.18. En ella se aprecia que la DBO5 mantuvo un valor promedio cercano a los 6 mg/l, el cual está bajo lo normado (10 mg/l). La variación espacial es baja, manteniendo una concentración relativamente constante a lo largo del río Cachapoal durante las cuatro mediciones realizadas en el año 2000. Solo se aprecian cuatro valores que exceden la norma durante la campaña de verano (C1), tres de ellas en el área de vigilancia CA-50 y una cuarta en CA-60. La mayor concentración ocurre en la estación P13, ubicada inmediatamente aguas abajo de la planta de Agrosuper. No se incorporaron datos provenientes de estaciones de la DGA debido a que en dichas estaciones no se mide la DBO5.

Figura 4.18 Variación espacial de la DBO5 a lo largo del río Cachapoal.


La variación espacial del Cu se muestra en la Figura 4.19. En ella se aprecia que este parámetro presenta una diferencia en el comportamiento en las distintas estaciones del año, con un mayor promedio a lo largo del río Cachapoal en las campañas de julio y octubre. En general, este

parámetros presenta concentraciones por debajo la norma (entre 200 y 1.000 g/l en las áreas de Vigilancia pertenecientes al río Cachapoal, con excepción del área CA-30 con un valor máximo

permitido igual a 7731 g/l). Se aprecia que al inicio del área CA-30 la concentración en invierno (julio 2000) es altamente mayor al permitido por la NSCA, la cual va declinando hasta un valor de 1 mg/l al finalizar el área de vigilancia.



56

Figura 4.19 Variación espacial del Cu a lo largo del río Cachapoal.


Las variaciones del Al se muestran en la Figura 4.20. En ella se aprecia que en general el Al no presenta grandes variaciones espaciales, la mayor ocurre en el comienzo del área de vigilancia CA-30, los cuales podrían ser provenientes de la Minera El Teniente ubicado en la parte alta de la Cordillera. Otra características interesante es la diferencia del comportamiento del Al en la campaña de diciembre 2000 (C4) en donde, si bien, no presentan variación espacial, sí presenta concentraciones más altas que el resto de las campañas. Por otra parte se aprecia que las mediciones realizadas por la Dirección General de Aguas presentan valores similares en el área de Vigilancia CA-50 y CA-40, a excepción de la campaña C2 (invierno del año 2000) con concentraciones mayores en un orden de magnitud.

Figura 4.20 Variación espacial del Al a lo largo del río Cachapoal.


La variación espacial de AyG de muestra en la Figura 4.21. En ella se aprecia que no presenta una variación espacial marcadamente definida. En general, este parámetro se mueve entre 2 y 20 mg/l. En la campaña C3 (octubre del 2000), en donde presenta dos alzas importantes de la



57

concentración. La primera variación es el comienzo del área CA-50 (probablemente por aportes del estero La Cadena. La segunda variación se produce al comienzos del área CA-60, probablemente de aportes que puedan venir del río Claro.

Figura 4.21 Variación espacial de AyG a lo largo del río Cachapoal.


La variabilidad espacial del Cd se muestra en la Figura 4.22. En ella se aprecia que la variabilidad espacial está supeditada a la precisión de medición, con lo cual pareciera que presentase concentraciones “discretas”. En general no se observa un patrón que indique una variabilidad espacial. Solo se aprecia una tendencia en la campaña C2 (invierno del año 2000) de mayores concentraciones al comienzo del área CA-30 a lo cual disminuye hacia aguas abajo.

Figura 4.22 Variación espacial del Cd a lo largo del río Cachapoal.


La variabilidad espacial de los CF se muestra en la Figura 4.23. En ella se aprecia que las áreas CA-20, CA-30 y CA-40 presentan una baja y constante concentración de CF. En cambio, a partir del área de vigilancia CA-50 se experimenta un crecimiento explosivo, en 5 órdenes de magnitud para luego ir disminuyendo hacia aguas abajo. Posteriormente, se evidencia un aumento menor a la



58

altura final de esta misma área de Vigilancia. Probablemente estos aumentos se deban al aporte proveniente del Estero La Cadena y de descargas de aguas servidas de localidades como Coltauco.

Figura 4.23 Variación espacial de CF a lo largo del río Cachapoal.


En la Figura 4.24 se muestra una representación gráfica de la variabilidad espacial del Ni. En ella se aprecia que en las campañas de invierno y de primavera, en menor medida, presentan una concentración mayor al inicio de CA-30 para luego ir disminuyendo hacia aguas abajo. Un comportamiento distinto presenta la campaña de primavera tardía (diciembre del año 2000), en donde los niveles de Ni aumentan considerablemente a partir del área CA-40.

Figura 4.24 Variación espacial del Ni a lo largo del río Cachapoal.


La variabilidad espacial de los SST se muestra en la en la Figura 4.25. De ella se aprecia un comportamiento similar que en el Ni, en donde hay una alta concentración al comienzo del área CA-30 en la campaña de invierno, para luego ir disminuyendo hacia aguas abajo. En la campaña de primavera tardía, la concentración de SST se mantiene constante y elevada a lo largo de todo el río Cachapoal, probablemente por los deshielos ocurridos en primavera



59

Figura 4.25 Variación espacial de SST a lo largo del río Cachapoal.


En la Figura 4.26 se muestra la variabilidad espacial del SO4. De ella se aprecia que la concentración de SO4 se mantiene constante a lo largo del río Cachapoal para las cuatro campañas de muestreo. Solo se evidencia una mayor concentración relativa a comienzos del área CA-30, para luego ir disminuyendo. Este aumento de la concentración puede ser debido a las descargas de la minería existentes en al área CO-10.

Figura 4.26 Variación espacial del SO4 a lo largo del río Cachapoal.


En la Figura 4.27 se muestra la variabilidad del Zn. De ella se aprecia que presenta un comportamiento similar al Ni, es decir, con concentraciones mayores al comienzo de CA-30. Durante la campaña de primavera tardía, las concentraciones de Zn presentan los valores más altos y constantes a lo largo del río Cachapoal



60

Figura 4.27 Variación espacial del Zn a lo largo del río Cachapoal.


Para analizar si existen diferencias significativas en las concentraciones medidas a lo largo de una misma área de vigilancia se realizó un test de anova de una vía con permutaciones. Los parámetros considerados para este análisis fueron aquellos que presentaban una mayor cantidad de permutaciones (Ver Tabla 3.2). No todos los tramos muestreados por Arcadis cuentan con réplicas para sus análisis, de esta forma, solo se analizaron los tramos CA-30, CA-40, CA-50, CA-60 y CA-70. Los resultados del test ANOVA y los p-value del análisis de permutación se muestran en la Tabla 4.15 y Tabla 4.16, respectivamente.

Tabla 4.15 Resultados del test de ANOVA con permutaciones a lo largo del río Cachapoal

P-Anova AyG Cu DBO5 NKT SO4 SAAM RAS

CA-30 0,999 0,160 0,355 0,669 0,049* 0,957 0,687

CA-40 0,443 0,189 0,838 0,893 0,525 0,476 0,880

CA-50 0,514 0,077* 0,055* 0,321 0,960 0,766 0,618

CA-60 0,792 0,698 0,575 0,229 0,970 0,455 0,520

CA-70 0,250 0,424 0,101 0,695 0,925 0,959 0,664

(*) Valores que presentan diferencias significativas Fuente: Elaboración propia

Tabla 4.16 P-values obtenidos a partir del análisis de permutaciones

p-permut AyG Cu DBO5 NKT SO4 SAAM RAS

CA-30 1,000 0,144 0,489 0,874 0,023 1,000 0,902

CA-40 0,631 0,198 0,973 0,994 0,805 0,697 0,993

CA-50 0,886 0,016 0,005 0,449 1,000 1,000 0,974

CA-60 0,993 0,937 0,867 0,238 1,000 0,748 0,785

CA-70 0,29 0,664 0,039 0,984 0,999 1,000 0,975




61

De estos análisis se destaca que la mayoría de los parámetros muestran que no hay diferencia significativa (p-value > 0.05). Solo existen dos tramos que presentan algún parámetro con diferencias significativas cercanas al límite. En el área de vigilancia CA-30 el SO4 (p-value = 0.049) presenta diferencias significativas (Figura 4.28), mientras en el área de vigilancia CA-50 la DBO5 (p-value = 0,055) y el Cu (p-value = 0.077) presentan diferencias significativas cercanas al límite definido (). El resto de las Áreas de Vigilancia no presentan diferencias significativas en alguno de los parámetros analizados. Dentro de estas Áreas de Vigilancia CA-40 y CA-60 son las que presentan una mayor uniformidad (o menor diferencia) espacial en la totalidad de los parámetros analizados.

Figura 4.28 Concentraciones de SO4 para estaciones de muestreo ubicadas en CA-30. El valor máximo normado para esta Área de Vigilancia es de 500 mg/l. La estación en la base parte baja del tramo es P4.




62

Figura 4.29 Concentraciones de DBO5 para las estaciones de muestreo de CA-50. El máximo permitido por la norma es de 10 mg/l y la estación que se encuentra más aguas abajo del área de vigilancia es P17.


Figura 4.30 Valores de Cu presentes en las estaciones de CA-50. El valor normado para este tramo permite

un máximo de 1mg/l de Cu. La estación más aguas abajo del área de vigilancia es P17.


4.5.3 Análisis temporal

Los parámetros seleccionados fueron aquellos que mejor caracterizan a las descargas, tanto puntuales como difusas y las que más influyen sobre la calidad de las aguas, así como aquellos parámetros que tienen una mayor probabilidad de presentar variaciones históricas. Como resultado, los parámetros analizar son: Al, CF, DBO5, Mn, Pb, Se, SO4, SST, Zn y AyG, Cd, Mo, P y NO3.



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4.5.3.1 Tramo PA-10

El metal esencial Al medido entre marzo de 2006 y marzo de 2012, registró valores menores a 2mg/l, como se muestra en la Figura 4.31, con algunas concentraciones elevadas registradas en diciembre, donde se alcanzaron valores por sobre los 8 mg/l. En cuanto a los CF, se registraron concentraciones que van desde valores bajo los límites de detección y los 75 NMP/100ml, entre 2006 y 2012 con un máximo de 170 medido en diciembre de 2009. La DBO5, solo ha sido registrada en forma estacional desde el año 2006 hasta marzo de 2012. Ésta presenta valores por debajo del límite de detección utilizado de acuerdo a la metodología utilizada (2 mg/l). El Mn y el Pb, presentan concentraciones registradas en el mismo lapso que los parámetros anteriores, en torno a 0,1 mg/l. Entre 2006 y 2012 no se registraron concentraciones de Se, Zn y Cd, por sobre los límites de detección, con una excepción para el Zn, que registra una concentración de 0,05 mg/l en mayo de 2006 y dos excepciones para el Cd. El SO4 fue medido en dos lapsos de tiempo; abril de 1969-diciembre de 1979 y marzo de 2006-marzo de 2012. En ambos períodos las concentraciones fluctuaron en torno a un valor cercano a los 53 mg/l. Los SST fluctuaron en el período 2006-2012 en torno al valor de 10 mg/l, destacando dos peaks cercanos a 180 mg/l en diciembre de 2006 y diciembre de 2008. Los elementos inorgánicos constituidos por AyG se mantuvieron bajo los límites de detección, según la metodología utilizada en el periodo comprendido entre marzo de 2006 y diciembre de 2007, con la excepción de un máximo de 9 mg/l en junio de 2006. Con las excepciones que se pueden percibir al comienzo del período marzo de 2008- diciembre de 2011, los valores registrados en el anterior lapso de mantuvieron bajo los límites de detección. El elemento esencial Mo presenta valores por debajo de 0,1 mg/l, entre 2006 y 2008, mostrando posteriormente un aumento en sus registros, un aumento de esta tendencia hasta los últimos registros efectuados en marzo de 2012. Tanto el NKT, el P y el NO3, no presentan suficientes mediciones como para efectuar un análisis muy detallado. El NKT sólo registra una medición efectuada en junio de 2008 de 0,12 mg/l; se registran dos mediciones de NO3 realizadas a mediados de la década de los 70´s, que muestran concentraciones menores a 0,1 mg/l y una medición de este parámetro efectuada en 2008 que muestra una concentración sensiblemente mayor. Por su parte, el P muestra una situación similar, pero con una medición efectuadas en 2008 y dos en 2012.



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Figura 4.31 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia PA-10



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4.5.3.2 Río Coya: CO-10

El Al fue medido en el período 1997-2012 (Figura 4.32), mostrando una tendencia de aumento en sus concentraciones a partir de 2002 (no existen mediciones para 1999) y hasta 2012. Los CF presentan mediciones efectuadas en 2000, muestran concentraciones bajo el límite de detección según la metodología efectuada. Posteriores mediciones hechas entre 2006 y 2010 muestran un aumento de esta tendencia, observándose sin embargo valores menores al límite de detección en 2011. La DBO5, ha sido registrada en forma estacional desde el año 2006 hasta junio 2012. Este parámetro presenta valores por debajo del límite de detección utilizado de acuerdo a la metodología utilizada (2 mg/l). Valores anteriores a este período recogidos en 2000, muestran una situación similar a la descrita anteriormente. El Mn muestra valores casi en su totalidad bajo el límite de detección para las mediciones realizadas entre 1996 y 2006. Para el período posterior se observa la existencia de valores que cambian esta tendencia, observándose no obstante variadas observaciones que indican concentraciones menores al límite de detección. El Pb fue medido durante el período 1995-2012. Durante este lapso no se aprecia una variación en su tendencia central, con un promedio cercano a 0,03 mg/l, con valores que fluctuaron entre mediciones bajo el límite de detección y 0,08 mg/l. El Se, no mostró durante su período de medición, realizado entre 2000 y 2012 mediciones por sobre los límites de detección. El SO4 fue sido registrado desde 1969 hasta 2012. No evidencia una alteración en su tendencia central a lo largo del periodo de registro, la cual promedia una concentración de 193 mg/l, con un valor máximo de 415 mg/l. Los SST, medido entre marzo de 2006 y junio de 2012, muestran una tendencia a disminuir sus concentraciones entre 2006 y 2008, valores bajo los límites de detección durante el año 2008 y una posterior tendencia al aumento de sus concentraciones. El Zn evidencia valores por debajo del límite de detección, partir del comienzo de sus mediciones en enero de 2005 y hasta 2006. Desde 2007 se puede apreciar en la figura correspondiente, la ocurrencia de valores entre 0,01 y 0,14 mg/l. Mediciones puntuales realizadas para los AyG en 2000, muestran valores cercanos a los 16 mg/l. Posteriores mediciones efectuadas a partir de 2006 y hasta 2012, muestran una concentración promedio cercana a 7 mg/l, con valores fluctuando entre un mínimo de 1mg/l y un máximo algo superior a los 14 mg/l. El Mo, fue medido en el año 2000, mostrando una tendencia ascendente entre marzo y diciembre de dicho año. Posteriores mediciones realizadas entre 2006 y 2012, muestran una conducta inestable de las concentraciones de este parámetro, registrándose valores por debajo del límite de detección y los 0,2 mg/l. El Cd se muestra inestable en sus concentraciones a partir de la fecha en que se registran sus primeras mediciones a comienzos de 1995 hasta fines de 2000. A partir de 2001, se observa (ver



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Figura 4.32) una estabilización hacia los límites de detección según las metodologías usadas en el período. El NKT no cuanta con las mediciones suficientes que permitan describir una tendencia en su comportamiento. Puede no obstante hacerse la observación de que los cuatro valores registrados en 2000, las cuales promediaron alrededor de 3,2 mg/l, son menores al único valor posterior medido en 2008 que registró 0,09 mg/l, como se observa en la figura correspondiente. El P muestra una tendencia estable en torno a un promedio cercano a 0,02 mg/l, desde octubre de 1988 hasta mediados de 1994. Mediciones posteriores realizadas a partir de 2007 y hasta mediados de 2012 muestran un comportamiento con mayor inestabilidad, que promedia alrededor de 0,07 mg/l, fluctuando entre valores por debajo del límite de detección y una concentración máxima de 0,88 mg/l. El NO3, en tanto muestra un comportamiento muy inestable en mediciones próximas realizadas en 1975 y entre 1988 y 1990. Esta inestabilidad se mantiene en posteriores mediciones realizadas a partir de 1998 muestran la continuidad en el comportamiento inestable de este parámetro promediando ente período una concentración de alrededor de 0,8 mg/l, con un mínimo de 0,2 mg/l y un máximo de 4,58 mg/l, registrado a mediados de 2012.



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Figura 4.32 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia CO-10



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4.5.3.3 Río Cachapoal: CA-10

Las mediciones de la concentración del Al en el primer tramo del río Cachapoal, fueron realizadas entre 1995 y 2012. Estas no muestran un cambio durante este lapso de la tendencia central de este metal, el cual registra un promedio de 3,4 mg/l, con mínimos bajo el límite de detección y un máximo cercano a los 19 mg/l, como se muestra en la figura 4.29 Los CF medidos entre 2006 y 2011 muestran un promedio cercano a 9 NMP/100ml. Esto sin considerar dos valores de 80 y 500 NMP/100ml, registrados en octubre y diciembre de 2010, respectivamente. A partir de de 2011 sólo se registran valores de este parámetro por debajo de los limites de detección, según la metodología empleada. La DBO5, sólo ha sido registrada en forma estacional desde el año 2006 hasta junio 2012. En general presenta valores por debajo del límite de detección utilizado de acuerdo a la metodología utilizada (2 mg/l). El OD, medido entre 1986 a junio de 2012 presenta valores un poco por debajo del porcentaje de saturación esperado para un río de este tipo, oscilando entre los 8 y 12 mg/l. A lo largo del periodo de medición se observa que este se mantiene relativamente constante, aumentando levemente a partir del año 2010. El Mn, medido entre 1995 y 2012, no muestra un cambio en su tendencia central en el período, registrando una concentración media de 0,12mg/l, con un mínimo bajo los límites de detección y un máximo de 0,6 mg/l, como se observa en la figura correspondiente. El Pb, en las mediciones efectuadas entre 1995 y comienzos de 2006, no muestra valores por sobre los límites de detección empleadas para la medición de este metal. A partir de marzo de 2006 y hasta las últimas mediciones, efectuadas en marzo de 2012, se advierte una tendencia de aumento en las concentraciones, como se puede observar en la figura 4.29. Tanto el Se, el Cd como así, los AyG no muestran valores por encima de los límites de detección según la metodología usada para la medición de su concentración, durante el período 2006-2012 en el caso del Se, el período 2006-2011 para el caso del parámetro orgánico y el lapso 1995-2012 para el Cd. Tanto el SO4, el P como los SST no evidencian una alteración en su tendencia central a lo largo de sus periodos de medición, realizados entre 1969 y 2012 para el SO4y entre 2006 y 2012 para los SST, como se puede observar en los gráficos correspondientes que se muestran más abajo. Similar fenómeno se puede observar para el Zn cuyas concentraciones fueron mediadas entre 1994 y 2012. El Mo presenta durante el periodo marzo de 2006- octubre de 2008 niveles bajo el valor de 0,1 mg/l. A partir de este momento y hasta 2012, se observan mediciones fluctuantes entre valores bajo los límites de detección y los 3,5 mg/l. El NKT sólo presenta una medición, bajo los límites de detección, efectuada en junio de 2008. El NO3 presenta mediciones entre 1975 y 1977 en torno a 1 mg/l, mediciones inestables entre 1988 y 1990, y mediciones entre 1998 y 2012 que sugieren una tendencia creciente en las concentraciones de este parámetro.



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Figura 4.33 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia CA-10



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4.5.3.4 Río Cachapoal CA-20

Los parámetros del segundo tramo de vigilancia del río Cachapoal (CA-20) se muestran en la Figura 4.34. De esta no se aprecia un cambio en la tendencia central del comportamiento de las concentraciones de Al, medidas entre 2000 y 2011. Los CF muestran una tendencia al aumento de sus concentraciones desde sus primeras mediciones efectuadas en 2000 y aquellas efectuadas a partir de 2006 y hasta 2011. La DBO5 presenta valores estables a lo largo del periodo de medición (2000-2012) y casi todos por debajo del límite de detección (2 mg/l). Las mediciones de Mn y Pb presentan una tendencia estable entre 2000 y 2011, con una concentración media de aproximadamente 0,1 mg/l para el Mn y de 0,015 para el Pb. De manera análoga a las concentraciones medidas en los tramos de vigilancia descritos anteriormente, el Se no presenta valores por encima de los límites de detección, en las mediciones efectuadas para este metal entre 2000 y 2011. El SO4 ha sido registrado principalmente desde el año 2000 en adelante y esporádicamente entre los años 1972 a 1975. El parámetro no evidencia una alteración en su tendencia central a lo largo del periodo de registro, pero sí se aprecia una disminución en el rango mínimo y máximo, centrándose en torno a las 100 mg/l. Pareciera apreciarse una variación estacional correspondiente a las variaciones temporales del régimen hidrológico. Los SST muestran una tendencia estable en torno a un valor medio aproximadamente igual a 50 mg/l, en el período de medición, entre 2006 y 2012. Las mediciones estacionales efectuadas para el Zn en 2000 y entre 2006 y 2011, muestran valores entre niveles bajo los límites de detección y 0,1 mg/l, con una tendencia central estable en torno a una concentración media de 0,04 mg/l. los valores parecen mostrar una tendencia estacional. En cuanto a los AyG medidos en esta área de vigilancia, no se aprecia un cambio en su tendencia central, con una fluctuación en los registros entre 1 y 17,2 mg/l y una media de 7,5 mg/l, en el periodo 2000-2012. El metal esencial Mo casi no presenta mediciones por sobre los límites de detección según la metodología empleada, durante el periodo 2000-2012. Lo mismo se aprecia para el metal no esencial Cd, medido entre 2000 y 2011. El NKT presenta sólo cuatro mediciones realizadas en 2000 y una efectuada en 2008. Debido a la escasez de datos no es posible determinar una tendencia. Los valores medidos se pueden apreciar en la figura 4.31, como se indicó anteriormente. Para el P y el NO3 se tiene una situación similar a la del NKT.



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4.5.3.5 Río Cachapoal CA-30

Los parámetros del tercer tramo de vigilancia del río Cachapoal se muestran en la Figura 4.35. El Al no parece presentar variaciones en su tendencia, observándose para el período comprendido entre 2006 y 2011, una concentración media de 5,5 mg/l, con valores que sobrepasaron en tres ocasiones los 15 mg/l y en una ocasión los 20 mg/l. Mediciones de la concentración de este metal realizadas en 2000 son compatibles con las observaciones hechas para el periodo de medición posterior. Las observaciones realizadas para los CF en el año 2000 y posteriormente en el periodo 2006-2012, sugieren una tendencia creciente en las concentraciones de este parámetro microbiológico, que se puede apreciar en la figura 4.33. La DBO5, solo ha sido registrada en forma estacional desde el año 2006 hasta junio de 2012. Presenta valores por debajo del límite de detección utilizado de acuerdo a la metodología utilizada (2 mg/l). Las mediciones de la concentración de Mn realizadas entre 2000 y 2012, no indican una variación en su tendencia, la cual posee una concentración media de 0,3 mg/l, con pocas mediciones que sobrepasan los 0,55 mg/l y algunos valores por debajo de los límites de detección medidos en 2009. Las concentraciones de Pb para este tramo fueron en su mayor parte realizadas entre 2006 y 2012. Los datos no sugieren una tendencia clara para este lapso, en el cual se registró una concentración media de 0,025 mg/l, valor mayor al encontrado en el anterior tramo del río. Se alcanzó en este lapso un valor máximo cercano a 0,07 mg/l. Mediciones efectuadas para este metal durante 2000, son compatibles con las apreciaciones anteriores. Similar comportamiento mostró durante los mismos períodos de medición el Zn, el cual promedió entre 2000 y 2006 una concentración de 0,05 mg/l, con un máximo registrado en 2000 cercano a los 0,14 mg/l. Las concentraciones de Se no alcanzaron en este tramo valores por sobre los límites de detección. El SO4 ha sido registrado desde 1967 al 1979 y desde el 2006 a la fecha. El SO4 no evidencia una alteración en su tendencia central a lo largo del periodo de registro, presentando concentraciones por debajo de 200 mg/l en los últimos años. Los SST parecen presentar una tendencia decreciente en el nivel de sus concentraciones, las cuales fueron efectuadas entre 2006 y 2012. Sin embargo los datos no permiten que esta aseveración sea concluyente. Se puede agregar que a partir de octubre de 2011 no existen mediciones por debajo del límite de detección. La concentración de AyG medidas en 2000 fluctuaron entre valores de 13 y 23 mg/l. Mediciones posteriores realizadas a partir de 2006 hasta 2012 muestran que la mayor parte de éstas se encuentran bajo los límites de detección. Las mediciones de Mo efectuadas entre 2000 y 2012, están en su mayoría bajo los límites de detección, con valores que no sobrepasan los 0,3 mg/l, con la excepción del valor medido en diciembre de 2008 que alcanzó los 3,84 mg/l. Similar comportamiento se observó para el Cd como se puede apreciar en la figura 4.33.



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El NKT no cuenta con una cantidad de observaciones que permitan determinar una tendencia. Sin embargo se puede agregar que con la excepción de la alta medición de marzo de 2000, los valores no superaron los 0,9 mg/l. La cantidad mediciones de P tampoco permite determinar concluyentemente una tendencia. Se aprecia sin embargo que las concentraciones son descendentes en el tiempo. Se disponen de mediciones de la concentración de NO3, bastante distanciadas en el tiempo (1975, 1977, 2000, 2008 y 2012), según las cuales se podría inferir sin mucha seguridad, debido a la baja disponibilidad de datos, que existe una mayor concentración de este parámetro a partir de 2000, en comparación con los años 1975 y 1977.



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4.5.3.6 Cachapoal CA-40

Las variaciones históricas del cuarto tramo de vigilancia del río Cachapoal (CA-40) se muestran en la Figura 4.36. Las concentraciones de Al no parecen a simple vista presentar cambios significativos en su tendencia. Sin embrago se puede apreciar una disminución de los valores a contar de 2010. Las concentraciones presentan una amplia variación, moviéndose desde valores no detectados hasta concentraciones cercanas a los 20 mg/l. La concentración de CF, parece haber disminuido desde las primeras mediciones efectuadas en 2000 con respecto a las realizadas entre 2011 y 2012, período en el cual se detectan concentraciones por debajo de los límites de detección. La DBO5 presenta concentraciones por debajo del límite de detección en casi todo el periodo muestreado (2006-2012). Las mediciones de Mn muestran un amplio rango de valores, sin mostrar un cambio de tendencia a través del período de medición (1995-2011), que promedió una concentración de 0,16 mg/l, con escasos valores bajo el límite de detección y valores máximos cercanos o por sobre los 0,7 mg/l. La mayor parte de las mediciones de Pb, en este tramo se situaron por debajo de los límites e detección, según la metodología empleada, como se observa en la figura correspondiente que abarca el período 1995-2011. Los valores de las concentraciones de Se7 efectuadas en el período 2000-2011 sólo arrojaron valores menores a los límites de detección. El SO4 fue registrado entre 1967 a 1984 y desde 1997 a 2012. El parámetro presenta una tendencia constante de concentraciones medias del orden 60 mg/l y concentraciones máximas del orden de 120 mg/l en los últimos años de registro. Las mediciones de SST a lo largo del periodo 2006-2012, sugieren una tendencia decreciente en los valores de este parámetro físico-químico a partir de 2009. Es así como la concentración media entre 2006 y 2008 es aproximadamente de 103 mg/l, en tanto que para el período 2009-2012 , esta es algo mayor a 58 mg/l. Las concentraciones de Zn, no muestran una tendencia clara en el periodo de medición comprendido entre 1994 y 2011, período en el cual este metal tuvo una concentración media de 0,05, alcanzando valores por sobre los 0,12 mg/l. El comportamiento temporal de los AyG y del Mo en este tramo es muy similar en su forma y valores a los medidos en el tramo anterior del río (CA-30), cuyos valores fueron todos medidos el mismo día de cada año como se aprecia en las figuras correspondientes.

7 Esta situación para el Se se repite en todos los tramos considerados en este informe, razón por la cual no

se harán referencias adicionales a este parámetro.



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El Cd fue medido en el periodo 1995-2011, no presenta en este tramo valores por sobre los límites de detección, según las metodologías de análisis empleadas. El valor del NKT medido durante 2008 resulta significativamente menor que los valores anteriores de este parámetro medidos durante 2000. El P no presenta un cambio de tendencia desde las primeras mediciones hasta 2011. No obstante en 2012, se registran valores significativamente más altos que los históricamente registrados. El NO3 medido entre 1975 y 2012 no muestra un cambio de tendencia, encontrándose no obstante mediciones puntuales significativamente mayores que el comportamiento típico del parámetro que promedió una concentración de 0,21 mg/l, sin considerar los valores a 5 mg/l.



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4.5.3.7 CA-50

La variación histórica de los parámetros analizados en el quinto tramo de vigilancia del río Cachapoal, se muestra en la Figura 4.37. Las concentraciones de Al medidas entre 1995 y 2011, sugieren una disminución de la tendencia histórica de éstas. Entre 1995 y 2003 la concentración media del metal corresponde a 5,4 mg/l; para el período 2004-2011, en tanto, la concentración media del Al es de 3,5 mg/l. Se observan, no obstante valores en ambos periodos por sobre los 10 mg/l. Las mediciones de CF realizadas en 2000, muestran valores de amplia dispersión. Las mediciones realizadas entre 2006 y 2012, muestran una tendencia al aumento de las concentraciones, debida a la presencia de valores por sobre los 2000 NMP/100ml, a partir de 2010. La DBO5 a partir de 2006 y hasta 2012, presenta concentraciones por debajo del límite de detección, a excepción de unos pocos muestreos. Las concentraciones de DBO5 efectuadas en 2000, en tanto, muestran valores dispersos entre 4,4 y 8,96 mg/l. El Mn no presenta variaciones evidentes en su tendencia central, para las mediciones efectuadas entre 1995 y 2011. La media de las mediciones durante este lapso corresponde a 0,12 mg/l, con valores máximos superiores a 0,4 mg/l y mediciones por debajo de los límites de detección. El comportamiento del Pb en esta área de vigilancia es muy similar al mostrado en la anterior El SO4 no presenta un cambio en la concentración media a lo largo del periodo de muestreo (1973-2011). Sin embargo, es posible distinguir una disminución de las concentraciones mínimas registradas en los últimos años. Los SST medidos entre 2006 y 2012, no muestran variaciones significativas en sus concentraciones, las cuales determinan una media aproximada de 60 mg/l. Las mediciones de las concentraciones de Zn realizadas entre 1994 y 2011, muestran un comportamiento similar al mostrado en el tramo anterior del rio, pero arrojando una concentración media de 0,04 mg/l, algo menor a la concentración de Zn en el tramo anterior. Las mediciones de AyG, Mo, Cd y NKT, en esta área de vigilancia son similares a las observadas para estos parámetros en la anterior. En el caso del P se observa un comportamiento que difiere del área de vigilancia anterior; no se observa cambio de tendencia histórica de concentraciones entre 1987 y 2012, la cual promedia 0,19 mg/l, con un amplio rango entre valores por debajo del límite de detección y valores por sobre los 0,6 mg/l. El NO3 no presenta variaciones en su tendencia, en las mediciones efectuadas entre 1987 y 2012.



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4.5.3.8 CA-60

Los parámetros analizados y su variación histórica en el sexto tramo de vigilancia del río Cachapoal se muestran en la Figura 4.38. El Al medido entre 2000 y 2011, no muestra una modificación en su tendencia histórica, arrojando un valor medio de 1,5 mg/l, alcanzando valores superiores a los 5 mg/l. Los CF muestran una disminución en su tendencia, para los valores muestreados entre 2000 y 2012, que promediaron alrededor de 2520 NMP/100ml, en este lapso. La DBO5 presenta bajas concentraciones en el periodo de muestreo (2006 a 2012), en donde la mayoría se encuentran por debajo del límite de detección (2mg/l), sin detectarse concentraciones por sobre los 8 mg/l. No se aprecia un cambio de tendencia en las concentraciones de Mn en el periodo de medición (2000-2011), las cuales determinan una media para el período de 0,07 mg/l, con escasos valores por sobre 1 mg/l. Los valores medidos de las concentraciones de Pb sugieren una variación estacional de estos valores, en torno a una media de 0,02 mg/l, con fluctuaciones entre el límite de detección y 0,02 mg/l. El SO4 parece presentar una disminución a partir del año 2008, en donde las concentraciones medias están del orden de 60 mg/l y las mínimas bajan a 10 mg/l. Los SST parecen presentar una tenue tendencia a disminuir sus concentraciones medias a partir del año 2010. La concentración media para todo el periodo de medición es cercana a 52 mg/l, pero esta es aproximadamente de 30 mg/l, para los muestreos realizados desde 2010. Las concentraciones tanto de de Zn, Mo, Cd, como de los AyG están en su mayoría bajo los límites de detección según la metodología usada en su análisis, como se puede apreciar en las tablas correspondientes. El comportamiento de los valores muestreados del NKT es análogo al observado aguas arriba, en los tramos anteriores del río. No existen las suficientes mediciones de P en este tramo que permitan determinar una tendencia en este tramo, sin embrago de puede apreciar que con excepción de la primera medición, los valores muestreados son relativamente bajos. Tampoco se dispone de muchas mediciones para el NO3, sin embargo puede determinarse que la concentración media en este tramo durante el periodo de medición es similar a la del tramo inmediatamente aguas arriba, a pesar de la presencia de tres valores bajo el límite de detección.



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4.5.3.9 Cachapoal CA-70.

La tendencia histórica del séptimo y último de los tramos de vigilancia del río Cachapoal se muestran en la Figura 4.39. En ella se observa una pequeña disminución en la tendencia en las concentraciones de Al, las cuales promediaron 3,3 mg/l en el periodo de medición. Se observa no obstante una caída progresiva de los valores máximos a partir de 2006. Los CF muestran un comportamiento temporal similar al observado en el tramo anterior con una pequeña disminución de la concentración media del lapso total de medición, la cual es en este tramo de aproximadamente 2220 mg/l. La DBO5 muestra un comportamiento extremo, en donde en general se presentan concentraciones por debajo de los límites de detección o bien concentraciones máximas (7 mg/l). Las mediciones de Mn no muestran significativas variaciones en su tendencia. Se observa, un aumento de las concentraciones máximas de este metal, entre 2001 y 2009, para una posterior estabilización de estos valores a niveles similares a los observados antes de 2001. La concentración media durante todo el periodo de medición de sitúa en 0,14 mg/l. Las concentraciones de Pb en este tramo se ubican en la mayor parte de sus valores, bajo los límites de detección según la metodología usada en el análisis. El SO4 presenta concentraciones medias constantes a lo largo del periodo de medición (1972-2012) en torno a los 90 mg/l y fluctuaciones máximas y mínimas en torno a 139 y 60 mg/l, respectivamente. A partir del año 2007, se aprecia que hay una disminución sostenida en las concentraciones máximas disminuyendo desde 120 mg/l a 100 mg/l. Los SST parecen presentar una variación estacional con valores mínimos menores o cercanos a los límites de detección y valores máximos algo superiores a los 50 mg/l. Las concentraciones medidas de Zn no muestran una clara tendencia temporal, observándose que la mayor parte de las observaciones se ubican por debajo de los límites de detección. Los AyG y el Mo, muestreados, presentan en este último tramo del río características temporales similares a la del tramo anterior. El Cd sólo presenta en este tramo, valores bajo los límites de detección. El NKT presenta condiciones muy similares a la de los tramos aguas arriba del río. El P no muestra un cambio de tendencia claro en este tramo, observándose, no obstante un aumento gradual de los valores máximos desde 0,15 mg/l en 1998 hasta 0,3 mg/l en 2012. Las mediciones de NO3, no muestran un cambio significativo en su tendencia. El valor medio de las concentraciones del parámetro en el periodo 1975-2012 es de 1,8 mg/l, con valores máximos que con sólo una excepción no superan los 3 mg/l.



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4.5.3.10 Estero La Cadena: LC-10

Los parámetros físico-químicos del área de vigilancia del estero La Cadena se muestran en la Figura 4.40. En ella, se aprecia que la concentración media de las mediciones de Al en el estero La Cadena, tienen un valor medio de 5,4 mg/l, observándose una leve tendencia a la baja de las concentraciones a partir de 2001, con disminuciones progresivas de los valores máximos a partir de aquel año, los cuales disminuyen de 20 mg/l, hasta 7 mg/l en 2011. Los CF se muestran una tendencia creciente pero con gran parte de las mediciones bajo los límites de detección y valores máximos que con sólo una excepción no sobrepasan los 3000 NMP/100ml. La DBO5 no presenta valores sobre el límite de detección en los muestreos realizados en 2000 y no muestra una tendencia definida en los valores medidos a partir de 2006 y hasta 2012, período en que las concentraciones presentan una media de 4,9 mg/l, con máximos que no sobrepasan los 10 mg/l. El Mn no muestra variaciones en su tendencia histórica, obteniéndose una concentración media de 0,19 mg/l y un rango con valores mínimos cercanos a 0,1 mg/l y valores máximos sin una tendencia definida, pero que no sobrepasan los 0,7 mg/l. El Pb presenta un comportamiento bastante similar al observado en el último tramo del río Cachapoal. El SO4 presenta una tendencia a aumentar desde el año 1972, con una concentración media igual a 50 mg/l, a una concentración media de 100 mg/l en el año 2011. En los últimos años la fluctuación de la concentración máxima y mínima es de 120 a 70 mg/l aproximadamente. Los SST no muestran una tendencia temporal cambiante, observándose sin embargo, disminuciones de las concentraciones máximas de valores cercanos a 300 mg/l en 2006, hasta valores de 60 mg/l en 2012. Las mediciones del Zn, muestran una tendencia decreciente en el tiempo, con una clara disminución de los valores máximos, desde 0,13 mg/l en 1998 hasta 0,06 mg/l, en 2011. Los AyG medidos en el estero La Cadena, no muestran una tendencia clara en sus concentraciones históricas, pero sí, una importante cantidad de mediciones bajo los límites de detección, según la metodología de análisis empleada. El comportamiento del Mo y el Cd en el estero La Cadena no difiere sustancialmente del observado en el último tramo del río Cachapoal. El NKT, no obstante, sí presenta valores superiores a los observados al tramo final del Cachapoal, observándose un alto valor de este parámetro en la medición efectuada en 2008. El P muestra una dispersión de concentraciones uniforme a través del tiempo, con mínimos bajo los límites de detección, valores máximos en torno a un mg/l y una concentración media de 0,4 mg/l. El NO3 observado en el estero La Cadena, muestra una tendencia creciente a través del tiempo, con constantes aumentos de los valores máximos, desde 2,1 mg/l en 1998, hasta 7,6 mg/l en 2012.



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Figura 4.40 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia LC-10



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4.5.3.11 Claro: CL-10

La tendencia histórica de los parámetros medidos en el río Claro se muestra en la Figura 4.41. Los valores del Al registrados en primer tramo del río Claro, se muestran en su mayoría bajo los valores de detección o levemente sobre éstos, encontrándose escasos valores máximos, sobre 2 mg/l. Los CF medidos en el primer tramo del río Claro, se encuentran en su mayoría bajo los límites de detección, encontrándose no obstante en forma esporádica valores mayores, que no superan los 250 NMP/100ml. La DBO5 presenta en este tramo pocos valores que no superan los límites de detección o lo hacen levemente. Los valores medidos de Mn en el tramo en su mayoría caen bajo los límites de detección, encontrándose algunos valores aislados que superan los 0,04 mg/l. Los valores para el Pb, en este tramo del río Claro no superan los límites de detección. El SO4 presenta un comportamiento estable a lo largo del periodo de medición (1969 a 2012) con un valor anómalo en el año 2006. Los SST parecen mostrar una tendencia cíclica en sus concentraciones, con valores mínimos de 5 mg/l y valores máximos que sólo en casos aislados superan los 10 mg/l. Los valores de las concentraciones de Zn, Mo y de los AyG, no superan los límites de detección según la metodología de análisis empleada, salvo excepciones aisladas en el caso de los últimos dos parámetros. El Cd presenta valores y comportamiento temporal bastante similares a los medidos en el estero La Cadena. El NKT sólo presenta una medición de 0,18 mg/l, registrada en junio de 2008.El P presenta un comportamiento estable durante el periodo de medición fluctuando alrededor de una media de 0,01 mg/l, observándose escasas mediciones superiores a 0,1 mg/l y un valor anómalo de 0,8 mg/l, registrado en 1998. Las concentraciones de NO3 se comportan en forma estable en el tiempo, alrededor de una concentración media de aproximadamente 0,1 mg/l y dos valores anómalos medidos en 2006 y 2007 respectivamente.



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Figura 4.41 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia CL-10



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4.5.3.12 Río Claro CL-20

Los parámetros físico-químicos de la segunda área de vigilancia del río Claro se muestran en la Figura 4.42. En ella se aprecia que las concentraciones de Al presentan una dispersión sin una tendencia de variación clara, en torno a un valor medio de 2,8 mg/l, fluctuando entre valores cercanos o bajo los límites de detección y máximos que salvo casos puntuales no superan los 8 mg/l. Las concentraciones de CF medidas en el segundo tramo del río Claro muestran valores significativamente mayores que las medidas en su primer tramo, mostrando una concentración media histórica de aproximadamente 2800 mg/l. Se observa no obstante una tendencia a la baja en las concentraciones, con mediciones bajo los límites de detección durante 2011. Las concentraciones de DBO5 disminuyen hasta estar por debajo del límite de detección. Las mediciones de Mn en esta área de vigilancia del río Claro son mayores que las evidenciadas en la anterior, con una concentración media histórica de 0,08 mg/l y una tendencia descendente, marcada por una disminución sistemática de los valores máximos desde 0,36 mg/l en 1997 hasta valores por debajo de 0,1 mg/l en 2011. El comportamiento de las concentraciones de Pb es bastante similar al observado para este metal no esencial, en el área de vigilancia anterior, presentando esencialmente valores bajo los límites de detección según las metodologías empleadas en los análisis. Las mediciones de SO4 presentan una distribución difusa entre las primeras mediciones que datan de 1972 y las registradas en 1979. Mediciones efectuadas a partir de 1985 y hasta 2012, presentan una tendencia descendente, caracterizada por una disminución de los valores tanto mínimos como máximos a partir de 2007. La concentración media de Pb en el período 1985- 2012 corresponde a 99 mg/l. Los SST muestran una tendencia estacional análoga a la registrada en el tramo anterior del río, con una concentración media de 59 mg/l, con valores máximos que salvo excepciones no superan los 100 mg/l y valores mínimos en torno a los 30 mg/l. El comportamiento de las concentraciones de Zn en este tramo es similar a las registradas en el tramo anterior pero con algunos valores aislados que superan los 0,6 mg/l Los AyG muestran una tendencia constante para los valores medidos a partir de 2006, con la mayor parte de los valores por debajo del límite de detección según la metodología de análisis y algunos valores cercanos a los 10 mg/l. El Mo y el Cd presentan registros similares a los del tramo anterior en las mediciones realizadas para los mismos períodos de medición. Las escasas mediciones del NKT no permiten determinar una tendencia en el comportamiento de este parámetro. Se puede advertir, no obstante que los valores son similares a los medidos en el río Cachapoal. Las concentraciones de P no evidencian cambios en su tendencia histórica, presentando escasos valores que superan los 0,15 mg/l y valores mínimos en torno a los 0,03 mg/l.



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El NO3 muestra una trayectoria tendencial ascendente, caracterizada por el aumento sistemático en los rangos de medición y la presencia de valores por debajo del límite de detección en las mediciones de 2012. Figura 4.42 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia CL-20



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4.5.3.13 Rigolemu RI:10

Las variaciones históricas de los parámetros físico-químicos en el Área de Vigilancia del estero Rigolemu se muestran en la Figura 4.43. La cantidad escasa de datos para el estero Rigolemu no permite determinar una tendencia en la trayectoria de las concentraciones de Al en el lapso de medición. Se presenta una concentración media de 2,8 mg/l y se observa la presencia de varias mediciones bajo el límite de detección y levemente por encima de éste. Los CF muestran una alternancia entre valores por debajo del límite de detección y valores máximos con una tendencia temporal ascendente con valores por sobre los 2.000 NMP/100ml para 2006 hasta concentraciones de CF de 8.000 NMP/100ml en 2011. La DBO5 presenta una concentración media constante a lo largo del periodo de medición (2006-2012) cercano a 3 mg/l, y fluctuaciones moderadas en su concentración. El Mn muestra una tendencia constante, con una concentración media de aproximadamente 0,13 mg/l, sin grandes fluctuaciones de rango. No se observan concentraciones de Pb por sobre los límites de detección para las mediciones efectuadas entre 2006 y 2007. A partir de 2008, los escasos datos sugieren una aparente tendencia ascendente de los niveles de concentración, con valores en torno a los 0,012 mg/l. El SO4 no muestra una tendencia clara, debido a que las concentraciones máximas y mínimas están ampliamente distribuidas. Se puede determinar que la concentración media es del orden de 50 mg/l y las fluctuaciones máximas y mínimas están dentro de un rango entre 90 y 10 mg/l, respectivamente. Similar situación se observa para los SST, los cuales poseen una concentración media de 80 mg/l aproximadamente. Los valores máximos y mínimos de las concentraciones de los SST muestran una aparente tendencia ascendente que podría evidenciar una tendencia temporal de aumento de las concentraciones. No se presentan mediciones por sobre los límites de detección para el Zn, el Mo y el Cd. La distribución temporal de los aceites y grasa en este tramo muestran la existencia de escasos valores por sobre los límites de detección. Los valores de las concentraciones de NKT muestran en este tramo las características típicas a las registradas en los tramos de río Cachapoal. La escasez de mediciones de P y NO3 en este tramo no permite determinar una tendencia en el comportamiento de estos parámetros.



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Figura 4.43 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia RI-10



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4.5.3.14 Estero Antivero AV-10

En la Figura 4.44 se muestran las variaciones históricas de los parámetros medidos en la primera Área de Vigilancia del estero Antivero. El nivel de concentración de Al a través del tiempo en el estero Antivero sugiere una tendencia descendente, caracterizada por una constante disminución de los valores máximos registrados en el período de medición (2006-2012). Los valores máximos descienden desde un valor cercano a los 6 mg/l en 2006, hasta valores levemente superiores a los 3 mg/l en 2011. Se observa además en cada año valores por debajo de los límites de detección. Los CF no muestran una tendencia temporal sistemática en sus concentraciones, las cuales promediaron aproximadamente 950 NMP/100ml en el intervalo temporal de mediciones. La DBO5 no muestra valores por encima de los límites de detección en este tramo. El Mn parece mostrar una tendencia estacional en sus concentraciones en torno a 0,05 mg/l, con la existencia de algunos valores superiores a los 0,1 mg/l que escapan a esta tendencia. El Pb muestra escasos valores por sobre los límites de detección, que no superan los 0,017 mg/l. El SO4 presenta una tendencia estable en su concentración media, sin embargo las fluctuaciones máximas van disminuyendo acercándose a los valores medios. Los SST muestran una tendencia descendente a lo largo del tiempo, caracterizada por una sistemática disminución de los valores máximos con valores cercanos a los 160 mg/l en 2006, hasta valores por debajo de los 80 mg/l en 2011. El Zn, el Mo, el Cd y los AyG no muestran valores por encima de los límites de detección, con algunas excepciones en el caso de los AyG. El NKT sólo registra un valor de 0,36 mg/l, medido en junio de 2008. El NO3 sólo registra tres valores en este tramo, lo que no permite una determinación de tendencia.



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Figura 4.44 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia AV-10



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4.5.3.15 Antivero AV-20

Las tendencias históricas de los parámetros físico-químicos se muestran en la Figura 4.45. Las mediciones de Al sugieren un comportamiento estacional con fluctuaciones moderadas en torno a una concentración media de 1 mg/l. Se observa la existencia de un valor anómalo superior de 9 mg/l, registrado en diciembre de 2008. Los CF presentan una tendencia aparentemente estacional en torno a los 1000 NMP/100ml, pero con la presencia de valores altos entre 5000 NMP/100ml y 11000 NMP/100ml. La DBO5 fue analizada a partir del 2006 hasta 2012 y presenta concentraciones por debajo del límite de detección, con algunos muestreos por sobre este límite en torno a los 6 mg/l. La distribución temporal de mediciones de Mn en este tramo muestra un comportamiento estacional similar al del tramo anterior de este río, con la presencia puntual de sólo dos valores por encima de los 0,2 mg/l. Para el Pb no se registran mediciones por encima de los límites de detección. El SO4 fue medido entre 1974 y 1979, y entre 2006 y 2012. Este presenta un comportamiento similar, manteniendo una tendencia central a los largo de los años en torno a los 40 mg/l. Las fluctuaciones en los últimos años se han mantenido entre los 60 y 30 mg/l. Los SST muestreados en este tramo poseen un comportamiento análogo a los observados en el tramo anterior, observándose en este caso sólo un valor mayor a los 80 mg/l. Los AyG, el Zn, el Cd y el Mo no presentan valores por encima de los límites de detección. El NKT sólo registra un valor igual a 1,6 mg/l en junio de 2008. La escasez de valores para el P y el NO3 en este tramo impiden determinar tendencia para estos parámetros.



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Figura 4.45 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia AV-20



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4.5.3.16 Antivero AV-30

Las variaciones históricas de los parámetros físico-químicos relevantes se muestran en la Figura 4.46. La presencia de varios valores por sobre los 2 mg/l, en las concentraciones de Al en el tercer tramo del río, dificultan determinar con cierta seguridad la existencia de un patrón estacional en las concentraciones de este metal, como se observó en los tramos anteriores. Las mediciones de CF indican una disminución de la concentración de este parámetro biológico, a partir de 2009. La concentración media de CF entre 2006 y 2008 es algo superior a los 2600 NMP/100ml; en tanto que para el periodo 2009-2012 es aproximadamente de 1800 NMP/100ml. La DBO5 presenta concentraciones por debajo de los límites de detección. Solo en el año 2007 y 2009 presentó concentraciones por sobre este límite. Las mediciones de Mn muestran una tendencia decreciente, caracterizada por una concentración en torno los 0,05 mg/l y sistemáticas disminuciones de los valores máximos, los cuales registraron un valor de 0,18 mg/l en 2006, disminuyendo hasta 0,09 mg/l en 2011. El comportamiento del Pb en este tramo es esencialmente el mismo que el registrado en el tramo anterior del estero Antivero. El SO4 presenta un comportamiento similar en el periodo de registro con mediciones ubicadas en los extremos (60 y 20 mg/l), lo cual entrega una concentración media del orden de 40 mg/l. No se observa una tendencia clara en el comportamiento histórico de las concentraciones de los SST, los cuales registraron una media de 37 mg/l, con fluctuaciones similares a las registradas en los tramos anteriores del río. No se observan valores por sobre los límites de detección para el Zn, el NO3, el Mo, el Cd y los aceites y grasas en este tramo del estero Antivero. Sólo se cuenta con el registro de un valor igual a 0,76 mg/l para el NKT en este tramo, medido en junio de 2008. Los escasos valores del P son similares a los registrados en el tramo anterior del río. Figura 4.46 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia AV-30



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4.5.3.17 Estero Zamorano ZA-10

La variación histórica de los parámetros físico-químicos se muestra en la Figura 4.47. Los valores de las concentraciones de Al muestran un comportamiento regular en el periodo de medición. La concentración media de este metal es de aproximadamente 1,4 mg/l, con un rango de valores entre los 3 y los 0,5 mg/l y la presencia de escasos valores por sobre los 3 mg/l. Los CF muestran una tendencia decreciente en el periodo de medición, caracterizada por una disminución de los valores máximos desde 4.000 NMP/100ml en 2000, hasta valores por debajo de los 2.000 NMP/100ml en 2012. Se observa un valor anómalo de 9.000 NMP/100ml en 2007. La DBO5 muestra una tendencia decreciente con valores bajo los límites de detección en los últimos años. El Mn manifiesta una tendencia uniforme a lo largo del tiempo, con una concentración media aproximada de 0,07 mg/l, con valores máximos en torno a 0,1 mg/l y la presencia de varias mediciones por sobre los 0,15 mg/l. El Pb no muestra valores por sobre los límites de detección según la metodología de análisis empleada. El SO4 evidencia un leve aumento en la fluctuación de las concentraciones extremas, estando entre los 10 y 100 mg/l en los últimos años. Los SST manifiestan un comportamiento estacional en torno a una concentración de 20 mg/l, con la presencia puntual de valores por sobre los 40 mg/l en 2006 y 2007. Las mediciones de Zn, Cd y Mo no muestran la presencia de mediciones por sobre los límites de detección según la metodología de análisis usada. Los AyG muestran sólo mediciones puntuales de valores por sobre los límites de detección. Los valores registrados de NKT poseen valores similares a los observados en el Río Cachapoal. Los niveles de P en el estero Zamorano manifiestan una tendencia histórica ascendente, con una concentración media de 0,15 mg/l y un aumento moderado de los valores máximos y mínimos a través del tiempo. Los niveles de NO3 en el estero Zamorano también muestran una tendencia temporal ascendente, con una concentración media de casi 2 mg/l y valores mínimos y máximos sistemáticamente crecientes.



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Figura 4.47 Variación histórica de los parámetros físico-químicos relevantes en el área de vigilancia ZA-10



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4.5.4 Variaciones horarias

Además del análisis históricos se realizó una caracterización horaria para las áreas de vigilancia CA-30 y CA-50. En estas áreas se midió en forma horaria parámetros físico-químicos in situ (pH, OD, CE y SDT). En la Figura 4.48 se muestran las variaciones horarias para CA-30.

Figura 4.48 Variación horaria de la T, pH, Porcentaje de saturación de oxígeno , OD, CE y SDT en CA-30

Fuente elaboración propia

Se aprecia que las variaciones son las esperadas para un río de régimen mixto con predominancia nival en esta área de vigilancia, es decir, presenta pequeñas variaciones en la T, CE y SST. Particularmente los dos últimos presentan el máximo a la misma hora, lo cual es esperable por el derretimiento de las nieves que alimenta este río. El OD y el pH, presentan escasa variabilidad horaria En la Figura 4.48 se muestran las variaciones horarias para estos mismos parámetros en el Área de Vigilancia CA-50.



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Figura 4.49 Variación horaria de la T , pH (B), Porcentaje de saturación de oxígeno , OD , CE y SDT en CA-50

Fuente. Elaboración propia.

Las variaciones horarias en esta área de vigilancia son bastante menores que en CA-30. Los valores de los parámetros físico-químicos están directamente relacionados, llama la atención la baja cantidad de oxigeno disuelto. En la CE, SDT y pH, se aprecia un valor máximo a las 9:30 AM, lo cual no pareciera ser de origen natural ya que el valor del pH es muy alcalino. Esta relación entre CE, SDT y pH, sumado al alto valor de este último, inducen a pensar que es una vertido que se produjo desde CA-30 o bien que provenga desde LC-10.



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4.6 Caracterización Limnológica de la cuenca del río Cachapoal

Al realizar el primer PCA, las variables excluidas por su bajo nivel de participación fueron: AyG, NKT y SO4. Luego de esto, se realizo un segundo PCA con una variabilidad explicada por el Eje1 de un 93,3%, esto quiere decir que la variabilidad presente en los datos puede explicarse con una única dimensión (Eje1). La variabilidad total explicada por el PCA es igual a 99.9%. Los parámetros excluidos no fueron utilizados en el resto de los análisis. En Figura 4.50 se puede ver como las áreas de vigilancia se ordenaron en torno al Eje1 en función de diferentes parámetros. Por un lado, CA-10, CA-20, CA-30, CA-40, CA-60, CO-10, PA-10, LC-10, CL-10 y AV-10 están fuertemente relacionados con P, Cu, Al SST, As y OD, mientras que, RI-10, AV-20, AV-30, ZA-10, CA-50 y CA-70 se encuentran mayormente relacionados con variables como el NO3, los CF y totales, SDT, CE y T. CL-20 no se encuentra preferentemente relacionado a ningún vector. En adelante cuando se mencione Eje1 se refiere a estos parámetros que mejor explican el ordenamiento de las áreas de vigilancia. Figura 4.50 Análisis de componente principales (PCA) entre los parámetros físico-químicos medidos en la

campaña de terreno y las áreas de vigilancia.


Dado el alto porcentaje de variabilidad explicada (93,3%) el análisis de PCA nos permite separar la cuenca en dos situaciones desde el punto de vista físico-químico: los tramos ricos en metales, P y oxígeno (desde ahora “Tramos M”) y los tramos ricos en CF y NO3 (desde ahora “Tramos C”). Al comparar los LC50 (UCT 2010) con los datos monitoreados históricamente (Figura 4.51), vemos que en el caso del Fe en los tramos CA-30, CA-40, CA-20, LC-10, RI-10 y CO-10 han estado



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expuestos en reiteradas ocasiones a condiciones que deberían ser consideradas como tóxicas, mientras que en el caso del Al, CO-10 presenta valores tóxicos por debajo del percentil 75. En el caso del Cu, CA-30 y CO-10 presentan reiteradas situaciones toxicas. El resto de los metales como As, Pb o Zn no presentan niveles dañinos (Ver tabla 222). Información bibliográfica para agentes tensoactivos como lo son los SAAM, recomiendan no superar los 0,3 mg/l, muy superior al máximo alcanzado. Para el caso del NO2, el menor valor LC50 encontrado fue de 191 mg/l, superior al máximo encontrado de 6 mg/l.

Figura 4.51 Valores históricos de metales pesados (A: Cu, B: Al y C: Fe) para cada una de las áreas de vigilancia. Línea de color rojo representa la concentración LC50 para Leptophlebiidae y la línea de color

azul representa la concentración LC50 para G. Maculatus.


Tabla 4.17. Valores de LC50 y tramos donde se superan en función de mediciones anteriores

Metales Familia/especie Toxicidad LC 50

(mg/l) Tramo

Al

Leptophlebiidae

7,02 CO-10

Arsenico 0,97

Cu 1,763 CO-10

Fe 5,8 CA-20, CA-30, CA-40, CO-10, LC-10, RI-10

Al

Galaxias maculatus

> 6 CO-10

As 3,8

Cu 0,55

CA-30, CO-10



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Metales Familia/especie Toxicidad LC 50

(mg/l) Tramo

Fe

8,18 CA-30, CA-40, CO-10

Mn 7,55

Zn 0,79


En la Tabla 4.18 se pueden ver todos los índices bióticos estimados. Estos Se compararon con los diferentes valores físico-químicos, se encontró una correlación significativa positiva entre la riqueza de peces y diversidad de perifiton con respecto a los valores del Eje1. Mientras que riqueza e índice chSIGNAL para macroinvertebrados solo se asocian a OD de manera marginal, por otra parte los índices para diatomeas no se correlacionan con ningún parámetro. Al asociar las variables bióticas entre sí, solo arrojó una correlación significativa la diversidad de perifiton con la riqueza de macroinvertebrados, siendo una correlación inversa Los resultados de Abundancia, Riqueza y diversidad para perifiton y Diatomeas son contradictorios entre sí. Los análisis de correspondencias canónicas (CCA) realizados para diatomeas y perifiton muestran una baja varianza explicada (42,1% y 43,6%, respectivamente), con lo cual no es recomendable realizar ninguna inferencias sobre estos. Solo llama la atención que en ambos análisis se siga un patrón similar entre ellos y con respecto al PCA realizado entre las variables fisicoquímicas y las Áreas de Vigilancia (Figura 4.42). La riqueza de macroinvertebrados encontrados en la cuenca no supera las 10 familias, y los resultados del índice ChSignal declaran a toda la cuenca con una calidad Muy Mala o Mala, a excepción de CA-10, CA-40 y CO-10 que se encuentran en la categoría de Regular perturbado. El CCA arroja una baja variabilidad explicada (30%), por lo cual tampoco es posible realizar mayores inferencias sobre la influencia de uno u otro parámetro. Con respecto a la fauna de peces, la baja cantidad de individuos encontrados solo permitió utilizar como indicador la riqueza y abundancia, estas fueron mayores en CA-50, CL-20 y ZA-10, es decir, en zonas bajas de la cuenca. Se encontraron un máximo de 9 especies en la cuenca, siendo 4 de estas introducidas, 3 de ellas no registradas en informes anteriores. Por otra parte, solo se encontraron 2 tramos sin especies introducidas, pero dada su alta movilidad, se puede dar por hecho que se encuentra a lo largo de toda la cuenca.



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Tabla 4.18 Abundancias, Riqueza de taxa, índices d diversidad para diferentes grupos taxonómicos muestreados en todas las áreas de Vigilancia de la NSCA Cachapoal

Perifiton Diatomeas Macroinvertebrados Peces

Tramos Abundancia

total (cel/mm

2)

Riqueza de taxa

Index. Sh-W

Riqueza de

Especies

% Cel viables

Abundancias totales

(cel/mm2)

Index. Sh-W

% bioindicadores cont. Organica

Riqueza de

familias chSIGNAL chBMWP

Riqueza de taxa

Abundancia de

individuos

% individuos especies

introducidas

AV-10 240,00 10 2,43 13 94 32.334,12 2,80 5,82 7 3,17 19 1 5 0

AV-20 824,60 10 2,26 17 53 5.170,26 2,86 16,42 8 3,71 26 3 11 0

AV-30 160,00 7 2,63 23 75 22.113,00 3,42 39,26 9 3,38 27 2 7 0

CA-10 4,27 1 0,00 9 44 0,31 2,74 19,72 4 5,25 21 1 1 100

CA-20 2125,20 13 2,81 10 86 266,64 1,96 0,00 5 2,80 14 0 0 0

CA-30 10,73 1 0,00 8 68 3,54 2,78 31,23 3 4,00 12 0 0 0

CA-40 0,37 1 0,00 13 62 14,51 3,63 16,67 2 5,50 11 1 1 0

CA-50 66,73 5 2,19 8 58 5.848,02 1,68 11,91 4 2,75 11 4 12 12

CA-60 53,53 7 2,29 17 87 698,96 3,24 19,42 6 3,67 22 1 9 0

CA-70 125,80 11 2,89 20 72 683,28 3,54 11,64 6 3,80 19 3 11 18

CL-10 9,90 3 1,10 15 54 16,23 2,73 1,63 8 4,88 39 2 12 75

CL-20 99,87 8 2,15 25 84 39.626,50 3,57 15,74 10 3,89 35 3 9 33

CO-10 0,00 0 0,00 14 48 15,08 3,43 31,04 3 5,67 17 0 0 0

LC-10 23,33 2 0,99 24 52 48.242,06 4,28 39,99 4 1,33 4 1 3 0

PA-10 0,00 0 0,00 10 39 1,10 3,10 7,75 6 4,50 27 2 6 86

R1-10 17,90 7 1,87 21 64 17,47 3,36 13,09 3 4,67 14 4 9 9

ZA-10 151,80 10 2,31 15 74 21.750,82 1,81 74,92 3 4,00 12 5 11 11

Fuente. Elaboración propia



123

En el análisis de disimilitud (Figura 4.52) se puede ver como las áreas de vigilancia de la zona baja de la cuenca se agrupan, separándose de los tramos de cabecera. Fueron excluidos del análisis CA-20, CA-30 y CO-10 por no contar con presencia de peces. Los tramos PA-10, CL-10, CA-10 se caracterizan por contar con alta presencia de Salmo trutta, mientras los tramos del sector bajo cuentan con mayor diversidad de especies nativas (ver Tabla 4.18).

Figura 4.52 Dendrograma de distancia de disimilitud entre las áreas de vigilancia de la NSCA Cachapoal a partir de las abundancias ícticas.


El análisis de correspondencia canónica realizado para peces presenta un 65.9%de variabilidad explicada (Figura 4.53). Debido a la optimización por permutaciones, los parámetros que determinan los anteriores resultados son excluidos, siendo la T, el DBO5 y el pH las variables más importantes



124

Figura 4.53 Análisis de correspondencias canónicas entre parámetros físico-químicos y especies ícticas


Se realizó la evaluación del IP, el cual evalúa la abundancia de diatomeas y perifiton en conjunto con el índice ChSignal para macroinvertebrados y la abundancia de los peces. Los resultados para el IP se muestran en la Tabla 4.19.

Tabla 4.19 Evaluación del IP para las comunidades acuáticas de la cuenca del río Cachapoal

Área de vigilancia Índice ChSIGNAL Índice diatomeas Índice peces Índice Perturbación

AV-10 2 0 0 2

AV-20 2 0 0 2

AV-30 2 2 0 4

CA-10 0 0 2 2

CA-20 2 0 2 4

CA-30 1 1 2 4

CA-40 0 0 2 2

CA-50 2 0 0 2

CA-60 2 0 0 2

CA-70 2 0 0 2



125

Área de vigilancia Índice ChSIGNAL Índice diatomeas Índice peces Índice Perturbación

CL-10 1 0 1 2

CL-20 2 0 0 2

CO-10 0 1 2 3

LC-10 2 2 0 4

PA-10 1 0 1 2

RI-10 1 0 0 1

ZA-10 1 2 0 3


En general se aprecia que los macroinvertebrados son los que presentan un mayor nivel de perturbación presentando en la mayoría de las áreas de vigilancia, el máximo nivel de perturbación asignado. Tampoco se aprecia áreas de vigilancia sin algún grado de perturbación, RI-10 es aquél área con menor nivel de perturbación (IP=1). Las áreas de Vigilancia con mayor nivel de perturbación corresponden a tramos altos del Cachapoal (CA-30 y CA-20, CO-10), zona baja de la zona sur (AV-30, ZA-10) y el Estero La Cadena (LC-10).

4.7 Análisis de los datos con relación a los límites del anteproyecto de NSCA

Se determinó el Percentil 66 (P66) cada dos años de medición, es decir el percentil 66 bianual móvil, entre los años 2006 y 2012. Se eligió este parámetro porque anterior al año 2006 muchas áreas de vigilancia no contaban con monitoreos continuos. Cada percentil 66 bienal fue comparado con el valor establecido en la norma para cada área de vigilancia. En la tabla se muestra la cantidad de veces que la concentración medida en el área de vigilancia excede los valores establecidos en la NSCA.



126

Tabla 4.20 Frecuencia de excedencia de cada uno de los parámetros NSCA en las 17 áreas de vigilancia definidas para la cuenca del río Cachapoal. Las celdas con un guión indican que no hay valor umbral definido para el área de vigilancia




127

De la Tabla 4.20 se aprecia que todas las áreas de vigilancia presentan en al menos una oportunidad en donde el percentil bianual excede la NSCA. El parámetro que mayormente es excedido es el Mo el cual es excedido en la totalidad de las áreas de vigilancia normadas a excepción de CO-10. A este le sigue el pH, los CF, AyG y los CT. Por el contrario, los parámetros que mejor cumplieron la NSCA fueron, Cu, Cd, Ni y SST. Sobre estos resultados, se puede determinar que en todas las áreas de vigilancia se ha excedido por lo menos un parámetro alguna vez. En particular, CA-10 presenta 7 parámetros con excedencia (Al, As, Ce, Mo, pH, SO4 y SDT), con el Mo y el SO4 con mayor frecuencia (4). CA-20 presenta 8 parámetros con excedencia en al menos alguna vez (AyG, CT, CF, Fe, Mo, OD, pH y SAAM), siendo el Mo y los CT. En CA-30, al igual que en CA-20, 8 son los parámetros que excedieron al menos una vez (Al, CT, CF, Fe, Mn, Mo, OD, pH), pero esta vez la frecuencia de excedencia de un parámetro es menor (2) como el Al, CT, Fe). En Ca-40 también son 8 los parámetros que exceden al menos una vez (Al, AyG, Cl-, Fe, Mn, Mo, pH y Zn), con CT y Mo como los parámetros con mayor frecuencia de incumplimiento. En CA-50, los parámetros con excedencia aumentan a 9 (AyG, B, CE, Cl-, CT, CF, Cr, Mo y NH4), en donde B y Mo son los parámetros con mayor frecuencia de excedencia (4) en los 6 años de análisis. En CA-60, 7 son los parámetros que exceden al menos una vez la NSCA (AyG, CE, CT y fecales, Mo, pH y SO4), con el Mo y pH como los parámetros con mayor frecuencia en excedencia. En CA-70, el número de parámetros que excede en al menos una vez disminuye a 6 (CT, DBO5, Mo, NO2, Pb, pH). En esta área de vigilancia es importante señalar que el Pb excede a la NSCA en todos los años analizados. Con respecto a los afluentes del río Cachapoal, en CO-10, solo 4 parámetros excedieron en al menos una vez la NSCA (AyG, CF, OD, pH), con las CF como el parámetro con mayor número de frecuencia (4). En PA-10, a pesar de los pocos parámetros normados, también presenta 4 cuatro parámetros con excedencia (Mn, Mo, pH y SDT), con los SDT como el parámetro con mayor frecuencia de excedencia (5). Finalmente, el Estero la Cadena (LC-10) 8 son los parámetros que excedieron alguna vez la NSCA (As, AyG, CE, CT, CF, Mo, pH, SO4), con los CT y el Mo como los parámetros con mayor frecuencia de excedencia (5). En la cuenca del río Claro, CL-10 solo presenta dos parámetros que han excedido la NSCA alguna vez (Mo, pH) con el Mo con mayor frecuencia de excedencia (4). CL-20 presenta 6 parámetros que excedieron alguna vez la NSCA (Al, CT, CF, Mo, OD, pH), con el Al y CT los parámetros más frecuentes en exceder la NSCA (5 veces). Con respecto al estero Zamorano (ZA-10), siete son los parámetros que excedieron en al menos una oportunidad (AyG, B, CF, Mn, NO2, OD y SDT). De estos destaca ampliamente los SDT ya que exceden la NSCA los 6 años en estudio. Los afluentes al estero Zamorano, como el estero Rigolemu (RI-10) presenta 5 parámetros que excedieron la NSCA en al menos un año (Al, CF, Fe, NO2 y pH), de los cuales los CF excedió en mayor cantidad de veces (3). El área de vigilancia AV-10, presenta 4 parámetros excedentes (AYG, B, CF y SDT), en esta área de vigilancia cabe notar que los SDT exceden la totalidad de los años en estudio (6). En AV-20, 6 son los parámetros excedentes (CF, Mn, OD, pH, RAS, SDT). Al igual que en el area de vigilancia ubicada aguas arriba, los SDT exceden la totalidad de años analizados (6). Asimismo, en AV-30, 5 son los parámetros excedentes (AyG, CF, Fe, pH, y SDT), y al igual que en las anteriores áreas de vigilancia del estero Antivero, los SDT exceden el 100% de los años estudiados.



128

Del total de parámetros que comprende la NSCA, se observa que son los metales Cd, Cu, Se los que exceden en ningún año ni en ninguna área de vigilancia. Con los cual presentan el 100% de cumplimiento en la NSCA. Por otra parte, Cr, DBO5 y SAAM, presenta excedencias solo en un Área de Vigilancia. En general, se aprecia que no existen Áreas de Vigilancia que no hayan excedido la NSCA durante el periodo de análisis. Separando la cuenca geográficamente en dos, la primera, denominada como zona norte, compuesta por todas las áreas de vigilancia pertenecientes al río Cachapoal y las de sus afluentes directos (LC-10, CO-10, PA-10) y la otra compuesta por las áreas de vigilancia de la zona sur, es decir, río Claro y Estero Zamorano. La zona norte presenta una tendencia a exceder AyG, Mo, CE, SO4, mientras la zona sur tiene tendencia a exceder parámetros relacionados con descargas residuales domiciliarias (CF, pH, y SDT), además de Mo. De estas excedencias resalta la elevada frecuencia de excedencia del Mo, lo que al parecer viene dado por variaciones temporales en la mayoría de las áreas de vigilancia y/o por un cambio en la metodología de detección del metal, la cual resulta ser mayor que lo establecido en la NSCA. Además destaca la excedencia de la CE, la cual podría deberse a condiciones naturales, más que una contaminación, debido a que la excedencia se produce en tramos de cabecera (CA-10 y LC-10), como también en tramos medios (CA-50 y CA-60). De estos últimos es evidente que es producto de emisiones al río. Sin embargo en los dos primeros, y en particular en CA-10, se espera que esta excedencia sea producto de valores naturales debido a la lixiviación de rocas volcánicas. En la zona sur, destaca la excedencia de SDT, la cual ocurre en todos los años en las áreas AV-10. AV-20, AV-30 y ZA-10. Hay que recordar que el valor umbral para estas áreas de vigilancia fue determinado en base a literatura, y por lo cual, es necesario reajustar la NSCA en base a los datos recopilados en estas áreas de vigilancia a partir del 2006. Análogamente es posible determinar un valor umbral para aquellas áreas de vigilancia que no han sido normadas (CL-10).

4.8 Estimación de cargas aportantes a la cuenca del río Cachapoal

4.8.1 Carga aportante por emisiones puntuales y puntuales-difusas

La cuenca del río Cachapoal presenta una carga aportante promedio anual de 3.615 ton, en donde las principales cargas provienen de los parámetros físico-químicos SST, SO4, DBO5 y Cu. En particular, los dos primeros superan las 1.000 ton/año (ver Tabla 4.21). Mientras que el As, B, Cd, CN-, Fe, Mo, Ni, Pb y Se presentan una carga aportante menor a 1 ton/año cada uno.

Tabla 4.21 Cargas aportantes a la cuenca del río Cachapoal por parámetro

Parámetro Carga aportante a la

cuenca (ton/año)

Al 27,418

As 0,098

AyG 16,857

B 0,254



129

Parámetro Carga aportante a la

cuenca (ton/año)

Cd 0,042

Cl- 51,809

CN- 0,017

Cu 126,684

DBO5 138,801

Fe 0,002

Fluoruro 0,704

Mn 8,889

Mo 0,136

Ni 0,154

Pb 0,062

Se 0,007

SO4 1.307,864

SST 1.931,724

Zn 3,774

Total general 3.606,406

Fuente: Elaboración Propia en base a información recopilada de la SISS.

Por otra parte, en la Tabla 4.22 se aprecian las cargas aportantes totales por Área de Vigilancia, en ella se puede ver que cerca del 90% de las emisiones se encuentran en el Área de Vigilancia CO-10. En este tramo se encuentran las descargas provenientes de la Gran Minería. En segundo lugar se encuentra el Área de Vigilancia RI-10, en donde se encuentran las descargas provenientes de la Agroindustria y PTAs, dentro de ellas destaca la Viña Morandé. Cabe destacar que en los tramos CO-10 y AV-20 las empresas dejaron de presentar emisiones, en 2007 y 2009, respectivamente. Las Área de Vigilancia PA-10, CA-10, CA-20, AV-10 y AV-30 no presentan empresas dentro de la base de datos entregada por la SISS.

Tabla 4.22 Carga aportante total por área de vigilancia.

Tramo Carga (ton/año)

AV-20 35,7

CA-30 17,1

CA-40 6,8

CA-50 48,2

CA-60 0,6

CA-70 3,7

CL-10 0,7

CL-20 36,0



130

Tramo Carga (ton/año)

CO-10 3.251,8

LC-10 16,8

RI-10 139,6

ZA-10 49,3

Total general 3.606,4

Fuente: Elaboración Propia en base a información recopilada de la SISS.

En el Área de Vigilancia CA-30 la carga aportante total corresponde a 17,1 ton/año, con una distribución homogénea a lo largo del año, a excepción de los meses de verano en donde se aprecia una menor carga. El principal parámetro físico-químico corresponde a SST, con un aporte promedio mensual de 2 ton/año. Las emisiones de SST en este tramo se encuentran asociadas a Pacific Hydro en dos de sus puntos de emisión. El Área de Vigilancia CA-40 presenta una carga aportante total de 7 ton/año, concentrada principalmente en los meses de abril y mayo. El principal parámetro físico-químico es DBO5, con un máximo de 2 ton/mes en los meses antes señalados. El aporte de DBO5 en este tramo se encuentra asociada a la empresa Viña Santa Rita. El Área de Vigilancia CA-50 presenta una carga aportante total de 48 ton/año, en el mes de septiembre se emiten 30 de ellas aproximadamente. Los principales parámetros físico-químicos presente en este tramo es el Cl- y SO4, los cuales aportan 15 y 10 ton/año respectivamente. La empresa que tiene mayores emisiones en estos parámetros en este tramo es la Faenadora Agrosuper de Lo Miranda. La carga aportante total del Área de Vigilancia CA-60 es de 0,6 ton/año, las cuales se distribuyen a lo largo del año, excepto entre agosto y noviembre en donde no se realizan emisiones. El principal parámetro físico-químico es el SO4, con un aporte máximo de 0,08 ton/mes en el mes de abril. En el mes de abril destaca la emisión de Cl-. Las empresas que presentan dichas emisiones son Agrícola y Packing Cachapoal y Packing Santa Rosa. En el Área de Vigilancia CA-70 la carga aportante es de 4 ton/año, la que se distribuye homogéneamente a lo largo del año, presentando una baja en los meses de enero y febrero. Los principales parámetros físico-químicos presente en este tramo es el Cl- y SO4, los cuales aportan 0,2 ton/mes cada uno. En el Área de Vigilancia AV-20 la carga aportante anual es de 36 ton, el mes con mayores emisiones corresponde a abril, el parámetro físico-químico que representa un mayor aporte a las emisiones es DBO5, la cual aporta 10 ton/mes. La empresa que presenta mayores emisiones de DBO5 en este tramo es Jugos Concentrados Ltda, sin embargo dicha empresa ya no se encuentra en funcionamiento. En el Área de Vigilancia CL-10 presenta una carga aportante anual de 0,7 ton/año, la cual se concentra en noviembre. El principal parámetro físico-químico presente es el SO4, el que corresponde a 0,4 ton/año. La única empresa que se encuentra en esta Área de Vigilancia es Vital.



131

En el Área de Vigilancia CL-20 presenta una carga aportante anual 36 ton/año, la cual presenta una distribución bimodal, con mayores cargas en marzo-abril y julio, con cargas medias de 9 y 7 ton/año, respectivamente. El principal parámetro físico-químico presente es la DBO5 en el mes de julio; y Cl- y SO4 en marzo-abril. Las principales empresas presentes en este tramo son Corpora que corresponde a las emisiones de julio y Tresmontes en marzo-abril. En el Área de Vigilancia CO-10 la carga supera las 3.200 ton/año, las que se concentran principalmente en noviembre y diciembre. Los principales parámetros físico-químicos son SST y SO4, con 1000 y 107 ton/año, respectivamente. En esta Área de Vigilancia se encuentran las descargas provenientes de CODELCO división El Teniente, pero estos puntos de descargas se encuentran emisiones desde 2007. El Área de Vigilancia LC-10 tiene una carga de 17 ton/año, la que se concentra principalmente en octubre. Los principales parámetros físico-químicos son DBO5 y SST, con una carga de 6 ton/año cada uno. La principal empresa que representa mayor parte de las emisiones de este tramo es Viña Santa Rita. El Área de Vigilancia RI-10 tiene una carga de 140 ton/año, la cual se encuentra concentrada principalmente entre febrero y julio. Los parámetros físico-químicos principales de esta Área de Vigilancia son DBO5 y SST, los cuales corresponden a 11 y 22 ton/año, respectivamente. La industria que presenta una mayor relación con las cargas presentes en este tramo es Viña Morande. El Área de Vigilancia ZA-10 tiene una carga de 50 ton/año, la cual se encuentra concentrada principalmente en marzo. Los parámetros físico-químicos principales de esta Área de Vigilancia son SST y DBO5, los cuales corresponden a 8 y 5 ton/año, respectivamente. En este tramo se encuentra solamente la Faenadora San Vicente.

Figura 4.54 Promedio de cargas aportantes mensuales por parámetro



132



133


4.8.2 Cargas aportantes por emisiones difusas

Se realizó la estimación de las cargas aportantes difusas de las principales actividades presentes en la cuenca, por lo que se han seleccionado la actividad agrícola y la ganadera. En particular el caso del maíz y de los cerdos.

4.8.2.1 Ganadería

Para el caso de los purines se estimó la cantidad de cabezas de ganado mediante una proyección del censo agropecuario (INE 2007), para luego estimar la cantidad de purines generado a partir de la cantidad de purines que genera cada cabeza de ganado. Finalmente a partir de los porcentajes de remoción esperado se obtuvo la carga aportante. La cantidad de cabezas de ganado proyectada para el año 2012 fue de 459.028. De esta forma la cantidad de carga orgánica mensual que aportan los purines a la cuenca se muestran en la Tabla 4.23.

Tabla 4.23 Carga aportante a la cuenca del río Cachapoal proveniente de purines

Parámetros post tratamiento unidades Mes Año

Producción excretas m3/mes 41.340,618 496.087,42

Sólidos totales ton/mes 805,555 9.666,66

DBO5 ton/mes 498,623 5.983,48

Sólidos volátiles ton/mes 645,277 7.743,32

N ton/mes 126,415 1.516,98

P ton/mes 91,964 1.103,57

K ton/mes 235,804 2.829,65



134


Se aprecia que las mayores cargas son producto de Sólidos Totales, Sólidos Volátiles y DBO5. Debido a las recomendaciones del Acuerdo de Producción Limpia (APL), en los dos primeros parámetros se espera que estos queden retenidos en el suelo, una vez se apliquen en la agricultura, mientras que la DBO5, quedará retenida en un porcentaje, mientras el resto percola a la napa subterránea. Los nutrientes N, P y K se espera que también queden retenido en el suelo en parte y sea aprovechado por los cultivos, y el resto percole a la napa subterránea.

4.8.2.2 Agricultura

Para el caso de la agricultura, se ha considerado la estimación del N, considerando su interacción con los cultivos y el sustrato antes de llegar a los cursos de agua. Se ha utilizado información proveniente de Rojas et al. (2007), además de datos del Censo Agropecuario del INE realizado el 2007 (INE 2007). Rojas et al. (2007) desarrolló una evaluación de la contaminación de fertilizantes nitrogenados en el suelo y aguas dentro del marco del desarrollo de “Desarrollo y Aplicación de Buenas Prácticas de Manejo Agrícola (BPM) para el apropiado Uso de Indicadores de Contaminantes Agroquímicos y Coliformes Fecales en la Producción Hortícola para el Mercado Nacional. Para el caso de la región de O´Higgins utilizó como cultivos tomates, lechugas y repollos en las comunas de Pichidegua, Rengo, San Fernando, Chimbarongo y San Vicente de Tagua Tagua. De ellas, solo San Vicente de Tagua Tagua y parte de San Fernando se encuentran dentro de la cuenca del río Cachapoal. Se señala que en el caso de las lechugas el 66% de las muestras de la VI región presentan valores medios a muy altos de nitratos residuales en el suelo, los cuales se concentran en Quinta Tilcoco, Rengo y Coinco preferentemente. En el caso del tomate, un 58% de las muestras superan los 36 kg de N/ha. Los repollos, por otra parte, presentaron dosis ajustadas, solo presentando un 11% de altas concentraciones de Nitrógeno. Mientras que en el caso de la concentración de nitrato en las aguas, la cuenca del Cachapoal presenta 11,3 mg/l (Rojas et al. 2007). Presentando las mayores concentraciones presentes en las aguas subsuperficiales y subterráneas (ver Tabla 4.24). Por otra parte, Rojas et al. 2007 señala que la concentración de del nitrato en aguas superficiales es de 0,7 mg/l, mientras que en los canales muestreados alcanza a 8,6 mg/l.

Tabla 4.24 Contenido de Nitrato en las aguas del Cachapoal (Rojas et al. 2007)

Sector Agua Superficial* (mg/l)

Agua Subsuperficial (mg/l)

Agua Subterránea (mg/l)

Total (mg/l)

Valle del Cachapoal 7,3 22,9 22,4 11,3

Fuente: Rojas et al. (2007). (*) Considera tanto cauces naturales como canales.

Se debe considerar que existen diversos factores que influyen la carga aportante proveniente de la agricultura. Ya que es necesario contar con información que se señala en la Tabla 4.25.



135

Tabla 4.25 Tipo de información necesaria para realizar una estimación de la carga aportante proveniente de la agricultura

Información Clases Descripción

Tipo de cultivo Hortícola, frutícola, vides, etc.

En función de la fenología de la especie es el periodo de aplicación de los fertilizantes. Además, cada especie tiene requerimientos particulares y tasas de absorción de nutrientes especificas. La profundidad y cantidad de raíces define cuantos

nutrientes puede absorber desde el suelo.

Sistema de riego y Humedad del suelo

Tendido, goteo, aspersor, etc En función de la cantidad de agua utilizada para

riego se produce el proceso de lixiviación y lavado de nutrientes desde la superficie

Tipo de fertilización Foliar, al suelo Cantidad de fertilizante disponible en el suelo

Fertilizante Nitrógeno inorgánico, urea, etc Cada fertilizante hace que las especies presenten

distintas tasas eficiencias en la adsorción.

Manejo anterior del suelo

Edad del cultivo, laboreo previo, sistema de labranza (labranza cero),

fertilizaciones previas

Determina que parte de los nutrientes se encuentran biodisponibles en el sustrato, que cantidad de nutrientes necesita el cultivo en la

actualidad y cuantos nutrientes es capaz de absorber.

Propiedades del suelo

pH, textura, humedad del suelo Determina la porción de nutrientes que puede ser

absorbidas por las plantas.

Características hidrogeológicas del

suelo Permeabilidad, tipo de roca Determina la relación con el acuífero.


Dadas las dificultades de obtención de este tipo de información, se ha realizado la estimación de la carga aportante de N a la cuenca a modo de ejemplo. Simplificando las variables explicadas previamente, en particular solo se ha considerado tipo de cultivo y una aplicación de fertilizantes tipo, obtenida de la literatura. En primer lugar, de acuerdo al Censo Agropecuario de 2007 (INE 2007) el principal tipo de cultivo agrícola dentro de las tierras cultivables es la producción frutícola (52%), le sigue la producción de uva de mesa (10%). Otros cultivos de importancia son las hortalizas (8%), representados por cebolla, melón y sandia, cultivos industriales que producen cerca de un 90% de tomates industriales, cereales representados por grano de maíz, y Viñas.

Tabla 4.26 Superficie agrícola por tipo de cultivo

Tipo de cultivo Superficie total (ha) Porcentaje

Viñas 10.817 10%

Hortalizas 8.679 8%

Cultivo industrial 1.973 2%

Frutales 55.293 52%



136

Tipo de cultivo Superficie total (ha) Porcentaje

Cereales 29.713 28%

Total 106.475

Fuente: INE (2007).

Además, se han recopilado la cantidad de fertilizantes por tipo de cultivo, solo para el caso del Nitrógeno. En la Tabla 4.27 se muestra la tasa de fertilización por tipo de cultivo, se puede apreciar que los cereales necesitan una mayor cantidad de nutrientes. Dentro de los cuales destaca el maíz, que se presenta en alta cantidad en la cuenca. Además, se ha realizado la estimación de la carga de fertilización a nivel de cuenca, la que corresponde a 26.032 toneladas.

Tabla 4.27 Superficie total cultivada, tasa de fertilización y carga aportante total por tipo de cultivo

Cultivo Superficie Total (ha) Fertilización (N kg/ha) Total (ton)

Viñas 10.817 90 974

Hortalizas 8.679 172 1.493

Cultivo industrial 1.973 140 276

Frutales 55.293 109 6.027

Cereales 29.713 581 17.263

Total 106.475

26.032

Fuente: Recopilado de INE (2007), INIA-ODEPA (1997), Ruíz (1991), SEGARPA (2013).

Por otra parte, se ha realizado un análisis de la probabilidad de percolación del nitrógeno en la cuenca. En función de los resultados obtenidos por Iriarte 2007, se puede decir que cerca del 50% de la cuenca presenta desde una media a una alta probabilidad de percolación. En general estos resultados se ven determinados por el tipo de suelo y la cantidad de nitrógeno en las muestras, ya que el pH ácido retiene el N. Sin embargo, no se puede asumir cual es la proporción del N fertilizado que llega a los cauces principales.

4.9 Diagnóstico del estado de la cuenca del Cachapoal y comentarios

Una de las grandes preocupaciones al momento de clasificar o dividir un sistema es lograr que las unidades de clasificación, o grupos, sean lo más uniforme posible. El análisis de ANOVA realizado sobre los muestreos realizados por Arcadis (2001) a lo largo del río Cachapoal permitió determinar que no hay diferencias significativas entre las concentraciones de los parámetros a lo largo del un área de vigilancia, esto conduce a que la elección de las áreas de vigilancia ambiental haya sido correcta en términos generales, mostrando que dentro de una misma área de vigilancia no se haya apreciado diferencias significativas para los parámetros analizados. Solo el Cu presenta diferencias significativas con variaciones espaciales en CA-30 y CA-50, la cual podría explicarse debido a la



137

operación de empresas mineras en el sector de Coya. La DBO5 también presenta variación espacial significativa debido a la descarga puntual de una empresa faenadora de cerdos en particular. El resto de los parámetros al parecer son “uniformes” dentro de cada área de Vigilancia, sin embargo, recordar que este análisis se realizó mediante cuatro campañas realizadas en el año 2000. Y solo se ha hecho para Cachapoal, sería conveniente realizar 4 campañas de muestreo a lo largo de todas las Áreas de Vigilancia con el fin de poder determinar, mediante un análisis estadístico adecuado, si la definición de las áreas de vigilancia ambiental fue la adecuada o si es posible modificarla para facilitar la gestión ambiental. El cumplimiento de la NSCA en la cuenca del Cachapoal es discreta en la mayoría de los parámetros, solo algunos parámeros no se exceden en algún año y/o área de vigilancia. Entre estos parámetros destaca el Cu, Cd, CN-, F-, Ni, Se, y prácticamente la DBO5 y el Zn se cumplen en su totalidad. En este sentido, el río Cachapoal es quien presenta las mayores frecuencia de excedencia. Mientras que los ríos de la rama sur (Antivero, Rigolemu, Claro) son los ríos con mejores niveles. Esto también va acorde con la distribución espacial de las presiones a las cuales están sometidos los ríos, como se explicó anteriormente. Sin embargo, es importante recalcar la falta de registros históricos en los esteros Antivero, Rigolemu y Zamorano, así como en el río Claro, en donde solo fue posible obtener información histórica a partir de una única fuente. Cabe hacer notar que la NSCA presenta algunas falencias importantes como en la ausencia de importantes parámetros de calidad de las aguas que afectan directamente a las comunidades acuáticas y que además son incorporadas directamente como residuos. Por ejemplo, el NO3 es uno de los residuos más importantes de los purines y de la agricultura, sin embargo no se incorpora este parámetro, aunque sí se incorpora al NO2, el cual, sin embargo, es un parámetro inestable que rápidamente se convierte a NO3 en presencia de oxígeno. En cuanto a la base de datos integrada de emisiones a la cuenca, la principal actividad que aporta mayores concentraciones a la cuenca corresponde a la Gran minería, entregándolas principalmente en la época primavera-verano. Por otra parte, destaca de manera particular los rubros Vino y Packing-Jugos que presentan descargas particulares a lo largo del año, lo que permite un fácil seguimiento de sus efluentes. La Gran minería presenta altas concentraciones en la mayoría de los parámetros, sin distinguir por grupo o tipo de compuesto, con una marcada estacionalidad de las descargas. Por otra parte, CF puede ser un buen trazador ya que presenta una distribución bimodal con diferentes rubros asociados a cada uno de los máximos. La DBO5 presenta una distribución heterogénea a lo largo del año, presentando descargas características de distintos rubros a lo largo del año. Por otra parte, el Ni se encuentra asociado únicamente a Accesorios eléctricos y el Pb está asociado a Packing-jugos. Por otra parte, CE y los metales pesados son los parámetros físico-químicos más altos en la cuenca del río Cachapoal, esto debido principalmente a su origen volcánico en la Cordillera de los Andes.



138

Además, existe una Alta permeabilidad en zonas de cultivo, lo cual podría permitir una mayor conexión entre las actividades que se realizan en la zona media de la cuenca (donde se emplazan principalmente las actividades productivas y los cultivos) con el río Cachapoal.

4.10 Proyección de crecimiento de las emisiones en la cuenca del río Cachapoal

4.10.1 Proyección de crecimiento poblacional

A continuación se presenta una proyección demográfica basada en estimaciones realizadas por el

INE8 empleando el método demográfico de los “componentes”, procedimiento que refleja, en la

composición por sexo y edad de la población, las variaciones observadas y esperadas de la fecundidad, la mortalidad, y las migraciones internacionales. Según los resultados obtenidos por el INE, la región de O’Higgins, tendrá un crecimiento neto de la población proyectado de 2011 a 2015 y de 2015 a 2020 de 3,77% y 4,21% respectivamente. Suponiendo estos valores válidos para las comunas consideradas en este estudio, se puede estimar la futura población de las comunas pertenecientes a la cuenca del Cachapoal. Los resultados de las estimaciones se aprecian en la Tabla 4.28.

Tabla 4.28 Proyección de la población de las comunas pertenecientes a la cuenca del Cachapoal

Comuna Población en

2011 Proyección a

2015 Proyección a

2020

Rancagua 244.794 254.023 264.717

Codegua 12.472 12.942 13.487

Coinco 7.177 7.448 7.761

Coltauco 17.384 18.039 18.799

Doñihue 20.292 21.057 21.944

Graneros 30.587 31.740 33.076

Las Cabras 23.560 24.448 25.477

Machalí 35.379 36.713 38.258

Malloa 13.724 14.241 14.841

Mostazal 26.168 27.155 28.298

Olivar 13.913 14.438 15.045

Peumo 15.050 15.617 16.275

Pichidegua 19.242 19.967 20.808

8 Chile: Proyecciones y Estimaciones de Población por sexo y edad. 1990-2020.



139

Comuna Población en

2011 Proyección a

2015 Proyección a

2020

Quinta de Tilcoco 11.952 12.403 12.925

Rengo 60.460 62.739 65.381

Requínoa 25.790 26.762 27.889

San Vicente 46.781 48.545 50.588

Nancagua 17.176 17.824 18.574

Palmilla 11.662 12.102 12.611

Placilla 8.510 8.831 9.203

Sta. Cruz 36.026 37.384 38.958

San Fernando 72.063 74.780 77.928

Total 770.162 799.197 832.843

Fuente: Elaboración propia en base a datos de la Encuesta CASEN 2011 y Proyecciones poblacionales del INE

El sistema de eliminación de aguas servidas en la cuenca del río Cachapoal, consiste mayoritariamente (y en especial en las zonas urbanas), en el empleo de WC conectado al alcantarillado y WC conectado a fosa séptica. Otros sistemas de eliminación de excretas empleados corresponden a letrina conectada, pozo negro, cajón conectado a pozo negro, cajón sobre acequia o canal y sin sistema de eliminación. La Tabla 4.29 muestra la distribución poblacional por comuna del sistema de eliminación de excretas empleado. Tabla 4.29 Distribución poblacional del sistema de eliminación de excretas empleado por la población de

las comunas pertenecientes a la cuenca del Cachapoal.

Comuna

Sistema de eliminación

WC conectado

alcantarillado

WC conectado

fosa séptica

Letrina conectada a pozo negro

Cajón conectado a pozo negro

Cajón sobre acequia o

canal

S/sistema

Rancagua 283.340 5.102 0 1.016 0 336

Codehua 5.199 6.165 660 88 0 360

Coinco 2.140 3.370 336 1.027 0 304

Coltauco 4.282 8.921 2.000 2.181 0 0

Doñihue 15.247 3.584 730 656 0 75

Graneros 28.069 1.462 332 210 0 514

Las Cabras 5.199 6.165 660 88 0 360

Machalí 33.814 1.150 150 150 0 115

Malloa 5.136 5.616 1.080 1.390 52 450

Mostazal 21.464 3.756 141 807 0 0

Olivar 7.470 5.878 177 0 0 388



140

Comuna

Sistema de eliminación

WC conectado

alcantarillado

WC conectado

fosa séptica

Letrina conectada a pozo negro

Cajón conectado a pozo negro

Cajón sobre acequia o

canal

S/sistema

Peumo 6.798 6.180 480 1.592 0 0

Pichidegua 5.394 7.834 5.436 578 0 0

Q. de Tilcoco 2.944 8.315 196 497 0 0

Rengo 43.685 14.346 399 2.030 0 0

Requínoa 9.932 14.195 876 460 0 327

San Vicente 26.101 18.722 464 1.263 0 231

San Fernando 55.570 13.194 1.676 1.623 0 0

Nancagua 4.949 8.750 3.000 375 0 0

Palmilla 6.666 2.835 223 1.938 0 0

Placilla 2.949 4.238 872 319 0 132

Sta. Cruz 17.702 14.845 690 2.037 0 752

Total 556.304 166.004 22.294 21.284 52 4.224

% Total 72,23 21,55 2,89 2,76 0,01 0,55


4.10.2 Proyección de crecimiento económico

Las cifras de crecimiento para Chile en los últimos años y las proyectadas en el corto plazo se muestran en la Tabla 4.30.

Tabla 4.30 Porcentaje de cambio del PIB real con respecto al año previo para chile y proyecciones

Año 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 (1) 2013 (2) 2014 (3)

Proyección 5,8 5,2 3,1 -0,9 6,1 5,9 5,0 4,4 5,4

(1) Cifras provisional del Banco Central de Chile (2) Proyección del FMI

(3) Proyección de la OCDE Fuente: Elaboración propia

Las cifras disponibles del Banco Central de Chile, permiten desagregar las cifras del PIB de la Región de O´Higgins por rama de actividad económica hasta el año 2011. Suponiendo un crecimiento de la región acorde a las cifras nacionales de la tabla anterior y homogeneidad en el crecimiento económico por rama de actividad, se obtienen los siguientes resultados que se muestran en la Tabla 4.31.

Tabla 4.31 PIB Por Actividad Económica, Región De O´Higgins, volumen a Precios del año anterior encadenado, Referencia 2008 (Millones De Pesos Encadenados)

Rama de actividad 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015



141

Rama de actividad 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Agropecuario-silvícola

511.884 500.166 498.019 528.398 559.574 587.552 613.405 646.528

Pesca 674 684 586 622 659 692 722 761

Minería 1.064.627 1.118.090 1.127.724 1.196.515 1.267.109 1.330.465 1.389.005 1.464.012

Industria manufacturera

529.168 544.658 499.504 529.974 561.243 589.305 615.234 648.457

Electricidad, gas y agua

114.288 135.169 151.105 160.322 169.781 178.270 186.114 196.164

Construcción 262.071 283.441 361.207 383.240 405.852 426.144 444.894 468.919

Comercio, restaurantes y

hoteles 225.844 219.312 243.747 258.616 273.874 287.568 300.221 316.432

Transportes y comunicaciones

226.134 214.267 202.173 214.505 227.161 238.519 249.014 262.461

Servicios financieros y

empresariales 311.957 327.005 350.199 371.562 393.484 413.158 431.337 454.629

Propiedad de vivienda

153.098 158.323 141.743 150.389 159.262 167.225 174.583 184.010

Servicios personales

317.229 333.255 338.843 359.512 380.723 399.759 417.349 439.886

Administración pública

133.783 147.741 152.503 161.805 171.352 179.920 187.836 197.979

Total región 3.850.759 3.982.113 4.068.664 4.311.899 4.566.301 4.794.616 5.005.579 5.275.881

Fuente: Banco Central de Chile para período 2008-2011 y elaboración propia para años posteriores.

4.10.3 Proyección de las emisiones

A partir de los datos disponibles de emisiones producto de PTAS, disponibles para el año 2009, se ha realizado una estimación de las emisiones producidas en 2011 y una proyección de éstas para los años 2015 y 2020. Estas cifras se deducen indirectamente a partir de los porcentajes de crecimiento demográfico obtenidos a partir de microdatos9 de las encuestas CASEN 2009 y 2011 y las proyecciones de crecimiento del INE para 2015 y 2020. Los resultados se aprecian en la Tabla 4.31.

Tabla 4.30 Proyección de Emisiones provenientes de PTAS (ton). Período 2009-2020.

Parámetro Año AV-20 CA-50 CA-60 CA-70 CL-20 LC-10 RI-10 ZA-10

9 Para la determinación de la tasa de crecimiento demográfico entre 2009 y 2011, se consideran sólo las

comunas pertenecientes a la cuenca del río Cachapoal.



142

Parámetro Año AV-20 CA-50 CA-60 CA-70 CL-20 LC-10 RI-10 ZA-10

AyG

2009 5,23 5,87 6,61 5,77 5,55 5,73 5,49 5,38

2011 5,34 6,00 6,75 5,89 5,67 5,85 5,61 5,50

2015 5,54 6,22 7,01 6,12 5,88 6,07 5,82 5,70

2020 5,78 6,48 7,30 6,37 6,13 6,33 6,06 5,94

CF

2009 19,63 28,76 20,00 23,59 20,02 25,77 20,41 20,00

2011 20,05 29,38 20,43 24,10 20,45 26,32 20,85 20,43

2015 20,81 30,49 21,20 25,01 21,22 27,32 21,63 21,20

2020 21,68 31,77 22,09 26,06 22,11 28,47 22,55 22,09

DBO5

2009 23,06 15,28 7,13 18,12 8,49 21,27 23,89 15,06

2011 23,56 15,61 7,28 18,51 8,67 21,73 24,40 15,38

2015 24,44 16,20 7,56 19,21 9,00 22,55 25,32 15,96

2020 25,47 16,88 7,88 20,02 9,38 23,50 26,39 16,64

pH

2009 7,07 7,17 7,40 7,04 7,00 7,14 7,44 7,06

2011 7,22 7,32 7,56 7,19 7,15 7,29 7,60 7,21

2015 7,49 7,60 7,84 7,46 7,42 7,57 7,89 7,48

2020 7,81 7,92 8,17 7,78 7,73 7,89 8,22 7,80

SST

2009 12,40 15,83 5,16 21,13 7,06 30,47 16,52 7,47

2011 12,67 16,17 5,27 21,58 7,21 31,13 16,88 7,63

2015 13,14 16,78 5,47 22,40 7,48 32,30 17,51 7,92

2020 13,70 17,49 5,70 23,34 7,80 33,66 18,25 8,25


A partir de las estimaciones de carga aportante de purines (Tabla 4.23) es posible efectuar una estimación de las cargas aportantes de purines para el año 2011 y realizar una proyección de las cargas aportantes para los años 2015 y 2020. Lo anterior se realiza suponiendo proporcionalidad entre las cargas aportantes y las existencias totales de cerdos. A partir de datos10 de la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias, referentes a las existencias totales de cerdos, por región, en el período 2000-2010 y considerando las cifras correspondientes a la región de O´Higgins, se observa un aumento sostenido en el tiempo de las existencias de cerdos en la región. Esto es cuantificado a través de una regresión lineal temporal11 de las existencias de cerdos que permiten proyectar las existencias de cerdos a 2011, 2015 y 2020. Esta estimación, junto al supuesto de proporcionalidad permite las proyecciones deseadas.

10

ODEPA. Estadísticas Pecuarias por Macro Rubros. http://www.odepa.gob.cl/menu/MacroRubros.action;jsessionid=D59225B03F526BA398816618C8B30E12?rubro=pecuaria&reporte= 11

La regresión fue efectuada considerando las existencias como variable explicada; la variable explicativa (tiempo en años) y el coeficiente de intersección son significativos al 1% y la regresión posee un ajuste (R

2

ajustado) de un 71%.

http://www.odepa.gob.cl/menu/MacroRubros.action;jsessionid=D59225B03F526BA398816618C8B30E12?rubro=pecuaria&reporte

http://www.odepa.gob.cl/menu/MacroRubros.action;jsessionid=D59225B03F526BA398816618C8B30E12?rubro=pecuaria&reporte



143

Los resultados se muestran en la Tabla 4.32.

Tabla 4.32 Estimación para 2011 y Proyecciones a 2015 y 2020 de la Carga aportante a la cuenca del río Cachapoal por concepto de purines.

Parámetros post tratamiento 2007 2011 2015 2020

Producción excretas (m3/mes) 496.087,42 530.963,99 627.317,50 747.759,38

Sólidos totales (ton/mes) 9.666,66 10.346,26 12.223,78 14.570,69

DBO5 (ton/mes) 5.983,48 6.404,13 7.566,29 9.018,98

Sólidos volátiles (ton/mes) 7.743,32 8.287,71 9.791,67 11.671,62

Nitrógeno (ton/mes) 1.516,98 1.623,63 1.918,27 2.286,56

P (ton/mes) 1.103,57 1.181,15 1.395,50 1.663,42

Potasio (ton/mes) 2.829,65 3.028,58 3.578,18 4.265,17


Por otra parte, no fue posible desarrollar una estimación del aumento de las emisiones, debido a tres factores. En primer lugar, de acuerdo a INE (2009) la superficie de explotación agrícola en Chile se ha mantenido constante en los últimos años, a modo de ejemplo entre el Censo Agropecuario de 1997 y 2007 la superficie ha presentado un descenso de 1%. En segundo lugar, se han producido variaciones en la proporción de los tipos de cultivo, INE (2009) señala que a nivel nacional los cultivos que han disminuido más su superficie son cereales, leguminosas y tubérculos; sin embargo dado que los Censos Agropecuarios se realizan cada 10 años no es posible determinar una tendencia. En tercer lugar se encuentran los cambios en la eficiencia de los sistemas de riego, los cuales han ido disminuyendo la cantidad de agua requerida por hectárea.

4.11 Medidas y Costos de abatimiento

Del análisis de excedencia de la NSCA realizado en el punto 4.7, se observa que la mayoría de los parámetros normados se excede al menos una vez, y por lo tanto debieran recomendarse medidas de abatimiento para cada uno de ellos. Sin embargo, hay algunos parámetros que presentan una mayor frecuencia de excedencia y en una mayor cantidad de áreas de vigilancia. Estos parámetros son AyG, CE, CF, Mo, pH, SO4 y SDT. Tal como se explico en el mismo acápite anterior. No se propone que en todos estos parámetros se implementen medidas de abatimiento, ya que en algunos de estos (CE, Mo, SDT) es recomendable realizar una modificación de la NSCA ya que al parecer las excedencias provendrían por una condición natural de la cuenca y/o por una estimación muy ajustada del valor umbral. Al realizar medidas de abatimiento sobre el resto de los parámetros (AyG, CF, pH y SO4) se lograrían grandes eficiencias en la disminución del número de excedencias en la cuenca del río Cachapoal. Con respecto a AyG, existen varios tipos de tratamientos para su abatimiento, la implementación de uno u otro dependerá principalmente de las características químicas, como por ejemplo su polaridad o biodegrabilidad, o sus características físicas como tamaño y aglomeración (CONAMA



144

2010). Considerando que en la cuenca del Cachapoal, las principales industrias presentes son empresas agroalimentarias, entonces los residuos grasos son en su mayoría parcialmente biodegradable y contribuyen en una importante proporción a la DBO5, por lo tanto sería posible utilizar procesos biológicos para su degradación. Hay que tener en cuenta que cuando AyG proviene de operaciones de limpieza, una mayor proporción de la materia grasa se fija en emulsiones estables y entonces su separación es más compleja y debiera realizarse por medios físicos. De esta forma se presentan dos tipos de tratamiento, acorde al origen de AyG. El primero de ellos es un tratamiento biológico y el segundo es un tratamiento físico. Dentro del tratamiento biológico se proponen varios sistemas de tratamiento, como por ejemplo la lombricultura (CONAMA 2010) o el tratamiento anaeróbico (Metcal & Eddy 1985). El primero de ellos se aconseja cuando los AyG provienen de aguas residuales domésticas (CONAMA 2010). El tratamiento físico por excelencia para la remoción de AyG es el denominado como Flotación por Aire Disuelto (DAF), el cual consiste en inyectar microburbujas de aire al reactor para que las partículas de Aceites y Grasas se adsorban en estas burbujas y sean arrastradas a la superficie por flotación. De esta forma, y mediante un recolector superficial, se recogen los excesos de AyG. La implementación de estas medidas de abatimiento presenta distintos porcentajes de eficiencia y costos de implementación. En la tabla se muestran estos valores estimados.

Tabla 4.33 Porcentaje de remoción y costos estimados de implementación de medidas de abatimiento para AyG.

Tipo de tratamiento Porcentaje de remoción

Caudal (m3/d) Inversión (US$) Costo operacional (US$/m3)

Lombricultura 80% 20-300 60.000 – 150.000 0,45 - 0,14

Flotación por Aire Disuelto

90% 160-5200 30.000 – 680.000 0,51 – 0,03

Fuente: CONAMA 2010

El otro parámetro importante de ser abatido es el pH, el cual presenta la complicación que puede presentar excedencia de la NSCA tanto por ser un efluente excesivamente ácido como básico. En la cuenca del río Cachapoal, las empresas son mayoritariamente agroindustriales, en particular vitícolas o vitivinícolas y sus RILes son normalmente ácidos, los cuales deben ser estabilizados, para ello es común disponer de un filtro de calcita en caso de pequeños caudales. Para mayores caudales, en el procesos de tratamiento de los efluentes, se realiza la adición de una solución de soda cáustica, carbonato de sodio o leche de de cal. (Tecnolimpia 2010). En este mismo documento se señala que la inversión promedio es US$ 3.000, sin embargo no considera el costo de operación por adición de reactivos, el cual es elevado. Finalmente, para el abatimiento de los CF, es necesario mejorar la eficiencia en el tratamiento terciario, es decir, en la desinfección. Los sistemas de tratamiento más comunes son la cloración, radiación UV y en los últimos años ha cobrado fuerza la inyección de Ozono. La eficiencia de cada uno de estos tratamientos, depende en gran medida de los SST residuales que pueden hacer las veces de escudos o refugios para los patógenos. En este sentido, si en las respectivas áreas de vigilancia, las urbanizaciones ya cuentan con sistemas de tratamiento, será necesario revisar los porcentajes de eficiencia en la remoción de patógenos.



145

La excedencia de CF se produce principalmente en la zona sur de la cuenca del río Cachapoal, es decir, en el río Claro y en el sistema hidrográfico Estero Zamorano. En esta zona la cobertura de sistemas de tratamiento de aguas residuales es menor, por lo cual, sería necesario implementar sistemas de tratamiento de aguas servidas para la remoción de elementos patógenos. De esta forma, y como una medida conservadora, se ha abordado toda la cuenca en la estimación de costos de abatimiento en función de la proyección de crecimiento. Barañao y Tapia (2004), realizaron un estudio basado en el catastro de dos listados de PTAS: aquellas autorizadas por el SEIA y las autorizadas por la SISS, se determinó el costo en el marco del SEIA, en dólares. En aquellos casos en los que el proyecto incluía la construcción de alcantarillado, se intentó considerar sólo el costo de la planta de tratamiento, excluyendo el sistema de recolección. Este cálculo se realizó en base a cuatro proyectos que, incluyendo alcantarillado, presentaban además su presupuesto desglosado. En base a estos cuatro datos se calculó un factor promedio para estimar el costo de alcantarillado, el que fue aplicado a los demás proyectos. Para el cálculo de la población atendida, se consideró la población estimada al momento del inicio del proyecto o, en su defecto, la población a 2003. En aquellos proyectos en los que esta información estaba disponible del SEIA, se consideró aquélla. Según el estudio se puede establecer un costo promedio por habitante según la tecnología usada en el tratamiento secundario. Se debe tener en cuenta que estos costos por habitante dependen de múltiples factores, en especial del tamaño de la localidad en la cual se instala la planta. Los resultados se muestran en la Tabla 4.34.

Tabla 4.34. Costo por habitante según tecnología de tratamiento secundario.

Tecnología Costo medio por habitante

(US$/hab)

Lombrifiltro 70

Lagunas 90

Emisario submarino 100

Lodos Activados

Aeración extendida

130

Lodos Activados

Reactores Batch

180

Lodos activados

Convencionales

180

Sistemas de medio fijo 450

Fuente: Barañao y Tapia (2004)

Deben tenerse en cuenta las siguientes observaciones:

Los lodos activados modalidad aeración extendida son muy usados en localidades pequeñas, a costos relativamente variables, y nunca en localidades de más de 40.000 habitantes.



146

Los reactores secuenciales Batch, como por ejemplo el SBR, son de bajo costo en localidades pequeñas, pero su costo aumenta significativamente para localidades más grandes.

Las lagunas son una tecnología de bajo costo, y usada en localidades de hasta 3.000 habitantes.

Los emisarios son comparativamente caros en localidades pequeñas (<1.000 habitantes), pero comparativamente baratos en localidades con mayor población (>10.000).

Los lombrifiltros son baratos de construir y son usados en localidades de hasta 3.000 habitantes.

Los lodos activados convencionales son la tecnología más usada en localidades de más de 50.000 habitantes, y la única, usada donde hay más de 150.000 habitantes.

En el rango 10.000 a 150.000 habitantes existen varias alternativas que son competitivas en cuanto a costo versus población atendida.

La contaminación difusa no ha sido posible realizar un seguimiento sobre las cargas aportantes y su excedencia, debido principalmente a la falta de monitoreo de los parámetros asociados a estas actividades, así como la dificultad de realizar un seguimiento a la utilización de los residuos para mejora de terreno o la fertilización de los cultivos. De esta forma se decidió incluir algunas medidas de abatimiento de los parámetros más comunes asociados a la agricultura y a los purines. Las principales medidas de abatimiento para la agricultura y purines se encuentran relacionados con la mayor absorción de los excedentes de nutrientes y DBO5 generados por estas actividades. En primer lugar la utilización de elementos que permitan la fijación y reutilización de dichos parámetros físico-químicos. De esta forma, tanto para agrícola como para purín pueden ser los biofiltros, en canales de riego. Estos biofiltros consisten en la implementación de franjas de vegetación que bordean los canales por donde circulan los desechos de las actividades. Las principales especies a utilizar son Fabaceaes, las cuales poseen en sus raíces nódulos que permiten la fijación de nitrógeno. En Chile se han realizado experiencias previas en donde se ha intentado mejorar la calidad del agua de riego mediante la utilización de biofiltros, como es el caso de INIA (2007). Este boletín tiene como ámbito de aplicación la región VI y VII. El costo promedio de implementación y mantención de un biofiltro es de $142 por m2. Este estudio obtuvo una tasa de eficiencia en la disminución del nitrógeno promedio de 107,1%; mientras que en el caso del P se obtuvo una tasa de eficiencia entre 2% y 5%. En el caso de los sólidos sedimentables se obtuvieron tasas entre 56% y 64%

5 DISCUSIÓN Y COMENTARIOS

5.1 Caracterización de fuentes emisoras

Respecto a la cantidad de fuentes emisoras puntuales y puntuales difusas: La mayoría descarga a canales de riego, con lo cual una buena forma de poder disminuir los contaminantes que llegan al



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río es potenciar la autodepuración en los mismos canales de riego. Con esto, además se logra el fin de mejorar la calidad de agua par a riego. Una forma es la construcción de biofiltros a lo largo de estos canales, especialmente en la zona de descarga. Hay variadas especies que son captadoras de nutrientes e incluso algunas que son fitorremediadoras. Por otra parte, la gestión de las fuentes emisoras a través de códigos CIIU pareciera ser correcta, permitiendo agrupar industrias bajo un mismo rubro. Esta agrupación cobra sentido para determinar cuáles deben ser los parámetros que deben ser medidos en el autocontrol por parte de cada fuente emisora, sin embargo, pierde un poco de rigurosidad al tener en cuenta las concentraciones de descarga para un mismo código CIIU, ya que existían diferencias importantes en la concentración de los parámetros para distintas fuentes emisoras que pertenecen a un mismo código CIIU. Existen fuentes emisoras que no son controladas por la SISS ya que sus residuos de producción no son descargados a un cuerpo receptor ni tampoco a un sistema de alcantarillado. La principal fuente de este tipo de residuos son las plantas criadoras de cerdo las cuales generan el Purín. Debido al sistema de tratamiento que se hace comúnmente al Purín es difícil de realizar un seguimiento. Según lo declarado por la mayoría de este tipo de plantas en el Sistema de Evaluación Ambiental, existen 3 posibilidades que habitualmente se llevan a cabo. La primera de ella consiste en que la propia planta realiza un tratamiento de los purines y que sus efluentes, tanto líquido como sólido, los utiliza como riego y mejora del suelo que pertenecen a su predio, respectivamente. La segunda consiste en que la planta criadora realiza el tratamiento y vende a terceros los afluentes líquidos y sólidos para el mismo fin que el caso anterior. Y la tercera posibilidad es que la planta contrata los servicios de un tercero especializado en el tratamiento de purines para que retire los purines “crudos”. Normalmente este tercero especializado vende los efluentes de su tratamiento a quien esté interesado en utilizar este efluente como abono o mejora del suelo. Dadas estas tres posibilidades es difícil realizar un seguimiento de la carga orgánica generada por los purines y cuál área de vigilancia está contaminando. Los Purines presentan grandes concentraciones de NH4 y NO3, pero ninguno de los dos se mide en la NSCA, lo cual dificulta su seguimiento y sus posibles excedencias.

5.2 Caracterización físico-química

Los valores físico-químicos del agua en la cuenca dan cuenta que en general, no existen parámetros que presentan una elevada estacionalidad o variabilidad espacial, sino, más bien, los parámetros se mantienen dentro de la variabilidad espacial esperada y acorde a la variación estacional del hidrograma nivo-pluvial del río Cachapoal. El análisis espacial realizado a lo largo del río Cachapoal muestra en pocas ocasiones se excede el umbral de la NSCA. En caso de parámetros orgánicos o biológicos, como la DBO5 o CF, los aumentos de concentración ocurren principalmente en la zona media de la cuenca. Estos aumentos rápidamente disminuyen presentando un alto poder de autodepuración. En caso de metales, la situación es similar, en el sentido que ante la existencia de un aumento brusco de la concentración, el río presenta una capacidad de autodepuración. La diferencia con respecto a la



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DBO5 y a los CF radica que el aumento de la concentración del metal se produce al inicio del tramo estudiado, es decir, en la alta cordillera (CA-20). Lo cual demuestra que los principales aportes de metales se realizan en la cordillera de los Andes, mientras que aportes orgánicos se producen principalmente por descargas de industrias o bien, por aguas servidas. Un caso especial lo constituyen el Zn y el Ni, ya que ambos elementos presentan un alza en la zona media de la cuenca, el cual puede deberse principalmente a la descarga de industrias ubicadas en el Estero La Cadena. A pesar que el monitoreo se realiza solo en un punto del Área de Vigilancia, al parecer la elección de las Áreas de Vigilancia ha sido correcta en el sentido que generalmente el Área de Vigilancia se comporta de forma homogénea. Aunque también hay que tener en cuenta que el río Cachapoal evidencia tener una gran capacidad de recuperación, ya que cuando se monitorearon grandes aumentos en la concentración de algún parámetro, éste rápidamente bajaba sus concentraciones a niveles “normales” unos pocos kilómetros aguas abajo. Es notoria la falta de este tipo de análisis para poder determinar si las áreas de vigilancia son homogéneas y correctamente definidas en toda la zona sur. Para ello sería únicamente necesario definir 4 campañas de terreno en varios puntos a lo largo de cada Área de Vigilancia. La variación temporal de cada uno de los parámetros físico-químicos considerados relevantes para análisis en el presente estudio indican que en general la mayoría de estos no presenta algún cambio en su tendencia, siendo particular el caso del Se, sobre el cual no es posible determinar si existe un cambio de tendencia en las Áreas de Vigilancia, ya que en todas ellas el Se se encuentra por debajo del límite de detección. En los pocos cambios de tendencia, se puede generalizar que en las áreas de vigilancia pertenecientes a la parte alta del Cachapoal (PA-10, CO-10, CA-10, CA-20), existe una tendencia a aumentar levemente el Al y el Mo, lo cual se muestra también en los análisis espaciales realizados. En estos mismos tramos, la DBO5 es baja. En CA-40 el Al presenta una leve tendencia a la disminución. En los tramos de zonas bajas los parámetros con mayor tendencia son parámetros asociados a compuestos orgánicos como NO3, CF, SO4. Caso particular es el Estero la Cadena el cual presenta una disminución en el Al y un aumento en el NO3, lo cual puede ser debido a las descargas de tratamiento de aguas servidas y a la intensificación de la agricultura en el sector. En las Áreas de Vigilancia de la zona sur, es decir, ríos Claro, Antivero, Rigolemu y Zamorano, existe una disminución en la cantidad de datos con respecto a las áreas de vigilancia pertenecientes al río Cachapoal. En estas Áreas de Vigilancia, los cambios en la tendencia histórica se producen principalmente en parámetros orgánicos o asociados a ellos, como por ejemplo la DBO5, NO3. Particularmente, el NO3 evidencia un aumento en las áreas CL-20 y ZA-10, en cambio en las áreas ZA-10 y AV-20 disminuye la DBO5. Cabe destacar al Mo como el parámetro que en mayor cantidad de Áreas de Vigilancia ha evidenciado un aumento generalizado casi todas las áreas de vigilancia. En algunos casos, es fácil identificar la fuente, sin embargo en otras Áreas de Vigilancia, se hace difícil su identificación. Las variaciones horarias son pequeñas en CA-30, las cuales disminuyen aun más en el Área de Vigilancia CA-50. Con lo cual se muestra que las variaciones horarias son importantes cuando el régimen presenta una marcada influencia nival. Con lo cual, se espera que las variaciones horarias



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tengan importancia en las áreas de vigilancia con influencia directa de la cordillera de los Andes, es decir, CA-10, CA-20, CO-10, PA-10 y CA-30.

5.3 Caracterización limnológica

Los tramos C y M se encuentran separados de forma espacial y están determinados por la presencia humana, encontrándose los tramos ricos en CF aguas abajo de la Ruta 5 sur, en donde se ubican las ciudades más grandes de la cuenca: Rancagua, Requinoa, Rengo, Pelequen y San Fernando. Los CF determinan la presencia de microoganismos presentes en la flora fecal, que disminuyen gran parte del OD debido al alto consumo y a las altas temperaturas dado el aumento de la turbiedad de las aguas (Habit et al. 2005). El NO2 se ha documentado como un indicador de la presencia de CF debido a su participación en su cadena oxidativa de las bacterias. Por otro lado, los tramos ricos en metales y en OD son aquellos que se presentan en la cabecera de la cuenca. Las aguas provenientes de sitios de baja intervención humana y alta tasa de lixiviación, debido al origen geológico del sector donde se gestan, determinan el patrón geoquímico de estas aguas. A esta condición natural se suma la presencia de la Gran Minería en el sector de CO-10. Cuando se compara el análisis realizado en el presente estudio con resultados previos registrados en la cuenca, vemos que son 3 los tramos que presentan anomalías. LC-10 históricamente ha presentado altos niveles de CF, pero en los análisis realizados en el presente estudio, ésta se asocia a tramos con altos niveles de metales, debido a que la cantidad de Al es de 14mg/l, solamente registrado para algunas mediciones en el tramo de CO-10 (Ver Anexo G). Por otra parte, CA-60, a pesar de estar aguas abajo de CA-50, se asocia a tramos con bajos índices de CF, debido a que las aguas de CL-20 disminuyen la concentración de estos parámetros. En general, la cuenca presenta en su totalidad niveles de pH alcalino, y constantes valores de oxigeno disuelto. Sin embargo los valores de P y nitrógeno presentan gran variación a lo largo de la cuenca, y no todos los tramos ricos en CF presentan altos niveles de nitrógeno, de esta manera, existe contaminación de nitrógeno ajena a la flora fecal. El P es alto a lo largo de todo el rio Cachapoal y en el tramo LC-10. En general, los principales ingresos naturales de P a los sistemas loticos es por la escorrentía y deposición aérea, debiendo contar toda la cuenca con un gradiente similar, frente a esto se sugiere que los altos niveles de P en estos tramos pueden estar determinados por ingresos antrópicos o por el no consumo biológico. Previamente se realizaron estudios para determinar los valores de LC50 para especies de macroinvertebrados y peces que habitan en la cuenca (UCT 2010). Dichos análisis se focalizaron principalmente en metales, obteniendo valores de LC50 para Al, As, Cu, Fe, Mn y Zn. En dicho estudio se detectó que solo Fe, Al y Cu lograron superar los LC50 determinados. Con respecto a los metales medidos, la discusión se focalizará principalmente en estos tres metales.



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Es necesario analizar y comparar los resultados de perifiton y diatomeas de manera conjunta, debido a que, 14 de los 19 taxa de perifiton encontrados son de diatomeas. Existe una correlación positiva significativa entre los valores del Eje112 para y la diversidad de perifiton por tramo, sugiriendo que los sitios con menores niveles de metales presentan mejores condiciones para la vida de microalgas. Esto no ocurre para la diversidad de diatomeas, que no presenta esta correlación, señalando que, la alta diversidad de taxa no representa directamente una alta diversidad de especies por taxa. Los metales pesados son reconocidos alguicidas. Es el caso del Cu reconocido por su alta toxicidad, este elemento provoca que los organismos fotosintéticos reduzcan el contenido de ATP a concentraciones menores que las necesarias para la fotosíntesis (Informaciones Agronómicas 2000, Navarro 1998). Por otro lado, el P es limitante para la producción algal (Lampert & Sommer 1997, Wetzel 1983), contando con sentido biológico el hecho de que los tramos con mayores niveles de perifiton presenten menores cantidades de P. El Al no afecta directamente la vida de las algas, este elemento logra extraer del sistema el P biodisponible, limitando su producción (Cotoruelo & Marquez 1999). Sin embargo, nuestros análisis de P y P orgánico muestran igual valor, pudiendo deducir que la cantidad de Al no es la suficientemente alta como para hacer diferenciar el P del P biodisponible en los tramos muestreados. Al analizar los resultados en detalle se logra ver que existen Tramos M que igualmente presentan altos índices de diversidad de perifiton, (CA-60, LC-10, AV-10, CL-10), esto puede ser provocado por dos situaciones puntuales. Los tramos CA-60 y LC-10 son tramos con altos niveles de materia orgánica, el cual disminuye el efecto tóxico del Cu debido a que lo retiene e impide que las plantas lo absorban. AV-10 y CL-10 son los Tramos M con menores índices de Cu y Al debido a la geomorfología de la roca en donde se originan (no hay formaciones volcánicas asociadas a las cuencas aportantes de estos tramos) (Lampert & Sommer 1997, Wetzel 1983). Lo anterior se puede reafirmar con el análisis de diatomeas en donde, los tramos CA-10, PA-10 y CO-10 presentan los menores valores de viabilidad, existiendo gran mortandad debido a la carga de metales pesados, estos valores no se replican en los tramos AV-10 y CL-10. Cabe destacar que los niveles alcalinos de las aguas disminuyen drásticamente el nivel de toxicidad del Cu, de esta manera, la cuenca presenta propiedades químicas que, en general, reducen el efecto toxico de los metales (Navarro 1998). Cuando se analizan los resultados para los CCA y DCCA de perifiton y diatomeas podemos ver que la variabilidad explicada por los parámetros químicos a nivel de taxa o género es muy baja. Sin

12 El Eje1 de nuestro análisis PCA explica un 93.3% de la varianza. Este eje separa los tramos en función de diferentes parámetros físico-químicos. Mientras los tramos RI-10, AV-20, AV-30, CA-50, ZA-10 y CA-70 se encuentran asociados a altos valores de NO3, CT, CF y T, los tramos CA-10, CA-20, CA-30, CA-40, CA-60, CO-10, LC-10, CL-10, RI-10 y PA-10 se encuentran asociados a altos valores de OD, P, Fe, SST, Cu, Al y pH.



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embargo, cabe destacar que es determinada principalmente por la diferenciación de tramos con alto contenido de CF y tramos de alto porcentaje de metales pesados. En ambos análisis el Cu no explica gran variabilidad, esto es debido a que, el porcentaje de individuos viviendo en tramos con alto contenido de Cu es casi nulo. Cuando se analiza los resultados de diatomeas se puede observar que los tramos AV-10, AV-30, ZA-10, LC-10 y CL-20 presentan altas abundancias, con mayor presencia de las especies Gomphonema sp, Nitzschia fonticola, Melosira varians, Nitzschia palea y Gomphonema pumilum, respectivamente. La presencia del género Nitzschia podría sugerir la presencia de contaminación orgánica. Particularmente Los tramos LC-10 y ZA-10 presentan alta abundancia de Nitzschia palea, Nitzschia spp, Nitzschia dissipata y Mayamaea atomus, todas tolerantes a altos niveles de contaminación orgánica. Debido a las condiciones químicas bajas en CF de AV-10 y a la baja presencia de bioindicadores de contaminación, se puede concluir que sus niveles de abundancia de diatomeas son los naturales. A pesar de que posiblemente los altos contenidos de metales impidan la vida de microalgas tramos como CA-30, CA-20 o CA-40, cabe destacar que no se encontraron muestras con efectos teratológicos debido a contaminación por metales pesados. De esta manera se puede señalar que las poblaciones que habitan estos tramos se encuentran adaptadas a estas condiciones de estrés. Con respecto a la presencia del P en la cuenca, todos los tramos con altos niveles de este elemento presentan bajos índices para perifiton y diatomeas, demostrando bajo consumo. Sin embargo, LC-10 presenta contaminación orgánica con altos niveles de abundancia de microalgas y de igual forma presenta altos niveles de P, sugiriendo altos niveles de descargas antrópica en el tramo. Continuando con el siguiente grupo taxonómico, los Macroinvertebrados, el índice de calidad de las aguas ChSIGNAL señala que toda la cuenca esta en un muy mal estado biológico. Los sitios que este índice señala como en condiciones regulares son CA-40, CA-10 y CO-10. Los índices para perifiton y diatomeas para los puntos CO-10 y CA-10 son muy bajos, lo cual podría ser a debido a la fuerte corriente que presentan como tramos de cabecera de cuenca (GHOSH & GAUR 1998), sin embargo CA-40 no presenta estos impedimentos y presenta bajos niveles de microalgas, contradiciendo lo señalado por el índice. Cuando se utiliza ChBMWP, estos sitios son catalogados como malos o muy malos. De esta manera, los índices generan resultados confusos que dificultan su uso. En el estudio realizado anteriormente (EULA 2010) los índices chSIGNAL para CO-10 y CA-10 no fueron determinados, y para CA-40 el resultado indico un estado “Muy malo, fuertemente perturbado” (EULA 2010). Con respecto a los peores sitios, para ambos índices LC-10, CA-50 y CA-20 son señalados como muy malos, en donde se observa alta abundancia en diatomeas en LC-10 y por el contrario bajas abundancias en los tramos CA-50 y CA-20. En caso del análisis de perifiton, CA-20 presenta alta abundancia, lo que es posible explicar por la presencia de la Ulvophyceae Ulothrix, microalga que favorece el desarrollo de diatomeas por medio de filamentos (biofilm) y que es particularmente resistente a las perturbaciones, este último dato se condice con la cercanía de la hidroeléctrica Pacific Hydro. Cabe destacar que CA-50 presenta altos niveles de CF y de metales pesados, lo que reitera su mala condición biológica. El DCCA para macroinvertebrados explica muy baja variabilidad de los taxa encontrados, sin embargo su distribución se encuentra determinada por la misma dicotomía entre tramos con



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metales y tramos con CF. La asociación de los índices chSIGNAL con el OD de los sitios de muestreo y no con los valores del Eje1 muestra que este taxón en particular, seguido del bajo porcentaje de explicación del DCCA, no obedece tan fuertemente la separación para Tramo M y Tramos C, determinada en el primer PCA. Otro resultado contradictorio que cabe destacar para Macroinvertebrados es el hecho que, los sitios con mejores índices de chSIGNAL han presentan niveles de Fe reiterados que superan los valores de LC50 determinados para Leptophlebiidae, que puntualmente está presente en CA-10. Lo anterior podría deberse a que los organismos se encuentran adaptados a altas concentraciones de metales pesados de manera natural. La fauna íctica a nivel de especies no obedece la dicotomía entre tramos abundantes en CF y tramos abundantes en metales. Sin embargo los índices bióticos si se correlacionan de manera significativa con el Eje1, de esta manera se puede ver que la diversidad de especies disminuye a medida que aumenta la cantidad de metales, pero a nivel de especies, estas seleccionan su hábitat siguiendo diferentes parámetros. Con respecto a la distribución de especies de peces existe una situación que es necesaria de tener en consideración. En general, las especies nativas son de poco tamaño y malas nadadoras, de este modo no habitan en cauces muy torrentosos, presentando mayores abundancias en las zonas bajas de las cuencas (Habit et al. 2006, Habit & Victoriano 2005). Esta situación la han aprovechado muy bien las especies invasoras como salmónidos o truchas, muy buenas nadadoras capaces de habitar las zonas altas de los ríos. Estas especies, además, son muy agresivas y predadoras, empujando a las especies nativas a los sitios menos profundos del rio, por lo que quedan más expuestas a perdida de hábitat en caso de disminución del cauce (Campos 1998). Cuando se observa los resultados del CCA se aprecia que el Eje1 separa la especies Salmo trutta del resto de las especies, ya que esta se encuentra preferentemente en tramos cabecera de la cuenca (CL-10, CA-10 y PA-10), el resto de las especies se encuentra en las zonas bajas de la cuenca, contando con los mayores índices de abundancia y riqueza los sitios de ZA-10 y CA-50, en donde coexisten especies exóticas y nativas. Esta situación se muestra para los resultados del árbol de disimilitud, en donde los tramos menos disimiles son aquellos en ausencia de especies, y en segundo lugar se agrupan los tramos que se encuentran en la zona baja de la cuenca. En los Tramos CO-10, CA-20 y CA-30 no se encontraron peces, y en CA-40 solo se encontró un individuo. Si bien estos tramos posiblemente presenten alta velocidad de la corriente que podría evitar la presencia de especies nativas, Salmo trutta habita en tramos aguas arriba. Por otro lado, y en función de los valores de LC50 determinados para Galaxias maculatus, estos tramos están siendo sometidos constantemente a condiciones tóxicas de Al y Fe, de esta manera, es posible creer que la toxicidad de estos tramos impide la vida de especies ícticas, incluso para especies invasoras reconocidas por su adaptabilidad. Sin embargo, al no tener LC50 para diatomeas o perifiton no es posible determinar la forma en que la concentración de Fe podría afectar dichas comunidades. AV-10 presenta buenos índices bióticos y es el único tramo cabecera que no se encuentra bajo la presencia de Salmo trutta, por lo que es importante lograr conservar este lugar como zona libre de especies invasoras para la conservación de especies en la cuenca. Esto es importante tener en



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consideración, ya que desde el último muestreo de peces se han encontrado 3 nuevas especies introducidas en la cuenca, siendo una situación latente de la cual hay que hacerse responsable. En general, la cuenca se encuentra bajo mucho estrés, viéndose reflejado en baja presencia de especies, bajos índices ChSIGNAL y bajos índices de diversidad. Las condiciones producidas por el efecto sinérgico entre la contaminación por metales y por CF dificultan una visión precisa de su funcionamiento. Los resultados para el índice de perturbación que agrupa todos los taxa indican que los tramos en mejores condiciones se encuentran distribuidos a lo largo de toda la cuenca, sin importar el tipo de contaminación. Los tramos del sector sur presentan altos valores de CF y NO3 en donde existe eutrofización reflejado en bloom algales. La relación inversa entre macroinvertebrados y perifiton puede estar determinada por esta situación, ya que la baja cantidad de OD dificulta su presencia. Esta situación es diferente en CL-10 y AV-10, que tiene una condición química más natural, pero no se sabe con certeza si la situación biológica es así naturalmente, debido a que no contamos con punto de comparación (datos previos). La principal diferencia entre estos dos tramos es la marcada presencia de especies de peces introducidas en CL-10, siendo AV-10 el sector en condiciones más naturales. RI-10 es el tramo con mejor condiciones según nuestro índice de perturbación, a pesar de los altos niveles de CF registrados, no presenta señales de contaminación orgánica y su índice chSIGNAL no presenta la peor condición. RI-10 es el único tramo en condiciones regulares para la cuenca que encuentra por debajo de la Ruta 5 Sur. La diferencia puede estar determinada por la densidad poblacional de Rengo, sector por donde cruza la Ruta 5, mucho menor a la registrada para San Fernando, relacionado al estero Antivero, y Rancagua, relacionado al río Cachapoal (CASEN 2011). En el sector norte de la cuenca, la contaminación viene determinada por metales, esto provocado tanto por la formación geológica de la cuenca, como por la presencia de actividades mineras. En este sector se presentan los mejores índices ChSIGNAL, sin embargo, en CO-10 y en CA-40 la ausencia de peces debido a la contaminación por metales puede facilitar la presencia de Macroinvertebrados. De esta manera, CA-10 podría considerarse como el tramo con mejores condiciones bióticas del sector. Aguas abajo, CA-50 y LC-10 presentan altos índices de perifiton y alta abundancia de peces, bajos índices ChSIGNAL y altos niveles de metales y CF. Se sugiere que en estos tramos, la cantidad de CF es tal, que logra mitigar el efecto del Cu, permitiendo la presencia de especies ícticas. Esto genera altos índices de algas que disminuyen la presencia de macroinvertebrados. Esta situación se replica en los tramos finales de la Cuenca. El muestreo realizado es puntual y no presenta replicas anteriores, de esta manera, no hay manera de apoyar nuestras conclusiones con evidencia empírica o con sólidas pruebas estadísticas, sin embargo es urgente intentar caracterizar la cuenca para poder crear una norma que se adecue a la condición actual. Cualquier cambio abrupto de algún parámetro podría generar un cambio fuerte en la sinergia de los elementos, empeorando aun más su situación. En el sector sur, el principal problema es la contaminación por CF, generando contaminación orgánica y bloom algales que empobrecen la calidad de las aguas, sin embargo sus tramos de cabecera son los que cuentan con los mejores índices de perturbación, marcando la diferencia las descargas generadas luego de la Ruta 5 sur.



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En el sector norte existen problemas por CF y metales. Los tramos de cabecera presentan niveles de metales altos debido a su origen geomorfológico, sin embargo, la diferencia entre CO-10 y CA-10, tramos de similares condiciones, es alta, demostrando que es el efecto del hombre el que empobrece la calidad de las aguas. La materia orgánica ingresa a los tramos luego de la Ruta 5, esta posiblemente disminuya el efecto de los metales y permita el desarrollo de vida acuática. Los metales que ingresan por CO-10 mantienen aislada la invasión biológica Salmo trutta en lo alto de la cuenca, separándola de tramos con altos niveles de especies nativas como CA-50.

5.4 Cargas aportantes y excedencias de la NSCA

Las carga aportantes por las emisiones de empresa indican que los parámetros físico-químicos SST, SO4, DBO5 y Cu son los que más aportan carga a la cuenca. Sin embargo, son los parámetros con menor frecuencia de excedencia de la NSCA, con lo cual pareciera que la NSCA tuviese una cierta holgura con estos parámetros. En algunas áreas de vigilancia no se observa excedencia en los parámetros con mayor carga aportante, como en CA-30 con el SST; CA-40 con DBO5; CA-70 con SO4 y Cl-; Av-20 con la DBO5; CL-10 con el SO4; CL-20 con DBO5, Cl- y SO4; RI-10 con DBO5 y SST y ZA-10 con DBO5 y SST. Sin embargo, en otras áreas de vigilancia, hay una relación directa entre parámetro con mayor descarga y excedencia. Particularmente en CA-50, el parámetro Cl- que emite principalmente la Faenadora Agrosuper puede ser el causante que la NSCA se haya excedido en una oportunidad este parámetro; en CA-60 el SO4 se excedió una vez en donde Agrícola y Packing Cachapoal y Packing Santa Rosa pueden ser los causante. En CO-10, CL-20 y LC-10 ocurre una particularidad, pues si bien los parámetros con mayor aporte de carga no exceden la norma, sí se excede en otros parámetros, aunque estos parecieran no estar necesariamente están relacionados con las industrias que operan en el área de Vigilancia. Particularmente en CO-10 las excedencias son en los parámetros AyG, CF y OD, que más que ser producto de la extracción de la minería, pareciera estar relacionado con contaminación por aguas servidas domiciliarias. Igual situación ocurre en LC-10 en donde los parámetros con mayor carga (SST y DBO5) no exceden la NSCA, sin embargo otros parámetros asociados a aguas servidas domiciliarias (AyG, CE, CT, CF, Mo, pH y SO4) son las que sí se exceden. Hacer el seguimiento de la carga aportante por las fuentes difusas existentes en la cuenca del Cachapoal se torna dificultoso, particularmente aquellas referidas a los purines. Como ya se explicó anteriormente, es común que los efluentes del tratamiento del purín sea vendido a terceros como parte de una mejora en la estructura del suelo que será utilizado para agricultura. Esta práctica está avalada por la Asociación de Productores de Cerdo (ASPROCER) como parte del Acuerdo de Producción Limpia. Por otra parte, los principales compuestos derivados de los purines son principalmente NH4 y NO3, P y potasio. De los cuales NO3 no está presente en la NSCA y en consecuencia no es posible, al menos legalmente, realizar su seguimiento. Para poder determinar la carga aportante que presenta el río, y no solo la carga aportante que recibe el río, es de importancia implementar sistemas de medición en los principales cuerpos receptores de las emisiones, los cuales son principalmente canales de riego. Además es de suma



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importancia implementar estaciones fluviométricas en las áreas de vigilancia que actualmente no cuenta con una, como por ejemplo RI-10, CL-10, AV-10, AV-20 y AV-30. Sin esta información es difícil estimar en forma correcta cual es la capacidad de carga del sistema y poder realizar una proyección de crecimiento socio-económico de la cuenca. La excedencia de la NSCA es alta, excediéndose en promedio 2 a 3 veces por área de vigilancia en 6 años de monitoreo, en general las excedencias ocurren con elevada para el Mb, CF y totales. Llama la atención el Cu que es uno de los pocos parámetros que no se excede en ningun área de vigilancia ambiental. Por otra parte la gran parte de la zona sur no cuenta con un valor umbral para algunos de los parámetros y otros fueron asignados mediante literatura. Esto conlleva a que muchos parámetros físico-químicos sean excedidos, pero no por una alta carga que ingrese al río, sino, más bien, porque el valor umbral que se definió basado en literatura no se ajusta a las condiciones naturales (o actuales), por ejemplo el SDT se excede en la totalidad de los años de monitoreo para AV-10, AV-20, AV-30 y AZ-10, o el Mo se excede 4 de los 6 años en CL-20 y CL-10. En el resto de las áreas de vigilancia el Mo no se excede simplemente porque no tiene un valor umbral definido. A esto hay que considerar que las Áreas de Vigilancia PA-10, CA-10, CA-20, AV-10 y AV-30 no presentan emisiones provenientes de industrias, sin embargo, existen parámetros que son excedidos con regularidad. Por ejemplo, para PA-10 los SDT exceden 5 de los 6 años de análisis; en CA-10, Mo y SO4 exceden 4 veces; en CA-20, el Mo excede 3 veces, y como ya se mencionó anteriormente en AV-10 y AV-30 los SDT exceden un 100% de los años. Por esta razón se recomienda modificar el valor umbral para el Mo en todas las áreas de vigilancia, a excepción de CO-10. Se recomienda además modificar el valor umbral para SDT en todas las Áreas de Vigilancia del estero Antivero, y particularmente se recomienda revisar el valor umbral para SO4 en CA-10. Muchas de las áreas de vigilancia de la zona sur no cuenta con un valor definido como umbral en algunos de los parámetros que pertenecen a la NSCA. Se cree firmemente que con la información recopilada en la BDF que cuenta con monitoreos continuos desde el 2006 en la zona, se pueden determinar unos primeros valores umbrales, con el cual empezar a hacer un seguimiento y monitoreo de la calidad de las aguas de los ríos de la zona Sur. Sin embargo, se cree que con los 6 años de monitoreo es posible determinar el valor umbral, ya que en ríos de la zona central de Chile el periodo de retorno de las crecidas ordinarias es cercano a 5 años. Con esto es posible capturar la variabilidad típica de las concentraciones.

5.5 Medidas de abatimiento

5.5.1 Emisión de fuentes puntuales o puntuales-difusas

Según un estudio de 2004 (Barañao &, Tapia 2004) basado en el catastro de dos listados de PTAS: aquellas autorizadas por el SEIA y las autorizadas por la SISS, se determinó el costo en el marco del SEIA, en dólares.



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En aquellos casos en los que el proyecto incluía la construcción de alcantarillado, se intentó considerar sólo el costo de la planta de tratamiento, excluyendo el sistema de recolección. Este cálculo se realizó en base a cuatro proyectos que, incluyendo alcantarillado, presentaban además su presupuesto desglosado. En base a estos cuatro datos se calculó un factor promedio para estimar el costo de alcantarillado, el que fue aplicado a los demás proyectos. Para el cálculo de la población atendida, se consideró la población estimada al momento del inicio del proyecto o, en su defecto, la población a 2003. En aquellos proyectos en los que esta información estaba disponible del SEIA, se consideró aquélla, mientras que para el resto se estimó la población hacia 2003 en base a los datos del último censo disponible (INE 1994). Según el estudio se puede establecer un costo promedio por habitante según la tecnología usada en el tratamiento secundario. Se debe tener en cuenta que estos costos por habitante dependen de múltiples factores, en especial del tamaño de la localidad en la cual se instala la planta. Los resultados son los siguientes:

5.5.2 Emisión de fuentes difusas

La construcción de biofiltros es una buena alternativa para la disminución de la carga aportante desde fuentes difusas, ya que permite disminuir dicha carga sin considerar la ubicación de su origen. Por otra parte, resultados obtenidos por INIA 2007 demuestran que es posible realizar aplicaciones de este tipo de elementos dentro del área de estudio.

6 CONCLUSIÓN

La cuenca del río Cachapoal es una de las cuencas con mayor nivel de crecimiento económico,, destacando las actividades agroindustriales y mineras en la región. Las Áreas de Vigilancia de la cuenca del río Cachapoal presentan un mal estado ecológico. Dado principalmente por la baja calidad de los índices bióticos, sumado a la alta carga de parámetros físico-químicos que presenta. Los parámetros físico-químicos Cu, DBO5 y SST presentan pocas excedencias, sin embargo presentan una alta carga aportante. Esta incongruencia se da principalmente porque la NSCA se ha realizado con datos históricos sin extraer la influencia antrópica presente en el área de estudio. Por otra parte, las principales excedencias se producen en los parámetros CT, CF, AyG y pH. Además, destaca el Mo, el cual se presenta en bajas concentraciones en la cuenca y con una baja carga aportante, sin embargo presenta una gran cantidad de excedencias, incluyéndose Áreas de Vigilancia donde no se realizan actividades antrópicas de importancia a nivel de cuenca. Además, el Área de Vigilancia CO-10 presenta las mayores cargas aportantes, sin embargo casi no presenta excedencias.



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Existe una contradicción en la NSCA, ya que los parámetros que más se emiten cumplen con la NSCA, y la excedencia ocurre en otros parámetros que no presentan una carga aportante muy importante a nivel de emisiones medidas por la SISS. Es necesario encontrar los valores umbrales para los tramos de la zona sur, ya que se presentan excedencias en varios parámetros, ya que al momento de su determinación no se habían realizado monitoreos continuos y su determinación se realizó en base a información bibliográfica internacional. Sin embargo, ahora existen 6 años de monitoreo continuo por cada estación del año en cada una de las áreas de vigilancia, con lo cual es posible determinar estadísticamente un valor umbral con cierta significancia estadística. Es necesario ajustar la NSCA, debido a dos razones. En primer lugar existe holgura en los parámetros de mayor importancia para la vida acuática, ya que estos no se exceden, como por ejemplo Cu, DBO5, etc. En segundo lugar, es necesario relajar ciertos parámetros que se exceden en demasía y que al parecer son valores naturales, ya que no existen empresas y/o actividades antrópicas presentes en estas Áreas de Vigilancia que denoten alteraciones a las concentraciones naturales, como por ejemplo Mo, CE y SDT en la zona sur. Las especies no se relacionan directamente con los parámetros físico-químicos, pero si los índices bióticos totales. En el caso de los peces la riqueza es el indicador que más se puede utilizar dada la baja abundancia de peces. Esto presenta una correlación negativa con metales altos. Al igual que en perifiton, pero estos se encuentran relacionados principalmente por la diversidad. Mientras que los macroinvertebrados presentan una relación inversa al OD. Es necesario tener en consideración los efectos sinérgicos de los parámetros físico-químicos, ya que por ejemplo al disminuir la concentración de CF los organismos no son capaces de tolerar altas concentraciones de Cu. Por otra parte, la concentración LC50 determinada en estudios anteriores es menor, para algunas especies, que la concentración monitoreada en algunas áreas de vigilancia, sin embargo, se evidencia la presencia de estas especies en aquellas áreas de vigilancia en donde se excede el LC50. Esto induce a pensar que las especies están acostumbradas a estos valores de concentración, a lo cual se hace redefinir la NSCA para estos parámetros en forma conjunta entre abundancia de especies, LC50 determinado y valores históricos de los parámetros Las cargas aportantes que realizan mayores presiones a la cuenca (SST, DBO5 y Cu), paradójicamente no exceden la NSCA, en cambio sí ocurre con otros parámetros los cuales presentan cargas aportantes mucho más bajas, como por ejemplo el Mn, Mo, Al, AyG. Por lo que las medidas de abatimiento deben ir orientadas a las emisiones que más exceden las condiciones óptimas para la vida acuática, y no a los parámetros físico-químicos que más carga aporta a la cuenca del Cachapoal. Por esto, es necesario considerar dichas emisiones en función de su relevancia y no de su carga aportante. Existen ciertas actividades económicas de importancia en la cuenca en los cuales no es posible hacer un seguimiento de sus residuos ni tampoco evaluar si estos cumplen la NSCA. En primer lugar debido a la falta de información orientada para estos objetivos, particularmente en la agricultura no se evidenciaron catastro de cultivos con información relevante para la estimación



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de la contaminación de acuífero, como por ejemplo, tipo de cultivos (frutales, hortalizas), tipo de riego, conductividad hidráulica o estratigrafía, etc. Otra actividad de importancia es la cría de cerdos los cuales generan purines que son utilizados para mejorar suelo desde el punto de vista agronómico. Esto hace que sea difícil realizar un seguimiento ya que el abono puede se realiza no necesariamente en el mismo predio en donde se generaron. Esta situación se ve agravada por el hecho que en la NSCA no se incluyen parámetros asociados a estas dos actividades (NO3, P, K, etc.), con lo cual se hace imposible realizar un seguimiento de excedencia. Considerando esto, se cree necesario incorporar parámetros que, por una parte estén orientados a poder analizar si hay excesos de carga por parte de estas actividades difusas y por otra parte parámetros que tengan directa influencia sobre las comunidades acuáticas. Por esto, es conveniente incluir algunos compuestos relacionados con nutrientes como elementos del N (NO3, NKT) y P, ya que estos son de importancia en la vida acuática y como excedentes en las actividades agropecuarias (producto de los purines y fertilizantes, principalmente).

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