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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS
CARRERA DE ESTADÍSTICA
PROYECTO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL
TÍTULO DE INGENIERO ESTADÍSTICO
TEMA:
ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA EN FUENTES SUPERFICIALES DE
LA CUENCA DEL RIO SANTIAGO, 2014-2015.
AUTORES:
GALLARDO ORTÍZ ALEX RODRIGO
CASTILLO PAREDES JANETH ALEXANDRA
TUTOR:
ING. GERMAN PATRICIO PÉREZ RODRÍGUEZ
2017
ii
DEDICATORIA
Señor Amado Dios todopoderoso a usted por estar en cada instante de mi existencia, por
su bendición e irremplazable presencia.
Cada uno de los peldaños alcanzados marca un precedente y una meta para nuestros
sucesores, cada momento de este de tiempo de batalla continua, ha fortalecido y ha
intervenido en el crecimiento intelectual. A mi padre Señor Milton Castillo por su
persuasión y aliento para alcanzar grandes metas, a mi madre Señora Amalia Paredes por
transmitir a través de su paciencia el amor por la enseñanza y el trabajo efectivo y
correcto, a mis hermanos Lissett, Marco y Dayana por los momentos compartidos, a mi
hijo Mateo por ser el motivo de inconmensurable alegría. A mis abuelos, tíos, primos,
amigos y demás familiares por el vínculo afectivo donde prevalecen eternamente los
grandes sentimientos.
JANETH ALEXANDRA CASTILLO PAREDES
iii
DEDICATORIA
Dentro de cada ser humano vive el anhelo de alcanzar objetivos de realización
profesional, cada minuto invertido en la consecución de estos ideales fundamenta la
visión de un futuro lleno de nuevos retos en aras del esfuerzo constante.
A mis padres Rosa y Gustavo quienes me aconsejaron y alentaron todo el tiempo, a mi
tía Graciela por todo el cariño, apoyo y consejos brindados, a mis hermanos Erick y
Ronny por las vivencias compartidas, a Cindy quien me animó a continuar con esmero
en la culminación del fin propuesto.
ALEX RODRIGO GALLARDO ORTIZ.
iv
AGRADECIMIENTO
A Dios por su amor y gran misericordia.
A nuestros padres, hermanos por su dedicación y entrega desinteresada.
A la Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Económicas por habernos
instruido en la enseñanza profesional.
A la Secretaría Nacional del Agua por incentivar la mutua colaboración entre entidades
gubernamentales e instituciones educativas.
Al director de la carrera de Estadística Eco. Vicente Paspuel por su apoyo académico y
moral brindado durante el tiempo de realización del presente proyecto de investigación.
Al tutor Ing. Patricio Pérez, por sus valiosas directrices y tiempo de enseñanza.
A los amigos, profesores y demás personas allegadas por sus buenos deseos y
exhortaciones positivas para concluir este ciclo estudiantil con éxitos.
Agradecimiento especial a Eliott Mateo Probst por su gran amor filial.
Agradecimiento especial a María Bélen Medina, por sus palabras de vida.
Agradecimiento especial a Graciela Ortiz por ser pilar fundamental en varios aspectos de
mi vida.
ALEX GALLARDO ORTIZ
JANETH CASTILLO PAREDES
v
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORIA INTELECTUAL
Yo, GALLARDO ORTIZ ALEX RODRIGO, en calidad de autor del trabajo de
investigación “ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA EN FUENTES
SUPERFICIALES DE LA CUENCA DEL RÍO SANTIAGO, 2014-2015”, por la
presente autorizamos a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR hacer uso de
todos los contenidos que nos pertenecen o parte de los que contiene esta obra, con fines
estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autores nos corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a nuestro favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8 y 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Así mismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
Quito 26 de septiembre del 2016
ALEX RODRIGO GALLARDO ORTIZ
C.I: 1719566786
Telf: 0995829117
vi
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORIA INTELECTUAL
Yo, CASTILLO PAREDES JANETH ALEXANDRA, en calidad de autora del trabajo
de investigación “ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA EN FUENTES
SUPERFICIALES DE LA CUENCA DEL RÍO SANTIAGO, 2014-2015”, por la
presente autorizamos a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR hacer uso de
todos los contenidos que nos pertenecen o parte de los que contiene esta obra, con fines
estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autores nos corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a nuestro favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8 y 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Así mismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
Quito 26 de septiembre del 2016
JANETH ALEXANDRA CASTILLO PAREDES
C.I: 1723108880
Telf: 0996961155
vii
INFORME DEL TUTOR DE CULMINACIÓN DEL PROYECTO
viii
NOTAS EMITIDAS POR EL TRIBUNAL CALIFICADOR
ix
x
xi
xii
xiii
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ............................................................................................................... ii
AGRADECIMIENTO ..................................................................................................... iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORIA INTELECTUAL ................................................ v
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORIA INTELECTUAL ............................................... vi
INFORME DEL TUTOR DE CULMINACIÓN DEL PROYECTO ............................. vii
NOTAS EMITIDAS POR EL TRIBUNAL CALIFICADOR ...................................... viii
ÍNDICE DE CONTENIDOS ......................................................................................... xiii
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................... xx
ÍNDICE DE GRÁFICOS ............................................................................................... xxi
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES .................................................................................. xxi
RESUMEN ................................................................................................................... xxii
ABSTRACT ................................................................................................................. xxiii
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1
CAPÍTULO I .................................................................................................................... 2
1. PLAN DE PROYECTO ................................................................................................ 2
1.1 Antecedentes ...................................................................................................... 2
1.1 Problema ............................................................................................................ 4
1.2 Hipótesis ............................................................................................................. 4
1.3 Objetivos ................................................................................................................. 4
1.3.1 Objetivo general ............................................................................................... 4
1.3.2 Objetivos específicos ........................................................................................ 5
1.4 Metodología ............................................................................................................ 5
1.5 Alcance .................................................................................................................... 6
1.6 Presupuesto ............................................................................................................ 7
1.7 Cronograma ............................................................................................................. 8
xiv
CAPÍTULO II ................................................................................................................... 9
2. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 9
2.1 El Agua.................................................................................................................... 9
2.2 Fuentes Superficiales y Sub superficiales ............................................................. 11
2.3 La Calidad ............................................................................................................. 11
2.4 La Calidad del Agua .............................................................................................. 12
2.5 Calidad del Agua de Fuente Superficial ................................................................ 13
2.4 Parámetros Físicos del Agua ................................................................................. 15
2.6 Características Químicas del Agua ....................................................................... 15
2.7 Características Biológicas del Agua ...................................................................... 15
2.8.1 Coliformes Fecales ......................................................................................... 16
2.8.2 Demanda Bioquímica de Oxígeno .................................................................. 17
2.9 Determinación de los factores de peligro .............................................................. 17
2.10 Peligros microbianos ........................................................................................... 18
2.11 Evaluación de las prioridades relativas a los riesgos microbianos ..................... 18
2.12 Sustancias químicas ............................................................................................ 19
2.13 Evaluación de las prioridades relativas a los riesgos químicos........................... 20
2.14 Factores derivados del uso humano .................................................................... 20
2.15 Aspectos radiológicos ......................................................................................... 21
2.16 El grado de responsabilidad en materia de gestión de los recursos hídricos ..... 22
2.17 Desinfección ........................................................................................................ 24
2.18 ¿Existente Leyes en el Ecuador para Proteger las Fuentes superficiales? ......... 25
2.18.1 Título II de la Conservación y Contaminación de las Aguas ....................... 25
2.18.2 Capítulo II: de la Contaminación ................................................................. 26
2.19 Algunas formas de medir la calidad de agua ..................................................... 26
2.20 Bioindicadores de la calidad del agua ................................................................. 27
2.21 La Cuenca del Río Santiago como fuente superficial ......................................... 28
xv
2.21.1 Geografía ...................................................................................................... 28
2.21.2 El muestreo en la Cuenca del Río Santiago .................................................. 29
2.21.3 Puntos Muestreados ...................................................................................... 29
2.21.4 Provincias que intervienen en la investigación ............................................ 30
2.22 Monitoreo de calidad del agua en el recurso hídrico superficial ....................... 31
2.22.1 Metodología del Protocolo ........................................................................... 32
2.22.2 Diseño del plan de muestreo ......................................................................... 32
2.22.3 Recopilación de información ........................................................................ 33
2.22.4 Inspección ..................................................................................................... 33
2.22.5 Cronograma de inspección: .......................................................................... 34
2.22.6 Definición de parámetros de calidad del agua .............................................. 35
2.22.7 Parámetros generales a ser evaluados por actividad antropogénica ............. 35
2.22.8 Fase de muestreo .......................................................................................... 36
2.22.9 Cronograma de monitoreo ............................................................................ 36
2.22.10 Materiales y equipos de muestreo: Lista de chequeo ................................. 37
2.22.11 Cadena de custodia ..................................................................................... 37
2.22.12 Etiquetado de las Muestras ......................................................................... 37
2.22.13 Toma de muestras ....................................................................................... 38
2.22.14 Muestra simple-puntual: ............................................................................. 38
2.22.15 Muestra compuesta: .................................................................................... 38
2.22.16 Muestra integral: ......................................................................................... 39
2.23 ¿Cómo se realiza el Análisis de parámetros in situ? .......................................... 39
2.23.1 El pH: ............................................................................................................ 40
2.13.2 Conductividad, sólidos totales disueltos y salinidad: ................................... 41
2.23.3 Oxígeno disuelto: .......................................................................................... 41
2.23.4 Turbiedad: ..................................................................................................... 42
2.24 El Muestreo ......................................................................................................... 42
xvi
2.24.1 Muestreo por selección intencionada o muestreo de conveniencia ............. 42
2.24.2 Toma de muestras de agua en el recurso hídrico superficial ........................ 43
2.24.3 El Envase ...................................................................................................... 43
2.24.4 Obteniendo la muestra .................................................................................. 44
2.24.5 Conservación, preservación y transporte de muestras .................................. 45
2.24.6 Consideración que se debe tener en el análisis de diferentes parámetros en
un sitio de Muestreo ................................................................................................ 46
2.24.7 Parámetros microbiológicos ......................................................................... 46
2.25 Parámetros inorgánicos ....................................................................................... 47
2.25.1 Demanda bioquímica de oxígeno ................................................................. 47
2.25.2 Hidrocarburos totales de petróleo TPH, aceites y grasas ............................. 47
2.25.3 Compuestos orgánicos y metales trazas ....................................................... 48
2.25.4 Pesticidas, Organoclorados y PCBs ............................................................. 48
2.26 Manejo y Reporte de Datos ................................................................................. 48
2.26.1 Muestras de control: ..................................................................................... 48
2.26.2 Muestras testigo: ........................................................................................... 49
2.26.3 Muestras blancas: ......................................................................................... 49
2.26.4 Muestras duplicadas ..................................................................................... 49
2.26.5 Manejo de Datos ........................................................................................... 50
2.26.6 Aseguramiento de la Calidad (QA) .............................................................. 50
2.26.7 Control de Calidad (QC) .............................................................................. 50
2.27 Consideraciones generales del monitoreo en calidad del agua frecuencia del
monitoreo .................................................................................................................... 51
2.27.1 Elección de puntos de monitoreo ................................................................. 53
2.27.2 Zona de referencia: ....................................................................................... 53
2.27.3 Zona de influencia: ...................................................................................... 53
2.27.4 Zona de descarga: ......................................................................................... 54
2.27.5 Seguridad durante el monitoreo .................................................................... 54
xvii
2.27.6 Modalidades de muestreo ............................................................................. 55
2.28 Marco Conceptual ............................................................................................... 56
2.28.1 Turbiedad ...................................................................................................... 56
2.28.2 Sólidos Totales y Disueltos .......................................................................... 57
2.28.3 Color ............................................................................................................. 57
2.28.4 Olor y Sabor de las aguas superficiales ........................................................ 57
2.28.5 El pH ............................................................................................................ 57
2.28.6 Temperatura .................................................................................................. 58
2.29 Características Químicas del Agua ..................................................................... 58
2.29.1 Dureza ........................................................................................................... 58
2.29.2 Alcalinidad ....................................................................................................... 58
2.29.3 Cloruros ........................................................................................................ 58
2.29.4 Nitratos y Nitritos ......................................................................................... 58
2.29.5 Sulfatos ......................................................................................................... 59
2.29.6 Plomo ............................................................................................................ 59
2.29.7 Cobre ............................................................................................................ 60
2.29.8 Hierro ............................................................................................................ 60
2.29.9 Manganeso .................................................................................................... 60
2.29.10 Amonio ....................................................................................................... 61
2.29.11 Oxígeno Disuelto ........................................................................................ 61
2.30 Características Biológicas del Agua .................................................................... 62
2.30.1 Coliformes Fecales ....................................................................................... 62
CAPÍTULO III ................................................................................................................ 63
3. ÍNDICES DE CALIDAD DE AGUA ........................................................................ 63
3.1 Historia del desarrollo de los Índices de Calidad de Agua ................................... 64
3.2 Estructura de cálculo de los ICA ........................................................................... 66
3.3 Índice de calidad ICA por la National Sanitation Foundation NSF (1970) ......... 67
xviii
3.4 Curvas de Función................................................................................................. 68
3.5 Formulación y Cálculo del Índice NSF ................................................................. 69
3.5.1 Análisis Descriptivo ICA NSF ....................................................................... 72
3.6 Índice de Calidad ICA OWQI .............................................................................. 75
3.6.1 Clasificación de las Calificaciones del OWQI ............................................... 77
3.6.2 Análisis Descriptivo OWQI ........................................................................... 78
3.7 Índice de Calidad de Agua según Dinius ............................................................. 80
3.7.1 Análisis Descriptivo ICA Dinius .................................................................... 82
CAPÍTULO IV ............................................................................................................... 85
4. FLUCTUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA EN CUENCA DEL RÍO
SANTIAGO .................................................................................................................... 85
4.1 La Contaminación del Agua Debido a la Minería ............................................... 85
4.1.1 Drenaje ácido de la minería (DAM) ............................................................... 86
4.1.2 Metales pesados y lixiviación ......................................................................... 86
4.1.3 Contaminación química .................................................................................. 87
4.1.4 Erosión y sedimentación ................................................................................. 87
4.1.5 Basura peligrosa - Las escombreras ............................................................... 87
4.2 La Contaminación del Agua debido a la Agricultura ............................................ 88
4.3 La Contaminación del Agua debido a la Ganadería .............................................. 89
4.4 Comparación ICA NSF ......................................................................................... 89
4.4.1 Línea en el Tiempo ICA NSF 2014-2015 ...................................................... 90
4.4.2 Análisis de la Comparación NSF para los años 2014 y 2015 ........................ 91
4.4.3 Representación Gráfica de los Ríos con mayor variación de la Calidad con el
Índice NSF ............................................................................................................... 92
4.5 Comparación ICA OWQI ..................................................................................... 93
4.5.1 Línea en el tiempo ICA OWQI 2014-2015 .................................................... 95
4.5.2 Representación Gráfica de los Ríos con mayor variación de la Calidad con el
Índice OWQI ........................................................................................................... 96
xix
4.5 Comparación ICA DINNIUS ................................................................................ 97
4.6.1 Línea en el Tiempo ICA DINIUS 2014-2015 ................................................ 98
4.6.2 Representación gráfica de los Ríos con mayor variación de la calidad
aplicando el Índice de Calidad Dinnius ................................................................. 99
CAPITULO V ............................................................................................................... 101
5. GEORREFERENCIACIÓN EN LA CUENCA DEL RÍO SANTIAGO ................. 101
5.1 Georreferenciación .............................................................................................. 101
5.2 Latitud y longitud ................................................................................................ 102
5.3 Composición de la Cuenca del Río Santiago en Ecuador ................................... 104
5.4 Georreferenciación de los Puntos Geográficos con la Utilidad Google Maps ... 105
5.5 Georreferenciación puntos por Índice 2014-2015 ............................................... 106
CAPÍTULO VI ............................................................................................................. 111
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................... 111
6.1. Conclusiones ..................................................................................................... 111
6.2. Recomendaciones .............................................................................................. 116
BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................... 118
xx
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: El Presupuesto .................................................................................................... 7
Tabla 2: Cronograma ........................................................................................................ 8
Tabla 3: Peligros y sucesos peligrosos que pueden afectar a las cuencas de captación . 22
Tabla 4: Medida de control para la protección de fuentes .............................................. 25
Tabla 5: Puntos Muestreados .......................................................................................... 30
Tabla 6: Ventajas y Limitaciones de los ICA ................................................................. 63
Tabla 7: Ponderación de los parámetros a intervenir en el índice NSF .......................... 70
Tabla 8: ICA NSF correspondientes a los años 2014 y 2015 para los puntos
muestreados en la Cuenca del Río Santiago que presentan cambios dramáticos en su
calidad. ............................................................................................................................ 72
Tabla 9: Estadísticas Resumen ICA OWQI .................................................................... 73
Tabla 10: Diferencia porcentual de los cinco ríos con más deterioro en la calidad de sus
aguas, ICA NSF. ............................................................................................................. 74
Tabla 11: ICA OWQI correspondiente a los años 2014 y 2015 para los puntos
muestreados en la Cuenca del Río Santiago que presentan cambios dramáticos en su
calidad ............................................................................................................................. 77
Tabla 12: Estadísticas Resumen ICA OWQI .................................................................. 78
Tabla 13: Principales ríos contaminados según ICA OWQI .......................................... 79
Tabla 14: Diferencia porcentual de los cinco ríos con más deterioro en la calidad de sus
aguas, ICA OWQI. .......................................................................................................... 80
Tabla 15: ICA Dinius para los años 2014 y 2015 para los puntos muestreados de la
Cuenca del Río Santiago, que presentan cambios dramáticos en su calidad .................. 81
Tabla 16: Estadísticas Resumen ICA Dinius .................................................................. 82
Tabla 17: Principales ríos contaminados según ICA Dinius .......................................... 83
Tabla 18: Diferencia porcentual de los cinco ríos con más deterioro en la calidad de sus
aguas, ICA Dinius ........................................................................................................... 84
Tabla 19: Calidad del agua Índice NSF (2014-2015) ..................................................... 90
Tabla 20: Calidad del agua índice OWQI 2014 - 2015 .................................................. 94
Tabla 21: Calidad del agua índice Dinius 2014 - 2015 ................................................... 97
Tabla 22: Coordenadas puntos muestreados ................................................................. 105
xxi
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1: Clasificación del Agua dulce ......................................................................... 10
Gráfico 2: Clasificación de las Aguas Superficiales y en la Atmósfera ......................... 10
Gráfico 3: Mapa Físico Provincia de Zamora Chinchipe ............................................... 31
Gráfico 4: Gráfico demostrativo de muestreo - Muestreo en Agua Superficial ............. 44
Gráfico 5 : Línea en el tiempo índice NSF ..................................................................... 91
Gráfico 6: Representación gráfica ríos Tundayme y Wawayme 2014 - 2015 ................ 92
Gráfico 7: Línea en el tiempo índice OWQI ................................................................... 95
Gráfico 8: Representación gráfica ríos Nunbalá, Valladolid, Isimanchi, Canchis, Blanco,
Vergel 2014 - 2015 ......................................................................................................... 96
Gráfico 9: Línea en el tiempo índice DINIUS ................................................................ 98
Gráfico 10: Ríos Nambija, Quimi, Machinaza, Tundayme, Wawayme 2014 - 2015 ..... 99
Gráfico 11: Georreferenciación ICA NSF 2014 ........................................................... 106
Gráfico 12: Georreferenciación ICA NSF 2015 ........................................................... 106
Gráfico 13: Georreferenciación ICA OWQI 2014 ....................................................... 107
Gráfico 14: Georreferenciación ICA OWQI 2015 ....................................................... 108
Gráfico 15: Georreferenciación ICA Dinius 2014 ........................................................ 109
Gráfico 16: Georreferenciación ICA Dinius 2015 ........................................................ 109
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Río Santiago ............................................................................................. 28
xxii
TEMA: “ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA EN FUENTES SUPERFICIALES
DE LA CUENCA DEL RÍO SANTIAGO, 2014-2015”
Autores:
Gallardo Ortiz Alex Rodrigo
Castillo Paredes Janeth Alexandra
Tutor:
Ing. German Patricio Pérez Rodríguez
RESUMEN
En esta investigación se evaluó la calidad de agua de algunas de las fuentes superficiales
que fueron muestreadas en la cuenca del Río Santiago, mediante la aplicación de los
índices NSF (1974), OWQI (1994) y el índice de DINIUS. La estimación de estos índices
se efectuó con información recolectada en treinta y tres puntos. Se determinaron variables
fisicoquímicas y microbiológicas, además se realizaron comparaciones entre los índices
para los años 2014 y 2015.
Se elaboró la georreferenciación para los puntos muestreados en las fuentes superficiales
que confluyen en la Cuenca del Río Santiago acerca de la calidad del agua cuantificada
mediante los rangos establecidos para cada uno de los tres índices propuestos.
PALABRAS CLAVES: CUENCA DEL RÍO SANTIAGO / CALIDAD DE AGUA /
ÍNDICES DE CALIDAD DE AGUA.
xxiii
TITLE: "ANALYSIS OF WATER QUALITY IN SURFACE SOURCES FOR THE
BASIN RIVER SANTIAGO, 2014-2015"
Authors:
Gallardo Ortiz, Alex Rodrigo
Castillo Paredes, Janeth Alexandra
Tutor:
Ing. German Patricio Pérez Rodríguez
ABSTRACT
This study assessed the water quality of certain surface sources sampled in the basin of
Río Santiago; water quality was assessed by using the NSF (1974), OWQI (1994) and
DINIUS indexes. The estimation of theses indexes was done with information collected
from thirsty-three sample points. Further, this study determined physicochemical and
microbiological variables and conducted comparisons between the indexes for the years
2014 and 2015.
Then, georeferencing was performed for the points sampled in the surface sources that
converge on the basin of Río Santiago, considering the quality of the water, which was
quantified through the ranges established for each of the three proposed indexes.
KEYWORDS: BASIN OF RÍO SANTIAGO / WATER QUALITY / WATER
QUALITY INDEXES.
1
INTRODUCCIÓN
Las actividades desarrolladas por el hombre inciden directamente en el uso de agua, en
los últimos tiempos el recurso hídrico ha sufrido variaciones en su composición ya sea
por agentes químicos u orgánicos generados por lo cotidiano de su manipulación.
Los contaminantes más frecuentes son los coliformes fecales procedentes de humano y
animales, los metales pesados por la explotación minera, los desechos arrojados
deliberadamente a las fuentes superficiales, etc.
Los alcantarillados tienen como desembocadura los ríos, paradójicamente sería tan
simple observar que este tipo de práctica es devastadora, pero la sociedad sufre una
especie de ceguera.
La intoxicación por consumo de agua de calidad inadecuada es frecuente en diversos
países, se desarrolla en las poblaciones que han ingerido el líquido contaminado por un
largo o corto tiempo de exposición.
En el Ecuador la realidad de las fuentes superficiales, también se ha visto afectada dadas
las actividades del ser humano, las agua de escorrentía, la desembocadura de aguas negras
de forma directa hacia el recurso vital, mermando seriamente su consumo hasta el punto
de ser imposible su consumo.
El análisis que se propone aplicará tres índices para determinar la calidad del agua, este
estudio se sitúa en la cuenca del Río Santiago, en cada uno de los 33 puntos muestreados,
para el estudio se compararán los datos generados en los años 2014 y 2015, la
información muestral corresponde a las campañas realizadas por la Secretaria Nacional
de Agua (SENAGUA).
2
“Porque el anhelo profundo de la creación es aguardar ansiosamente la revelación de los
hijos de Dios.”
Romanos 8: 19 NBLH
CAPÍTULO I
1. PLAN DE PROYECTO
1.1 Antecedentes
Los recursos hídricos procedentes de aguas superficiales resultan ser
primordiales en el desarrollo de las actividades socioeconómicas del hombre, además de
utilizar el líquido vital para su consumo; no obstante muchas de estas acciones de uso
han sido contraproducentes ya que causan modificaciones y deterioro en la calidad de las
fuentes.
Frecuentemente los recursos hídricos superficiales se ven amenazados por
contaminación de dos fuentes estas son: naturales y de procedencia antropológica
“arrastre de material articulado y disuelto, presencia de materia orgánica natural,
descargas de aguas residuales domésticas, escorrentía agrícola, efluentes de procesos
industriales, entre otros”. ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009, pág. 81)
La contaminación natural y de origen antrópico se pueden medir a través
de índices de calidad de agua necesarios para monitorear y tomar decisiones referentes a
salud pública de los habitantes de una comunidad o de países en general.
La inestabilidad en las características organolépticas, físicas, químicas y
microbiológicas del agua pueden ser causales de intoxicación en poca o gran medida, por
tal motivo la construcción y aplicación de índices de calidad para fuentes superficiales de
consumo humano puede evitar el riesgo de contraer enfermedades de origen hídrico
contrarrestando la alteración del desempeño cotidiano en las actividad de las personas.
3
El autor C. Guerra, (1993) indica que dentro de los agentes de riesgo se
encuentran el agudo y crónico, “el riesgo agudo está relacionado con la posibilidad de
enfermarse a muy corto plazo con dosis infecciosas bajas del contaminante como la
contaminación microbiológica” citado por ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009, pág. 81)
Guerra, (1993) también muestra que el segundo componente de esta
clasificación hace referencia a “la presencia de contaminantes de naturaleza química
como compuestos orgánicos e inorgánicos que afectan la salud del ser humano después
de largos períodos de exposición” tomado de ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009, pág. 81)
Las Naciones Unidas evidencia que el ochenta por ciento
aproximadamente de la mayoría de las enfermedades y fallecimientos se explica por la
contaminación del factor de riesgo microbiológico sobre todo por la incorrecta
desinfección, esta realidad se suscita frecuentemente en países en vías de crecimiento.
Prat, (1998) indica que “la valoración de la calidad del agua puede ser
entendida como la evaluación de su naturaleza química, física y biológica en relación con
la calidad natural, los efectos humanos y usos posibles” citado por ( Torres, Cruz, &
Patiño, 2009).
Por tanto es imprescindible el uso de índices de calidad de agua cuya
función principal es reflejar de manera sencilla y accesible la tendencia de la información
que arroja el monitoreo en este caso de la fuente superficial.
Esta razón matemática logra resumir los parámetros que usualmente son
varios a un valor resultante del cálculo aplicado, su interpretación puede ser posible a su
vez para grupos multidisciplinarios y también enfocados a personas con conocimientos
básicos.
4
Los índices de calidad de agua se conocen con las siglas “ICA” una
conclusión simplificada muestra a los ICA como valores numéricos que ponen en
manifiesto la calidad de la fuente; en la investigación se estudiará algunos ríos que
integran la cuenta del río Santiago siendo este, directo afluente del Amazonas.
La cuenca hidrográfica del Marañón en el planeta resulta ser la de mayor
tamaño con 7 millones de km2 aproximadamente 1/5 de todo el caudal.
1.1 Problema
Es de gran trascendencia evaluar la calidad del agua de la cuenca del Río
Santiago mediante la utilización de índices, con miras a determinar el comportamiento de
la calidad de esta fuente superficial en el tiempo comprendido entre las campañas
realizadas por la Secretaria Nacional del Agua de los años 2014 y 2015, ya que no se ha
realizado un análisis estadístico, con la información resultante de la aplicación de los
índices se pondrá en manifiesto la realidad que experimento la cuenca para los años
observados en torno a los tres índices propuestos.
1.2 Hipótesis
Las fuentes superficiales de agua, de la Cuenca del Río Santiago no cumplen con la
calidad requerida para el consumo humano.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo general
Aplicar índices de calidad de agua ICA en fuentes superficiales de la cuenca del Río
Santiago, orientados al uso del recurso hídrico para el consumo humano, con datos
obtenidos en las campañas muestral para los años, 2014-2015.
5
1.3.2 Objetivos específicos
1.- Fundamentar con bases teóricas la calidad del agua según la Norma de Calidad
Ambiental y de Descarga de Efluentes: Recurso Agua, vigente en el Ecuador.
2. Aplicar los índices de calidad de agua ICA NSF, ICA Dinnius, ICA OWQI para los
datos de las fuentes del Río Santiago.
3. Comparar el comportamiento de la calidad del agua en el tiempo en referencia a
los años 2014 y 2015.
4. Georreferenciar los puntos muestreados en la cuenca del Río Santiago.
1.4 Metodología
En el primer objetivo para fundamentar teóricamente la presente investigación,
utilizaremos como fuentes de investigación, libros de texto, publicaciones científicas,
papers de contenido oficial de instituciones gubernamentales nacionales e
internacionales, guías de calidad de agua y la norma internacional de calidad de agua.
En el segundo objetivo para aplicar los índices de calidad, utilizaremos el método
cuantitativo, según el autor Eleazar, A. L. (2012), “La metodología cuantitativa utiliza la
recolección y el análisis de datos para contestar preguntas de investigación y probar
hipótesis establecidas previamente, y confía en la medición numérica, el conteo y
frecuentemente el uso de estadística para establecer con exactitud patrones de
comportamiento en una población”. (Eleazar)
Con el fin de facilitar la interpretación de los datos, recurriremos a los índices de calidad
del agua (ICA), los cuales mediante una expresión matemática que representa todos los
parámetros valorados, permiten evaluar el recurso hídrico.
6
“El índice general de calidad del agua fue desarrollado por Brown (1970) y mejorado por
Deininger para la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1975”.
(Samboni, Carvajal, & Escobar, 2007)
Este índice se fundamenta en el cumplimiento de requisitos de acuerdo al uso del recurso
hídrico como: potabilización, contacto primario, riego y mantenimiento de la
biodiversidad, los ICA son una herramienta útil para la toma de decisiones, por lo que es
necesario el monitoreo continuo de cada variable que permita adecuar el índice a niveles
regionales y locales.
En el tercer objetivo para determinar el comportamiento de la calidad del agua en el
tiempo de los puntos muestreados a analizar y las diferencias entre índices, utilizaremos
el método comparativo. Según la autora Páez, L., (2012) “El método comparativo (de la
comparación o contrastación) consiste en poner dos o más fenómenos, uno al lado del
otro, para establecer sus similitudes y diferencias y de ello sacar conclusiones que definan
un problema o que establezcan caminos futuros para mejorar el conocimiento de algo”.
(Paez, 2010)
En el cuarto objetivo para realizar la Georreferenciación se empleará el Método de
Georreferenciación por Puntos de Control, ya que disponemos de las coordenadas de
ubicación exacta de los lugares donde fueron recolectadas las muestras. (ArcGIS
Resources)
1.5 Alcance
El proyecto tendrá como alcance las fuentes superficiales de la Cuenca del Río Santiago,
este es un afluente de América latina transita un territorio amplio de la cuenca hídrica
del Amazonas tiene origen en la unión de los ríos Namangoza y Zamora, en la provincia
7
de Morona Santiago, en la parte norte de la cordillera del Cóndor. El período de tiempo
que se considerará es 2014-2015.
1.6 Presupuesto
El recurso monetario es preponderante así como la diligencia de su
administración a continuación se desglosa el presupuesto planificado que esta
investigación va a requerir con la finalidad de cumplir con sus objetivos.
El dinero que se dispone con la finalidad de solventar los egresos
resultantes de la aplicación de un proyecto o investigación determinando una
temporalidad corresponden a lo conocido como presupuesto.
Al listar los diferentes rubros integrantes del presupuesto delineando
tiempos indicados para cada actividad se puede gerenciar el recurso económico de maneta
diligente, para llegar a los objetivos establecidos.
Tabla 1: El Presupuesto
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Rubro Valor
Materiales y suministros 750
Material bibliográfico 650
Equipo de Computo 500
Movilidad 200
Imprevistos 300
Aporte Intelectual 3000
Asesoría externa 400
Inversión 5800
8
1.7 Cronograma
El cronograma muestra las diferentes fases que abarcará el proyecto de
investigación para el cumplimiento de los cuatro objetivos planteados, es un resumen
cuyo agregado principal es la temporalidad de cada uno de los hitos, dividido en semanas,
estructurado con un enfoque útil siendo parte de las herramientas de planificación para el
presente estudio.
Se detalla el cronograma a utilizar en el desarrollo del proyecto.
Tabla 2: Cronograma
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
Elaboración del
Plan de
investigación
X X
Elaboración
del Marco
Referencial
X X X
Elaboración
de la MetodologíaX X X
Construcción de
base datos
X X X X
Análisis
de la Información X X X X
Elaboración del
informe final
X X X X
ACTIVIDADSEMANAS
9
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1 El Agua
El agua recurso natural de importancia vital para la supervivencia de
especies, elemento sensible, frágil, ocupa las tres cuartas partes del planeta, según la Real
Academia de la Lengua (RAE, 2016) es un “líquido transparente, incoloro, inodoro e
insípido en estado puro, cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno y
uno de oxígeno, y que constituye el componente más abundante de la superficie terrestre
y el mayoritario de todos los organismos vivos” (pág. 1)
Además el agua “es considerada como uno de los recursos naturales más
fundamentales para el desarrollo de la vida, y junto con el aire, la tierra y la energía,
constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo” (Santafé, 2009, pág.
13)
“Una gota de agua vale más que un saco de oro
para un hombre sediento” (lifeder.com, s.f.)
El agua disponible en el planeta se distribuye en un 97,5% agua salada y
2,5 % agua dulce, en el siguiente mapa de ideas podemos observar cómo se clasifica
el agua del porcentaje minoritario.
10
Gráfico 1: Clasificación del Agua dulce
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Ciencias de la Naturaleza (Serrano, 2014, pág. 1)
Del 0,4% correspondiente a las aguas superficiales y presentes en la
atmósfera se puede observar la siguiente clasificación, a su vez este porcentaje se
transforma en un nuevo 100%.
Gráfico 2: Clasificación de las Aguas Superficiales y en la Atmósfera
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Ciencias de la Naturaleza (Serrano, 2014, pág. 1)
Según Ismail Serageldin “Más de la mitad de los grandes ríos de
todo el mundo están seriamente contaminados, (…) amenazando por tanto la salud
y sustento vital de personas que dependen de ella para regar, beber o su uso
industrial” citado por (lifeder.com, s.f.)
Glaciares 68,7%
Aguas Subterraneas 30,1%
Permafrost 0,8%
Aguas Superficiales 0,4%
AGUA DULCE
Lagos de agua dulce 67,4%
Humedad en el suelo 12,2%
Atmósfera 9,5%
Otros Humedales 8,5%
Ríos 1,6%
Plantas y animales 0,8%
AGUAS SUPERFICIALES
Y EN LA ATMÓSFERA
11
Es fundamental resaltar que 1,6% representa a ríos en el planeta
relativamente una cantidad pequeña comparada con la que se pensaría, además tomando
en cuenta que se hace referencia a la clasificación de fuentes superficiales.
2.2 Fuentes Superficiales y Sub superficiales
La investigación esta direccionada al estudio de la calidad de agua de la
Cuenca del Río Santiago que se encuentra dentro de la clasificación de fuentes
superficiales por lo cual es primordial conocer su concepto: según la Comisión Nacional
del Agua México , (2007) son masas hídricas “que no percolan hacia el subsuelo, sino
que, escurren sobre la superficie como son ríos y arroyos, lagos, lagunas y embalses
artificiales creados por el hombre con el fin de aprovechar adecuadamente dichas
corrientes superficiales” (pág. 3)
Fuente Sub-superficiales “Se refiere al agua que percola a escasa
profundidad, como el subálveo de los ríos que por ser la interfase río-acuífero, el nivel
del agua freática se encuentra a escasa profundidad” (Comisión Nacional del Agua , 2007,
pág. 3)
2.3 La Calidad
Naturalmente con la gran importancia que tiene el agua dentro del proceso
de la vida está sujeta a parámetros de calidad que debe cumplir para ser óptima para el
consumo humano, entonces es necesario revisar algunos conceptos de calidad.
La calidad como definición poder ser observada desde distintos puntos, se
expondrá las opiniones de algunos expertos internacionales:
Kaoru Ishikawa (1988) conceptualiza que “es desarrollar, diseñar,
manufacturar y mantener un producto de calidad que sea el más económico, el útil y
siempre satisfactorio para el consumidor” (pág. 10).
12
E.W. Deming (1989), tomado de Fabras, (2012) define que es el grado
predecible de uniformidad y fiabilidad a un bajo costo y que se ajuste a las necesidades
del mercado. La calidad no es otra cosa más que "una serie de cuestionamiento hacia una
mejora continua" (pág. 10).
Estos conceptos están enfocados a los procesos de una empresa o industria
pero sirven para esbozar o dar comienzo al tema central de este proyecto investigación.
2.4 La Calidad del Agua
Conforme a Prat, (1998) citado por Torres, Cruz, & Patiño, (2009) “la
valoración de la calidad del agua puede ser entendida como la evaluación de su naturaleza
química, física y biológica en relación con la calidad natural, los efectos humanos y usos
posibles” (pág. 83).
Según Edmund S. Muskie “El agua de gran calidad es más que el sueño de
los conservacionistas, más que un eslogan político; el agua de gran calidad, en su cantidad
y adecuado lugar, es esencial para la salud, recreación y crecimiento económico” tomado
de (lifeder.com, s.f.).
El hombre ha sentido la necesidad de conocer la calidad del agua desde
tiempos primigenios para evitar intoxicación, por observación en principio de forma
primitiva ya se medía el parámetro de turbiedad; de esta manera se iba concibiendo en la
mente del ser humano un índice empírico.
En el tiempo que se ocasionaban asentamientos humanos de manera
sedentaria estos siempre se producían próximos a lagos y ríos ya que la cercanía a
fuentes de agua garantizaba la vida y el desarrollo de las diferentes actividades
económicas.
13
La calidad y el agua se vieron asociados por primera vez de manera formal
en el año de 1970 cuando los investigadores R. Brown, N. Macclelland, R. Deininger
crearon el libro A Water Quality Index, Do We Dare? , Un Índice de Calidad de Agua,
¿Nos atrevemos?, con apoyo de la Fundación Nacional para la Ciencia, traducido de
National Science Foundation (NSF)
Aunque se conoce “que en Alemania en 1848 ya se realizaban algunos
intentos por relacionar la presencia de organismos biológicos con la pureza del agua” (
Torres, Cruz, & Patiño, 2009, pág. 83).
La Calidad del agua es susceptible a medición a monitoreo y análisis
cuando se encuentra en sus diferentes “depósitos” por ejemplo en fuente superficial,
cuando se halla de manera subterránea, etc. Es más se puede exigir “mayor calidad
para algunos fines especiales, como en diálisis renal y la limpieza de lentes de contacto,
y para determinados usos farmacéuticos y de producción de alimentos” según lo indican
guías elaboradas por la Organización Mundial de la Salud (who.int, 2005, pág. 11)
Hakanson et al., (2000) citado por Álvarez, Panta, Ayala , & Acosta,
(2008) en referencia a la calidad del agua dicen que “está afectada por diversos factores:
usos del suelo, producción industrial, agrícola, y a la cantidad misma del agua de los ríos
y lagos, ya que de ésta depende su capacidad de purificación” (pág. 22).
2.5 Calidad del Agua de Fuente Superficial
La calidad de la masa hídrica según Cortés, (2009) citado por (msj.go.cr,
2013, pág. 3) indica que “comprende una serie de parámetros de comparación, en la cual
una determinada masa de agua debe de cumplir una serie de requisitos físicos, químicos
y biológicos, con el fin de darle un uso específico, el cual varía según la actividad”.
14
Cabe señalar que “dentro de estas clases se puede encontrar, el
abastecimiento de las actividades industriales destinada a la producción de alimentos de
consumo humano, agua potable, acuacultura, protección de comunidades acuáticas,
navegación, irrigación de especies arbóreas, entre otros” Sánchez, (2007) referenciado
por (msj.go.cr, 2013, pág. 3).
Vargas, (2004) citado por (msj.go.cr, 2013) dice que “la contaminación
antropogénica no es el único factor incidente sobre la condición del agua superficial,
existen causas naturales que traen como consecuencias la delimitación de sus usos,
aspectos como la geología, geomorfología, microbiología y la flora”.
También lo es principalmente “materia orgánica como las hojas que
pueden entrar en contacto con el cloro disuelto en el agua y generar compuestos tóxicos
para la salud humana, esto principalmente en terrenos salinos” Vargas, (2004) citado por
(msj.go.cr, 2013, pág. 3).
Es fundamental indicar los parámetros, físicos, características químicas y
características biológicas del agua, resaltarlos de alguna manera ya que así se prepara el
terreno para hablar en el capítulo posterior sobre el cálculo y aplicación de los diferentes
índices seleccionados por los investigadores, donde indudablemente los parámetros
mencionados en este apartado juegan un papel primordial ya que componen la parte
medular en la construcción de los índices que eventualmente miden la calidad de las
masas hídricas que conforman las muestras tomadas de la cuenca del Río Santiago.
15
2.4 Parámetros Físicos del Agua
Alfayate, (2008), “las características físicas del agua son aquellas que nos
brindan información sobre las condiciones estéticas del agua, mediante el uso de los cinco
sentidos” (msj.go.cr, 2013).
La preponderancia de estas características se manifiesta por “el simple
hecho de que la coloración del agua puede hacer que no sea apetitosa para ser consumida
aunque sus propiedades químicas y biológicas demuestren su potabilidad” (Alfayate,
2008) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 3), por ello es fundamental realizar un estudio
estos parámetros lo cual para la presente investigación se tratará en el marco conceptual.
2.6 Características Químicas del Agua
“El agua es una solución o suspensión acuosa en la cual suceden una serie
de reacciones químicas de importancia biológica, las cuales entre sus interacciones
brindan esas características al agua” (Jenkins, 2009) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 6),
también se tratará los conceptos de los parámetros que corresponden a las características
químicas del agua en el marco conceptual.
2.7 Características Biológicas del Agua
El autor Madigan, (2009) concluye que “el agua es un medio muy
apreciado por los microorganismos para desarrollar su vida, ya sea porque le permite
realizar procesos metabólicos, reproductivos, así como también es el área donde
depositan las excretas”. (msj.go.cr, 2013)
16
Sirven también como medios transportadores, “dentro de algunos grupos
podemos encontrar las algas, las cianobacterias, bacterias y virus, es por esto que el uso
de cuerpos de agua superficiales implica una serie de riesgos a la salud humana”
(Madigan, 2009) mencionado por (msj.go.cr, 2013, pág. 12).
Eslava, (2011) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 12) manifiesta que
“algunos de estos organismos que habitan las aguas superficiales son: Escherichia coli
compuesta por aproximadamente 120 especies, las cuales son anaerobias facultativa y
pueden llegar a ocasionar problemas de salud en animales vertebrados e invertebrados”.
“Estos microorganismos son fundamentales para poder realizar la
digestión, sin embargo hay unos patotipos de esta bacteria quienes son responsables de
ocasionar diarreas agudas en las personas” (Eslava, 2011) citado por (msj.go.cr, 2013,
pág. 12).
2.8.1 Coliformes Fecales
“Para el caso de Coliformes fecales y la calidad del agua es indispensable
no encontrar números de bacterias, pues esto indica que hay algún tipo de contaminación”
mencionado por (msj.go.cr, 2013).
Mandigan, (2009) pese a esto manifiesta que: en caso de “llegarse a
determinar la presencia de estos microorganismos, este valor no puede sobrepasar 1
MPN/100 ml como una media aritmética de las muestras analizadas para un periodo
equivalente a 30 días” citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 13).
17
2.8.2 Demanda Bioquímica de Oxígeno
“La demanda bioquímica de oxígeno, es aquel consumo alimenticio
indispensable que deben tener los microorganismos para poder cumplir con sus funciones
vitales, por lo menos para aquellos seres aerobios” (Mackenzie, 2005) citado por
(msj.go.cr, 2013, pág. 13).
Mackenzie, (2005) nos muestra que “esta demanda expresa por lo tanto la
concentración de materia orgánica degradable, cuya descomposición es dependiente de
los componentes de los residuos” referenciado por (msj.go.cr, 2013, pág. 13)
La DBO se mide por medio de bioensayos, en donde la muestra se deja
reposar por un periodo de cinco días en donde cada día se realiza una medición del
oxígeno disuelto (Vargas, 2004) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 13).
2.9 Determinación de los factores de peligro
“Al existir asentamientos humanos cercanos a las aguas superficiales,
estás se han visto afectadas en su naturaleza química, física y biológica” (msj.go.cr,
2013).
“Se expone a continuación los factores peligrosos que pueden afectar la
calidad del agua en fuentes superficiales, subterráneas, etc.” (who.int, 2005).
Es vital percibir “el origen de las variaciones de la calidad del agua bruta,
ya que influirá en la necesidad de tratamiento, en la eficacia del mismo y en el
consiguiente riesgo para la salud asociado al agua tratada” (who.int, 2005).
“En general, en la calidad del agua bruta influyen factores tanto naturales
como derivados del uso humano. Son factores naturales importantes la fauna y flora, el
clima, la topografía y la geología, etc.” (who.int, 2005).
18
2.10 Peligros microbianos
En los países en vías de desarrollo se tiene muy en cuenta la peligrosidad
de la contaminación microbiana aunque los países del primer mundo no dejan de estar
pendiente sobre esta misma problemática.
“La experiencia ha demostrado asimismo el valor de la aplicación de un
método sistemático para garantizar la inocuidad microbiana” (who.int, 2005).
Expresando generalidades “los mayores riesgos microbianos son los
derivados del consumo de agua contaminada con excrementos humanos o animales
(incluidos los de las aves)” (who.int, 2005).
Las excretas de los seres vivientes frecuentemente podrían llegar a “ser
fuente de patógenos, como bacterias, virus, protozoos y helmintos. Los patógenos fecales
son los que más preocupan a la hora de fijar metas de protección de la salud relativas a la
inocuidad microbiana” (who.int, 2005).
Pese a que el recurso hídrico “puede ser una fuente muy importante de
microorganismos infecciosos, muchas de las enfermedades que pueden transmitirse por
el agua pueden transmitirse también por otras vías, como el contacto entre personas, las
gotículas y aerosoles, y la ingesta de alimentos” (who.int, 2005).
2.11 Evaluación de las prioridades relativas a los riesgos microbianos
Cómo se ha tratado en textos anteriores “el riesgo para la salud más común
y extendido asociado al agua de consumo es la contaminación microbiana, cuyas
consecuencias son tales que su control debe ser siempre un objetivo de importancia
primordial” (who.int, 2005).
19
Se debe gestionar la primordialidad por “la mejora y el desarrollo de los
sistemas de abastecimiento de agua que planteen un riesgo mayor para la salud pública”
(who.int, 2005).
“La contaminación microbiana de los grandes sistemas de abastecimiento
urbanos puede causar grandes brotes de enfermedades transmitidas por el agua” (who.int,
2005).
En consecuencia, “garantizar la calidad del agua en dichos sistemas es
prioritario. No obstante, la mayoría (alrededor del 80%) de la población mundial sin
acceso a sistemas mejorados de abastecimiento de agua de consumo vive en zonas
rurales” (who.int, 2005).
2.12 Sustancias químicas
Se conoce que “cada vez más que la exposición por medio del agua de
consumo a unas pocas sustancias químicas, como el fluoruro, el arsénico y el nitrato,
produce grandes efectos sobre la salud” (who.int, 2005).
Además de “otras sustancias, como el plomo, el selenio y el uranio,
pueden producir también efectos significativos en determinadas condiciones”(who.int,
2005).
“El interés por los peligros derivados de la presencia de sustancias
químicas en el agua de consumo aumentó como consecuencia del reconocimiento de la
magnitud de la exposición al arsén” (who.int, 2005).
20
2.13 Evaluación de las prioridades relativas a los riesgos químicos
En menor porcentaje son “las sustancias químicas de las que se haya
comprobado que causan efectos extendidos sobre la salud de las personas como
consecuencia de la exposición a cantidades excesivas de las mismas en el agua de
consumo” (who.int, 2005).
“Entre ellas se incluyen el fluoruro, el arsénico y el nitrato. También se
han comprobado en algunas zonas efectos sobre la salud de las personas asociados al
plomo (procedente de las instalaciones de fontanería domésticas)” (who.int, 2005).
“Existe preocupación por el grado potencial de exposición en algunas
zonas a concentraciones de selenio y uranio significativas para la salud”(who.int, 2005).
Elementos como “el hierro y el manganeso generan preocupación
generalizada debido a sus efectos sobre la aceptabilidad del agua, y deben tenerse en
cuenta en cualquier procedimiento de fijación de prioridades” (who.int, 2005).
2.14 Factores derivados del uso humano
Las aguas de residuo que generan las municipalidades “pueden ser una
importante fuente de agentes patógenos; el agua de escorrentía urbana y el ganado pueden
aportar una carga microbiana considerable” (who.int, 2005).
Frecuentemente “las actividades recreativas que conllevan contacto de las
personas con el agua pueden ser una fuente de contaminación fecal, y el agua de
escorrentía agrícola puede dificultar las operaciones de tratamiento” (who.int, 2005).
21
2.15 Aspectos radiológicos
Tener presente “el riesgo para la salud asociado a la presencia en el agua
de consumo de radionúclidos de origen natural, aunque su contribución a la exposición
total a radionúclidos es muy pequeña en circunstancias normales” (who.int, 2005)
“No se fijan valores de referencia formales para radionúclidos individuales
en agua de consumo, sino que se utiliza un sistema basado en el análisis de la radiactividad
alfa total y beta total en el agua de consumo” (who.int, 2005).
“Aunque la detección de niveles de radiactividad superiores a los umbrales
de selección no indica que exista un riesgo inmediato para la salud” (who.int, 2005).
Se “debe impulsar una investigación adicional para determinar qué
radionúclidos son responsables de la radiactividad y los posibles riesgos existentes,
teniendo en cuenta las circunstancias locales” (who.int, 2005).
Un proverbio africano manifiesta sabiamente que “El agua sucia no se
puede lavar” (lifeder.com, s.f.).
22
Elaborado por: A. Gallardo y J. Castillo.
Fuente: (who.int, 2005) Guías para la Calidad de Agua potable
El autor Lloyd Axworthy indica que “El agua se ha convertido en un
recurso muy preciado. Hay lugares en los que un barril de agua cuesta más que un barril
de petróleo” (lifeder.com, s.f.).
2.16 El grado de responsabilidad en materia de gestión de los recursos hídricos
“Los organismos con competencias en materia de salud o de suministro de
agua de consumo varían mucho de unos países y comunidades a otros” (who.int, 2005).
Pero “es importante que las autoridades de salud se coordinen y colaboren
con los sectores que gestionan los recursos hídricos y regulan los usos de la tierra en la
cuenca de captación” (who.int, 2005).
1 Variaciones rápidas de la calidad del agua bruta 9Zonas de amortiguación y vegetación inadecuadas,
erosión del suelo y roturas de trampas de sedimentos
2Descargas de las redes de alcantarillado y fosas
sépticas10 Corrientes y descargas de aguas pluviales
3 Descargas industriales; 11Vertederos o minas, en uso o cerrados / lugares
contaminados / residuos peligrosos
4
Uso de sustancias químicas (por ejemplo, de
fertilizantes y plaguicidas agrícolas) en las
zonas de captación;
12Factores geológicos (sustancias químicas de origen
natural)
5
Grandes vertidos (incluidos los asociados a vías
públicas y rutas de transporte), tanto
accidentales como intencionados;
13
Acuífero no confinado y poco profundo (incluidas las
aguas subterráneas en contacto directo con aguas
superficiales)
6Acceso de personas (por ejemplo, actividades
recreativas, nadar en ríos)14
Pozos sin revestimiento o con revestimiento
inadecuado, con boca inadecuadamente protegida o
utilizados en condiciones antihigiénicas
7 Fauna y ganado
8
Usos de la tierra (por ejemplo, ganadería,
agricultura, silvicultura, industria, eliminación
de residuos, minería)
Variaciones climáticas y estacionales (por ejemplo,
lluvias copiosas, sequías) y catástrofes naturales.15
Tabla 3: Peligros y sucesos peligrosos que pueden afectar a las cuencas de
captación
23
El autor Charles Moore menciona que “Solo nosotros los humanos
producimos basura que la naturaleza no puede digerir” (lifeder.com, s.f.).
“El establecimiento de una colaboración estrecha entre la autoridad de
salud pública, el proveedor de agua y el organismo que gestiona los recursos facilita el
reconocimiento de los posibles peligros para la salud que pueda haber en el sistema”
(who.int, 2005).
Esta “colaboración es también importante para garantizar que la
protección de los recursos hídricos destinados al consumo se tiene en cuenta en
las decisiones relativas a los usos de la tierra o en los reglamentos relativos”
(who.int, 2005).
“En determinadas circunstancias, puede conllevar la participación de otras
actividades o sectores, como la agricultura, el tráfico, el turismo o el desarrollo urbano”
(who.int, 2005).
“Para garantizar una protección adecuada de las fuentes de agua de
consumo, las autoridades nacionales mantendrán normalmente contactos con otros
sectores durante la formulación de políticas nacionales relativas a la gestión integrada de
los recursos hídricos” (who.int, 2005).
Se crearán estructuras regionales y locales para la ejecución de las
políticas, y las autoridades nacionales guiarán y proporcionarán los instrumentos precisos
a las autoridades regionales y locales (who.int, 2005).
“Autoridades regionales de medio ambiente o de salud pública tienen la
importante responsabilidad de participar en la elaboración de planes de gestión integrada
24
de los recursos hídricos para garantizar la máxima calidad posible de la fuente de agua de
consumo” (who.int, 2005).
2.17 Desinfección
“La desinfección es una operación de importancia incuestionable para el
suministro de agua potable. La destrucción de microorganismos patógenos es una
operación fundamental que muy frecuentemente se realiza mediante productos químicos
reactivos como el cloro” (who.int, 2005).
“La protección de los recursos y de la fuente constituyen las primeras
barreras en la protección de la calidad del agua de consumo” (who.int, 2005).
“La desinfección constituye una barrera eficaz para numerosos patógenos
(especialmente las bacterias) durante el tratamiento del agua de consumo y debe utilizarse
tanto en aguas superficiales como en aguas subterráneas expuestas a la contaminación
fecal” (who.int, 2005).
“La desinfección residual se utiliza como protección parcial contra la
contaminación con concentraciones bajas de microorganismos y su proliferación en el
sistema de distribución” (who.int, 2005).
Algunos ejemplos de medidas de control para la protección eficaz del agua
de origen:
25
Elaborado por: A. Gallardo y J. Castillo.
Fuente: (who.int, 2005) , Guías OMS para la Calidad de Agua potable.
2.18 ¿Existente Leyes en el Ecuador para Proteger las Fuentes superficiales?
“La república del Ecuador publicó en el Registro Oficial 339 el 20 de
Mayo del 2004, emitió leyes a favor del agua entre ellas de las fuentes superficiales a
continuación un extracto” (derecho-ambiental.org, 2004).
2.18.1 Título II de la Conservación y Contaminación de las Aguas
Capítulo I de la conservación
Art. 20.- “A fin de lograr las mejores disponibilidades de las aguas, el
Consejo Nacional de Recursos Hídricos, prevendrá, en lo posible, la disminución de ellas,
protegiendo y desarrollando las cuencas hidrográficas y efectuando los estudios de
investigación correspondientes” (derecho-ambiental.org, 2004).
1Determinación de usos autorizados y no
autorizados 6
Procedimientos de ordenación de los usos de la
tierra y aplicación de normativas de ordenación y
medioambientales para regular las actividades
potencialmente contaminantes
2Registro de las sustancias químicas utilizadas
en las cuencas de captación7 Diversión de los cauces locales de aguas pluviales
3
Requisitos de protección específicos (por
ejemplo, contención) para la industria química o
para estaciones de combustible
8 Protección de las vías fluviales
4Control de las actividades humanas dentro de
los límites de la cuenca de captación9 Intercepción de la escorrentía
5 Control de los vertidos de aguas residuales 10 Protección para impedir la manipulación
Tabla 4: Medida de control para la protección de fuentes
26
“Las concesiones y planes de manejo de las fuentes y cuencas hídricas
deben contemplar los aspectos culturales relacionados a ellas, de las poblaciones
indígenas y locales” (derecho-ambiental.org, 2004).
Art. 21.- “El usuario de un derecho de aprovechamiento, utilizará las aguas
con la mayor eficiencia y economía, debiendo contribuir a la conservación y
mantenimiento de las obras e instalaciones de que dispone para su ejercicio” (derecho-
ambiental.org, 2004).
2.18.2 Capítulo II: de la Contaminación
Art. 22.- “Prohíbese toda contaminación de las aguas que afecte a la salud
humana o al desarrollo de la flora o de la fauna” (derecho-ambiental.org, 2004).
“El Consejo Nacional de Recursos Hídricos, en colaboración con el
Ministerio de Salud Pública y las demás entidades estatales, aplicará la política que
permita el cumplimiento de esta disposición” (derecho-ambiental.org, 2004).
“Se concede acción popular para denunciar los hechos que se relacionan
con contaminación de agua. La denuncia se presentará en la Defensoría del Pueblo”
(derecho-ambiental.org, 2004).
Según Jacques-Yves Cousteau “El agua y la tierra, los dos fluidos
esenciales de los que depende la vida, se han convertido en latas globales de basura”
citado por (lifeder.com, s.f.).
2.19 Algunas formas de medir la calidad de agua
Sánchez. (2005), comentó que con la final de poder medir la calidad del
recurso hídrico se recurre a “métodos en los cuales se determine la condición por medio
27
de índices cualitativos o cuantitativos, es por esto que La Biological Monitoring Working
Party (BMWP) desarrolló una técnica cualitativa” (msj.go.cr, 2013).
Técnica “en donde la presencia o ausencia de determinadas familia de
macroinvertebrados modifica un puntaje, el cual categoriza la calidad” (Sánchez, 2005)
tomado de (msj.go.cr, 2013).
La técnica incluye una escala “ya sean aguas de clase excelente con un
puntaje mayor a 120, regular para aquellos valores comprendidos entre 61 y 100 puntos,
hasta llegar a las aguas muy malas que tiene valores inferiores a 15 puntos” (msj.go.cr,
2013).
“Es importante mencionar que esta metodología se puede adaptar a las
condiciones de cada país o a cada región de un país” (Wright, 2010) tomado de (msj.go.cr,
2013).
2.20 Bioindicadores de la calidad del agua
Adicionar a un ICA la “variable” bioindicador resulta interesante puesto
que Dias, (2009) manifiesta que “existe una gran variedad de macroinvertebrados
acuáticos, que tienen variedad de rangos de susceptibilidad frente al cambio de la
composición físico-química de las aguas y sirven como indicadores de la calidad de las
mismas” mencionado por (msj.go.cr, 2013).
Una vez analizados varios aspectos que influyen dentro de la calidad del agua, así como
conceptos y leyes, es importante conocer datos relacionados a la Cuenca del Río Santiago
que es el sitio de muestreo en la investigación.
28
2.21 La Cuenca del Río Santiago como fuente superficial
Elaborado por: A. Gallardo y J. Castillo
En América latina se encuentra el Río Santiago que transita “buena parte
de los territorios amazónicos de Ecuador y del Perú, uno de los principales afluentes
directos del río Marañón y por tanto, de la cuenca alta del río Amazonas” (wikipedia.org,
s.f.).
El afluente se origina “en Ecuador por la confluencia de los ríos Upano y
Namangoza y tiene una longitud de 285 km, de los que 230 km corresponden a territorio
peruano” (wikipedia.org, s.f.).
2.21.1 Geografía
La cuenca del Santiago, marco de muestreo en el presente estudio “nace
tras la unión de los ríos Namangoza y río Zamora, en la provincia de Morona Santiago,
en la parte norte de la cordillera del Cóndor, casi en la frontera entre Perú y Ecuador”
(wikipedia.org, s.f.).
En suelo ecuatoriano “el río Santiago discurre apenas 55 km, hasta llegar
a la frontera con el Perú, donde el río se vuelve en dirección sur, se adentra por territorio
peruano por la región Amazonas y discurre íntegramente por la provincia de
Condorcanqui” (wikipedia.org, s.f.).
Ilustración 1: Río Santiago
29
“El río es navegable y por él transitan embarcaciones de motor aunque en
la parte alta, en épocas más secas, se tienen dificultades para el acceso. En el curso del
río hay 51 comunidades nativas” (wikipedia.org, s.f.).
“La cuenca del río Santiago posee las características de bosque muy
tropical, con temperaturas que llegan a los 35 °C y precipitación pluvial promedio de
3.000 mm. Por año” (wikipedia.org, s.f.).
“Las mayores temperaturas se dan en los meses de julio a noviembre, que
coinciden con la época de menor cantidad de lluvias” (wikipedia.org, s.f.).
2.21.2 El muestreo en la Cuenca del Río Santiago
La muestra está compuesta por 33 afluentes a la cuenca del río Santiago,
los datos de los puntos muestreados corresponden a las campañas del 2014 y 2015
realizadas por la Secretaría Nacional del Agua.
2.21.3 Puntos Muestreados
A continuación se puede observar la tabla resumen con los ríos afluentes
a la cuenca del Santiago que intervinieron en la muestra.
30
Elaborado por: A. Gallardo y J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA) 2016
2.21.4 Provincias que intervienen en la investigación
El estudio abarca datos sobre puntos muestreados que corresponden a las
provincias de Zamora Chinchipe y Morona Santiago.
No. FUENTE No. FUENTE
1 RÍO NUMBALA (BLANCO) 17 RÍO CONGUIME
2 RÍO VALLADOLID 18 RÍO NANGARITZA
3 RÍO PALANDA DJ RÍO VALLADOLID 19 RIO YACUAMBI
4 RÍO NUMBALA AJ RÍO VERGEL 20 RIO ZAMORA DJ RÍO NANGARITZA
5 RÍO VERGEL 21 RIO CHUCHUMBLETZA AJ R, ZAMORA
6 RÍO MAYO 22 RÍO MACHINAZA
7 RÍO MAYO DJ RÍO PUNCHIS 23 RÍO ZARZA AJ RÍO MACHINAZA
8 RÍO ISIMANCHI 24 RÍO MACHINAZA
9 RÍO MAYO 25 RÍO MACHINAZA
10 RÍO CANCHIS 26 RIO BLANCO AJ RIO ZAMORA
11 RÍO ISIMANCHI 27 RÍO QUIMI
12 RÍO ZAMORA 28 RIO QUIMI AJ RIO ZAMORA
13 ALTA ZAMORA, Q EL HIERRO 29 RÍO WAWAYME
14 RÍO NAMBIJA 30 RÍO TUNDAYME
15 RÍO ZAMORA 31 RÍO BOMBOIZA
32 RÍO ZAMORA
33 RÍO ZAMORA (FIN DE SUBCUENCA)16
RIO NANGARITZA, CASCADA AGUA
ROJIZA
Tabla 5: Puntos Muestreados
31
Fuente: Zonu.com América del Sur Ecuador Zamora Chinchipe
2.22 Monitoreo de calidad del agua en el recurso hídrico superficial
“La Secretaria Nacional del Agua utiliza un complejo protocolo de
monitoreo de calidad del recurso hídrico superficial, como parte de los requisitos que se
necesita para el proceso de levantamiento de las muestras de agua” (SENAGUA, 2012,
pág. 5).
Gráfico 3: Mapa Físico Provincia de Zamora Chinchipe
32
La Secretaría realiza este levantamiento “en los distintos puntos
observados con la finalidad de estandarizar y homogenizar los procedimientos que
generan la información referente a la calidad del agua” (SENAGUA, 2012, pág. 5).
William Ashworth indica que “Los niños de una cultura nacen en un
medioambiente rico en agua. Nunca hemos aprendido realmente lo importante que es el
agua para nosotros. Lo entendemos, pero no lo respetamos” (lifeder.com, s.f.).
“Se documentó el monitoreo de la calidad del agua en el recurso hídrico
lótico, de tal manera que las decisiones por el gobierno nacional, local se realicen con
soporte” (SENAGUA, 2012, pág. 5).
“En datos e información debidamente estandarizados desde su origen,
logrando con ello una mejor descripción del estado y proyecciones del manejo integral
del recurso hídrico superficial del país”(SENAGUA, 2012, pág. 5).
2.22.1 Metodología del Protocolo
El proceso de monitoreo de agua superficial utilizado por la Secretaria Nacional
del Agua, se divide en las siguientes etapas:
· Diseño del plan de muestreo.
· Fase de muestreo.
· Manejo y reporte de datos.
2.22.2 Diseño del plan de muestreo
“Consiste en diseñar un plan que proporcione un modelo uniforme para el
proceso de monitoreo de la calidad del agua, en seleccionar sitios geográficamente
33
localizados que permitan establecer una red de monitoreo por unidad hidrográfica”
(SENAGUA, 2012, pág. 2).
También en el “análisis de parámetros in situ, elección de parámetros de
laboratorio en función de las actividades antropogénicas identificadas y
planificación/logística de toma de muestras desde su recolección hasta su envío a un
laboratorio acreditado” (SENAGUA, 2012, pág. 2).
El autor William C. Clark menciona que “Si mañana por la mañana
pudieses hacer agua limpia para el mundo, habrías hecho lo mejor que puedes hacer para
mejorar la salud humana y la calidad medioambiental”(lifeder.com, s.f.)
El plan de muestreo se divide en las siguientes etapas:
2.22.3 Recopilación de información
Se recopila la información “con el propósito de establecer una red de
monitoreo de calidad del agua en la cual se puedan evaluar cambios y características
físicas, químicas y microbiológicas en un cuerpo de agua lótico superficial por unidad
hidrográfica” (SENAGUA, 2012, pág. 3).
2.22.4 Inspección
“El reconocimiento en campo de la zona de estudio es fundamental para
seleccionar la red de monitoreo por unidad hidrográfica. Durante la inspección se registra
la ficha individual del punto inspeccionado” (SENAGUA, 2012, pág. 3).
34
“Para asegurar la legibilidad de la ficha, el registro se realiza con tinta azul,
almacenados adecuadamente, sin tachones, enmendaduras ni correcciones en su
contenido” (SENAGUA, 2012, pág. 3).
En la etapa de inspección se consideran los siguientes puntos.
2.22.5 Cronograma de inspección:
“Se basa en la planificación y logística en carta topográfica,
distanciamiento entre puntos seleccionados, ubicación de los principales factores
antropogénicos y ubicación de puntos de encuentro” (SENAGUA, 2012, pág. 3).
Ubicación:
La SENAGUA usa un software de “posicionamiento satelital (GPS),
registrado en coordenadas UTM, utilizando sistema WGS84” (SENAGUA, 2012, pág.
3).
“La georreferenciación debe estar respaldada con documentación
fotográfica y referencias poblacionales (comunidad, parroquia, cantón, provincia)
infraestructura (puentes), kilometraje vial, ubicación de sistemas de riego, que permitan
establecer una ruta desde la salida hasta la llegada al punto de monitoreo” (SENAGUA,
2012, pág. 3).
Accesibilidad:
“Identificación de las principales vías de comunicación, acceso por vías
secundarias y terciarias que no se alteren por cambios climatológicos” (SENAGUA,
2012, pág. 4).
35
“En el caso de alcanzar el punto por un medio de transporte acuático,
identificar el punto de partida o puerto y establecer una lista de contactos para campañas
de monitoreo futuras” (SENAGUA, 2012, pág. 4).
Identificación de factores antropogénicos:
“Localizar geográficamente áreas que presenten la influencia de toda
actividad antropogénica que afecte la calidad del agua. El registro se debe realizar en la
ficha, que identifique el tipo de actividad, producto y proceso de producción”
(SENAGUA, 2012).
2.22.6 Definición de parámetros de calidad del agua
“Ejecutada la etapa de inspección, se procede a seleccionar la red de
monitoreo definitiva e identificar los parámetros de medición en función de las
actividades antropogénicas aguas arriba del sitio de control” (SENAGUA, 2012, pág. 4).
“La elección y discriminación de parámetros depende del tipo de actividad
que se desarrolle antes del punto a monitorearse como eje de control”(SENAGUA, 2012,
pág. 4).
2.22.7 Parámetros generales a ser evaluados por actividad antropogénica
“La elección de parámetros físicos, químicos y microbiológicos se
relaciona con el cumplimiento ambiental que norma el Texto Unificado de Legislación
Ambiental TULAS, libro VI, “Norma de calidad ambiental y de descarga de efluentes:
Recurso Agua” (SENAGUA, 2012, pág. 4).
36
“Como línea base se realiza mínimo 2 campañas de monitoreo, evaluando
la mayor cantidad de parámetros que puedan ser analizados en función de las actividades
antropogénicas identificadas, naturaleza geológica, asentamiento de poblaciones,
regulación de vertimientos y régimen hidrológico” (SENAGUA, 2012, pág. 4).
“El objetivo es discriminar y establecer parámetros característicos de la
unidad hidrográfica y evaluar su comportamiento en función del tiempo” (SENAGUA,
2012, pág. 4).
2.22.8 Fase de muestreo
“La fase de muestreo se planifica en función del tiempo que demora el
acceso al sitio escogido para la toma de muestras, medición de parámetros in situ,
recolección, conservación, preservación y transporte” (SENAGUA, 2012, pág. 4).
Con el objeto de realizar un “análisis físico, químico y microbiológico a
un laboratorio” a las muestras tomadas (SENAGUA, 2012, pág. 4).
La secretaría es muy prolija en el proceso de muestreo cuya esencia radica
en “asegurar que los resultados analíticos representen la composición real de la muestra”
según consta en el protocolo. (SENAGUA, 2012, pág. 4).
Las fases del monitoreo son:
2.22.9 Cronograma de monitoreo
Es importante puntualizar en lo siguiente “sitio de encuentro, tiempo de
salida-llegada, distanciamiento entre sitios de muestreo, personal responsable de la toma,
tipo de acceso al sitio, tiempo mínimo de toma de muestras (según el tipo de muestra,
simple o compuesta) y localización geográfica” (SENAGUA, 2012, pág. 5).
37
2.22.10 Materiales y equipos de muestreo: Lista de chequeo
Efectuando un check list “se puede verificar la cantidad exacta de
materiales, sustancias y equipos a utilizarse. Se controla la calibración de los equipos de
medición de parámetros in situ, el estado y cantidad de materiales y sustancias utilizadas
en el monitoreo” (SENAGUA, 2012, pág. 5).
2.22.11 Cadena de custodia
“La cadena de custodia es un registro de control entre el analista y el
inspector, que permite asegurar la integridad de envío-recepción de la muestra, el
documento agrupa la codificación” de varios detalles” (SENAGUA, 2012, pág. 5).
Estos datos son “sitios de muestreo, cantidad de parámetros analizados en
laboratorio, parámetros de análisis por tipo de recipiente, modo de preservación, fecha y
hora de muestreo, responsables del muestreo y analistas” (SENAGUA, 2012, pág. 5).
2.22.12 Etiquetado de las Muestras
“Los recipientes deben estar correctamente etiquetados y separados por
sitios de muestreo en un contenedor refrigerante. La etiqueta debe contener los siguientes
datos” (SENAGUA, 2012, pág. 5):
· Identificación de la Institución que realiza el muestreo.
· Demarcación hidrográfica en la que se realiza el estudio.
· Código que identifique el punto a monitorearse y el tipo de
parámetro a analizarse.
· Fecha en la cual se va a realizar el muestreo.
· El parámetro que se analiza en laboratorio.
· El nombre del laboratorio de análisis.
· El tipo de preservante y conservación de la muestra.
38
2.22.13 Toma de muestras
“Al llegar al punto de monitoreo se registra hora, fecha y se completa la
ficha de campo” (SENAGUA, 2012, pág. 6). De gran preponderancia es “identificar las
principales características del sitio y de sus alrededores, principal actividad antropogénica
que se realiza en la zona, presencia de residuos, características organolépticas y
condiciones climatológicas” (SENAGUA, 2012, pág. 6).
Los tipos de muestra a recolectar se clasifican en tres tipos:
2.22.14 Muestra simple-puntual:
“Representa la calidad del agua en el momento y el lugar en que fue
tomada. Este tipo de muestras es recomendable para investigación de varios casos”
(SENAGUA, 2012, pág. 6).
La “polución, comparación con la normativa ambiental vigente, estudios
como línea base, definición de sitios de control y vigilancia, evolución de las
concentraciones a lo largo del sitio de estudio en un corto lapso de tiempo y determinación
de parámetros inestables” son sujetos de muestra simple puntual (SENAGUA, 2012, pág.
6).
2.22.15 Muestra compuesta:
“Representa la calidad del agua promedio durante un periodo de tiempo
pre-establecido” (SENAGUA, 2012, pág. 6).
“Es el resultado de la mezcla de varias colectas simples que son tomadas
de un cuerpo de agua a intervalos de tiempo iguales durante un cierto periodo y que luego
son homogeneizados” (SENAGUA, 2012, pág. 6).
39
“Se recomienda tomar muestras compuestas en puntos de control y
vigilancia, para valorar polución promedio de un cuerpo de agua receptor de descargas
intermitentes” (SENAGUA, 2012, pág. 6).
“Se debe considerar analizar parámetros que no sean inestables, no se
alteren por la ecualización de la muestra compuesta y no reacciones entre analitos”
(SENAGUA, 2012, pág. 6).
2.22.16 Muestra integral:
“Muestra que representa la calidad del agua en la sección transversal del
cuerpo de agua lótico superficial” (SENAGUA, 2012, pág. 6).
“Es resultado de la homogenización de muestras tomadas a lo largo de una
sección dividida en segmentos de igual medida longitudinal. Puede ser simple o
compuesto, por lo tanto puede representar la calidad en un determinado tiempo y espacio”
(SENAGUA, 2012, pág. 6).
“Se recomienda tomar muestras integrales cuando la sección del río es
demasiado irregular, la concentración no es homogénea y el flujo no es constante”
(SENAGUA, 2012, pág. 6).
2.23 ¿Cómo se realiza el Análisis de parámetros in situ?
Para la presente investigación es necesario puntualizar cómo se realiza las
mediciones que cada uno de los parámetros “registrados desde la fuente superficial”
(SENAGUA, 2012, pág. 7).
40
Adicionalmente mencionar “todos los equipos empleados para la
medición de los datos en campo”, que “deberán estar calibrados previamente con sus
respectivos estándares en función de las especificaciones del fabricante” (SENAGUA,
2012, pág. 7).
El siguiente apartado no apunta al concepto como tal de los distintos
parámetros medidos ya que esto está expuesto en el marco conceptual.
Por tanto estas acepciones no redundan sino que más bien se refieren a
las técnicas utilizadas en campo para determinar los valores de cada uno de los
componentes a fin de obtener el insumo para la aplicación de los índices es decir los
datos cuantitativos correspondientes a cada uno de los parámetros.
2.23.1 El pH:
Se comienza con “el procedimiento, lavando el electrodo con agua
destilada, enjuagando el electrodo con agua de la muestra, introduciendo y agitando el
electrodo en un recipiente (previamente enjuagado con agua del recurso hídrico lotico
superficial) que contenga la muestra de agua” (SENAGUA, 2012, pág. 7).
“Se anota la temperatura del agua que indique el equipo”(SENAGUA,
2012, pág. 7).
“Una vez estabilizado el valor de medición, se registra el valor de pH que
se lee en la pantalla del equipo, se lo apaga, se enjuaga el electrodo con agua destilada,
se seca cuidadosamente y se guarda” (SENAGUA, 2012, pág. 7).
41
2.13.2 Conductividad, sólidos totales disueltos y salinidad:
Se principia “el procedimiento lavando el electrodo con agua destilada,
enjuagando el electrodo con agua de la muestra, introduciendo y agitando el electrodo en
un recipiente (previamente enjuagado con agua del recurso hídrico lotico superficial) que
contenga una muestra de agua.” Se registra el valor referente a la temperatura del recurso
hídrico que refleje en el equipo(SENAGUA, 2012, pág. 7).
“Una vez estabilizado en valor de medición en la pantalla, se registran los
valores de conductividad, sólidos totales disueltos y porcentaje de salinidad. Se apaga el
equipo, se enjuaga el electrodo con agua destilada, se seca cuidadosamente y se guarda”
(SENAGUA, 2012, pág. 7).
2.23.3 Oxígeno disuelto:
“El oxímetro debe calibrarse en campo en función de la altura y/o presión
barométrica y la temperatura del lugar” (SENAGUA, 2012, pág. 7).
“La medición se realiza de forma directa en el cuerpo de agua, en un lugar
que presente un flujo adecuado, que no sea ni demasiado turbulento ni estacionario”
(SENAGUA, 2012, pág. 7).
“Al momento de la calibración se anota la temperatura ambiental y luego,
en el momento de la medición, se anota la temperatura del agua y el valor que reporte el
equipo en concentración y porcentaje de oxígeno disuelto” (SENAGUA, 2012, pág. 7).
“Hay que tomar en cuenta el tipo de oxímetro y la calibración que requiera
de acuerdo a las especificaciones técnicas dadas por el proveedor” (SENAGUA, 2012,
pág. 7).
42
2.23.4 Turbiedad:
“Se inicia el procedimiento lavando la celda con agua destilada,
enjuagando la celda con agua de la muestra, se llena la celda con agua de la muestra
tomada directamente del cuerpo de agua, se seca la celda con papel secante y se introduce
la muestra en el medidor” (SENAGUA, 2012, pág. 7).
“Al encender el equipo y una vez estabilizado la medición, se registra el
valor de turbiedad, se apaga el equipo, se enjuaga la celda con agua destilada, se seca y
guarda” (SENAGUA, 2012, pág. 7).
2.24 El Muestreo
La muestra para la presente investigación está compuesta por 33 afluentes
a la cuenca del río Santiago, los datos de los puntos muestreados corresponden a las
campañas del 2014 y 2015 realizadas por la Secretaría Nacional del Agua.
A continuación se detallan las fases de muestreo que utilizó la SENAGUA
según el protocolo aplicado a una fuente superficial de agua, adicionalmente el tipo de
muestreo que se implementó.
La investigación es de fuente secundaria y ha tomado como referencia 33
puntos muestreados ya que son los que coinciden en tener información para los dos
tiempos de interés, así mediante un “macheo “de bases para los dos años, se logró obtener
los 33 referentes a su vez afluentes de la Cuenca del Río Santiago.
2.24.1 Muestreo por selección intencionada o muestreo de conveniencia
Consiste en la elección por métodos no aleatorios de una muestra, cuyas
características sean similares a las de la población objetivo. En este tipo de muestreos la
“representatividad” la determina el investigador de modo subjetivo, siendo este el mayor
43
inconveniente del método ya que no podemos cuantificar la representatividad de la
muestra.
Este tipo de muestreo fue utilizado para recopilar las muestras, la selección de la
ubicación de los puntos no se realizó con fórmulas de cobertura de red ni otro método se
definió considerando varios puntos:
Redes de muestreo anteriores que permitían tener un registro histórico de los
datos.
Ubicación de las estaciones hidrográficas del INAMHI.
Representatividad de la ubicación del punto de muestreo en función de la cuenca
hidrográfica (Cuenca alta, media y baja).
Adicionalmente aspectos secundarios como:
-Seguridad de la toma de la muestra.
-Posibles cambios en la morfología del río.
-Puntos con alguna denuncia previa por sucesos de contaminación deliberada o
natural.
2.24.2 Toma de muestras de agua en el recurso hídrico superficial
“El inspector antes de iniciar el proceso de toma de muestras, debe
colocarse guantes descartables y con el proceso finalizado descartarlos. Es importante
para no contaminar la muestra y como medida de seguridad” (SENAGUA, 2012, pág. 8).
2.24.3 El Envase
“Para tomar la muestra el envase debe ser enjuagado 2 o 3 veces con el
agua que va a ser recolectada, con excepción de parámetros cuyos envases sean
44
previamente esterilizados y contengan alguna sustancia preservante” (SENAGUA, 2012,
pág. 8).
2.24.4 Obteniendo la muestra
“Debido a que la concentración de parámetros físicos, químicos y
microbiológicos en el recurso hídrico lótico puede variar en función de la profundidad,
flujo de corriente y ancho del río” (SENAGUA, 2012, pág. 8).
“El inspector debe considerar que cuando son muestras simples y
puntuales estas serán tomadas aproximadamente en el medio de la contracorriente y
preferentemente en el centro del cuerpo de agua” (SENAGUA, 2012, pág. 8).
Fuente: Protocolo de monitoreo de calidad del agua en el recurso hídrico superficial, Secretaria Nacional
del Agua (SENAGUA 2012).
“Cuando las muestras son integradas, estas deben ser colectadas a lo largo
del ancho del río, preferentemente orilla-centro-orilla, profundidad media y en
contracorriente” (SENAGUA, 2012, pág. 8).
“La ecualización de las muestras deberá realizarse con la suma de todos
los volúmenes colectados, evitando la aireación al momento de la homogenización”
(SENAGUA, 2012, pág. 8).
Gráfico 4: Gráfico demostrativo de muestreo - Muestreo en Agua
Superficial
45
“El inspector debe considerar que la ubicación de la toma de muestras en
el cuerpo de agua lótico superficial, se realizará en una corriente uniforme, considerando
no tomar las muestras en flujos” (SENAGUA, 2012, pág. 8):
· Muy turbulentos: Elevada oxigenación, pérdida de constituyentes volátiles.
· Muy estacionarios: Pérdida de oxígeno, concentraciones no homogéneas y actividad
microbiana en crecimiento.
“Las muestras deben permanecer selladas hasta que lleguen al laboratorio
y deben estar tapadas para prevenir su posterior contaminación” (SENAGUA, 2012, pág.
8).
2.24.5 Conservación, preservación y transporte de muestras
“Además de considerar el procedimiento para la toma de muestras de agua
antes especificado, se debe tomar en cuenta que cada parámetro que se pretenda analizar
lleva un método de conservación, preservación y tiempo máximo de análisis en
laboratorio” (SENAGUA, 2012, pág. 8).
“Finalizadas las actividades de campo y preservación de cada recipiente,
las muestras se colocan en el refrigerador portátil o en hieleras con hielo sintético para
mantenerlas a temperatura entre 4 a 6 °C, para su entrega inmediata al laboratorio”
(SENAGUA, 2012, pág. 8).
“Si las muestras no van a ser entregadas inmediatamente, deben ser
colocadas en un recipiente térmico (refrigerador para su transporte junto con registro de
cadena de custodia)” (SENAGUA, 2012).
“Las botellas de vidrio deben ser embaladas con cuidado para evitar
roturas y derrames” (SENAGUA, 2012).
46
“Las muestras deben ser colocadas en hielo o en un sustituto sintético que
las mantenga entre 4 a 6 °C durante el viaje” (SENAGUA, 2012, pág. 8)
2.24.6 Consideración que se debe tener en el análisis de diferentes parámetros en
un sitio de Muestreo
“Además, del procedimiento de toma de muestras y de las consideraciones
que hay que tomar para conservar, preservar muestras de agua, este protocolo presenta
algunas observaciones que se deben considerar en los siguientes parámetros”
(SENAGUA, 2012, pág. 9):
2.24.7 Parámetros microbiológicos
“Utilizar recipientes de vidrio previamente esterilizados y tapados con
cuidado para su embarque y manejo seguro” (SENAGUA, 2012, pág. 9).
“El inspector, utilizando guantes procede abrir los frascos y sin enjuagar
toma las muestras directamente de la fuente de agua” (SENAGUA, 2012, pág. 9).
“El proceso debe realizarse en el menor tiempo posible, tapar y conservar
en un refrigerador entre 4 a 6 °C. El tiempo máximo para su análisis es de 24 horas”
(SENAGUA, 2012, pág. 9).
“Evitar contaminar el interior y la boca del recipiente recolector. La
cantidad de muestra debe ocupar hasta el 75% del volumen total del recipiente, para
proporcionar de suficiente cantidad de oxígeno para que los microorganismos sean
correctamente contabilizados en laboratorio” (SENAGUA, 2012, pág. 9).
47
2.25 Parámetros inorgánicos
Los parámetros inorgánicos son sujetos de medición utilizando equipos y
métodos, “los recipientes deben llenarse hasta un 98% de su capacidad, para permitir una
adecuada preservación y homogenización de la muestra” (SENAGUA, 2012, pág. 9).
“Se debe evitar sostener desde la boca del recipiente. El momento de la
toma de muestras para evitar golpes, contaminación y mala homogenización”
(SENAGUA, 2012, pág. 9).
2.25.1 Demanda bioquímica de oxígeno
“Utilizando recipiente winkler se toma la muestra hasta el 100% de su
volumen” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
“El tapado del recipiente se lo debe realizar en el interior de la fuente de
agua para evitar el ingreso de aire ambiental a la muestra. Una vez tomada la muestra,
refrigerar entre 4 a 6°C” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
2.25.2 Hidrocarburos totales de petróleo TPH, aceites y grasas
“Sin enjuagar el recipiente, su toma debe ser directa de la fuente y de
manera superficial” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
“Utilizando recipientes de vidrio de color ámbar, de boca ancha y de 1
litro de capacidad. Preservar con ácido clorhídrico hasta ph<2 y conservar la muestra de
4 a 6 °C” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
48
2.25.3 Compuestos orgánicos y metales trazas
“Debido a que estos parámetros pueden estar en concentraciones a nivel
de ppm y ppb, estas cantidades pueden ser total o parcialmente perdidas” (SENAGUA,
2012, pág. 10).
“Por lo que deberán seguir a detalle los procedimientos para su toma de
muestras y debidamente preservados de acuerdo a las especificaciones presentados en el
muestras de agua en función del parámetro de análisis” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
2.25.4 Pesticidas, Organoclorados y PCBs
“Recoger la muestra en frascos de vidrio ámbar. El tapado será recubierto
con hoja de aluminio e inmediatamente después de recolectar la muestra conservar y
mantener a una temperatura entre 4 a 6 °C” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
2.26 Manejo y Reporte de Datos
La Secretaría Nacional del Agua determina en el protocolo, cómo se debe efectuar el
manejo y reporte de los datos con la finalidad de garantizar la calidad de la información
recolectada.
2.26.1 Muestras de control:
Según SENAGUA, (2012) indica que “las muestras de control son
necesarias para evaluar los procedimientos de monitoreo y calidad de los datos obtenidos,
como toma, conservación, preservación, conservación, transporte y análisis de
laboratorio” (pág. 10).
El tipo de muestras de control son los siguientes:
49
2.26.2 Muestras testigo:
“Representa una muestra estándar de concentración conocida de una
especie química previamente identificada y preparada en laboratorio con agua grado
reactivo. Se utiliza como muestra testigo en la preservación de muestras de metales
pesados” (SENAGUA, 2012, pág. 10).
2.26.3 Muestras blancas:
“En cualquier recipiente que participe del monitoreo, llenar de agua de-
ionizada y manipular de igual forma que las muestras tomadas. Su envío y análisis al
laboratorio nos asegura la calidad del muestreo, transporte y análisis en laboratorio”
(SENAGUA, 2012, pág. 10).
Preferentemente se debe realizar en análisis microbiológico.
2.26.4 Muestras duplicadas
“El muestreo duplicado debe considerar muestras tomadas en iguales
condiciones (tipo de flujo en el cuerpo de agua, al mismo tiempo, igual método) al instante
del monitoreo y siguiendo el método de muestreo especificado en el presente protocolo”
(SENAGUA, 2012, pág. 11).
“Se utilizan duplicados para verificar la precisión del laboratorio, posible
desviación en el análisis de bajas concentraciones como metales pesados, organoclorados,
organofosforados entre otros, y envío a laboratorios diferentes para evaluar la
reproducibilidad de resultados” (SENAGUA, 2012, pág. 11).
50
2.26.5 Manejo de Datos
“Para garantizar el manejo y reportes de datos, sobre la calidad del recurso
hídrico, es importante desarrollar un sistema de aseguramiento de la calidad de la
información, diseñado para certificar que los datos de campo y laboratorio tengan
validez”(SENAGUA, 2012, pág. 11).
2.26.6 Aseguramiento de la Calidad (QA)
“Todos los procesos necesarios en el monitoreo para garantizar la calidad
de los resultados” (SENAGUA, 2012).
2.26.7 Control de Calidad (QC)
“Técnicas operacionales para cumplir requerimientos de calidad”
(SENAGUA, 2012).
Para estructurar un control de Calidad, se debe tener:
· Documentación relacionada al metadato
· Soporte en duplicados y nulos
· Control basado en experiencia
· Pruebas datos extraños
· Comparación datos históricos
· Balance iones
· Comparación Sólidos totales calculados y medidos
· Comparación estándares
“Los programas de monitoreo de calidad de agua pueden generar grandes
cantidades de datos. Estos pueden ser almacenados y manipulados fácilmente, colocando
toda la información en una hoja de cálculos o una base de datos computarizada”
(SENAGUA, 2012, pág. 11).
51
“Antes de iniciar el análisis de los datos recibidos del campo y del
laboratorio, todos los datos originales deben ser verificados y cotejados. Esta actividad
empieza revisando todos los formularios con estos datos para ubicar errores o valores
faltantes” (SENAGUA, 2012, pág. 11).
“Una vez ingresados a la computadora, deberá revisarse los datos para
detecta ubicados fuera del rango normal y que pueden indicar errores en el muestreo
(datos inexactos) o anomalías (datos verdaderos que representan valores atípicos para el
parámetro medido)” (SENAGUA, 2012, pág. 11).
“Si todos los datos han sido ingresados en el programa deseado, y han sido
verificados y aceptados, es posible producir gráficos para mostrar cambios espaciales,
temporales y estadísticas para una mejor evaluación” (SENAGUA, 2012, pág. 11).
2.27 Consideraciones generales del monitoreo en calidad del agua frecuencia del
monitoreo
“La cantidad de campañas de monitoreo permite evaluar los cambios de
concentración de Parámetros físicos, químicos y microbiológicos en los cuerpos de agua
en función del tiempo” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
“La frecuencia está ligada a la cantidad y tipo de parámetros a ser
analizados, red de monitoreo y el uso al que va a ser destinado” (SENAGUA, 2012).
Según, SENAGUA, (2012) la frecuencia del monitoreo, una vez
establecida la línea base de calidad del agua de la unidad hidrográfica, depende de: (pág.
12)
52
· “Variación climatológica en el área de estudio, sea en verano, invierno y
épocas de transición” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
· “La cantidad de carga contaminante determinada en la línea base, es
indicativo para establecer la periodicidad del monitoreo” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
“Si la carga contaminante es alta”, se establece “mínimo tres campañas
de monitoreo que puedan evaluar y controlar los sistemas de gestión para conservar y
proteger las fuentes de agua” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
· “En el caso de eventos que puedan afectar drásticamente la calidad del
recurso hídrico como derrames de sustancias químicas peligrosas, de hidrocarburos,
establecer campañas de monitoreo hasta su remediación ambiental completa”
(SENAGUA, 2012, pág. 12).
· “Fiscalización de la calidad del agua según el uso destinado y por sectores
productivos cuyo desarrollo esté ligado estrictamente al cumplimiento de la legislación
ambiental vigente” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
“La necesidad de establecer estudios preliminares a fin de obtener datos
que determinen la frecuencia normal de muestreo”(SENAGUA, 2012, pág. 12).
“Estos datos se relacionan por ejemplo, con la variabilidad de descargas
(en concentración, volumen y periodicidad) al cuerpo receptor; tipos de contaminantes
(conservativos, no conservativos), etc.” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
53
2.27.1 Elección de puntos de monitoreo
“En la unidad hidrográfica de estudio se debe incluir tres zonas que puedan
evaluar el traslado de concentraciones físicas, químicas y microbiológicas a lo largo del
área de drenaje” (SENAGUA, 2012, pág. 12).
2.27.2 Zona de referencia:
“La mayoría de unidades hidrográficas presentan una creciente deltaica y
su análisis se debe realizar en la naciente, tanto de la margen izquierda y como derecha,
del cuerpo hídrico” (SENAGUA, 2012, pág. 13).
“El punto de referencia no debe estar influenciado en lo posible por
poblaciones y actividades industriales” (SENAGUA, 2012, pág. 13).
2.27.3 Zona de influencia:
SENAGUA, (2012) manifiesta que “la elección de puntos de monitoreo
influenciados está en función de las actividades antropogénicas que ameriten un mayor
control y por ende fiscalización, como por ejemplo:” (pág. 13).
· Hidrocarburífera (historial de derrames).
· Mineras (tipo de actividad: cielo abierto, subterránea, planta de beneficio, etc.).
· Agricultura intensiva y extensiva.
· Descargas municipales de aguas servidas domiciliares sin tratamiento.
· Industrias.
· Pasivos ambientales.
54
2.27.4 Zona de descarga:
“Los puntos de monitoreo al final del área de estudio, evalúan la
distribución de concentraciones de parámetros en la unidad hidrográfica, la
autodepuración de material orgánico, la dilución de sustancias disueltas y la
sedimentación de sólidos en suspensión” (SENAGUA, 2012, pág. 13).
“Se debe localizar un punto antes de la junta con una fuente de otra unidad
hidrográfica, para después construir el aporte que tiene la unidad hidrográfica y evaluar
su impacto como demarcación hidrográfica” (SENAGUA, 2012, pág. 14).
2.27.5 Seguridad durante el monitoreo
Para precautelar por el bienestar del personal de inspección como son
inspectores y ayudantes del monitoreo, se tomará en cuenta lo siguiente.
“Si el río es demasiado profundo, turbulento y caudaloso, utilizar un brazo telescópico o
un recipiente sujeto a una cuerda. Al lanzar o sostener los instrumentos mantenerse
equilibrado y sujeto a un medio de seguridad en la orilla” (SENAGUA, 2012, pág. 13).
En cuerpos de agua navegables, utilizar un medio de protección como chaleco salva vidas.
(SENAGUA, 2012, pág. 13)
“Usar guantes, gafas y ropa adecuada (delantales, abrigos protectores, mascarillas, etc.)
para el manejo de productos químicos peligrosos como es el caso de los preservantes.
Siempre tener a la mano solución lavaojos como medida de precaución” (SENAGUA,
2012, pág. 13).
55
“Si están presentes compuestos orgánicos inflamables, prohíba fumar y aleje las fuentes
de calor que puedan existir. Las emanaciones de vapores inflamables se evitan guardando
las muestras en un refrigerador” (SENAGUA, 2012, pág. 13)
“El transporte de reactivos para la preservación de las muestras debe realizarse en hieleras
pequeñas. Se debe utilizar para su dosificación pipetas debidamente etiquetadas y
mantener estabilizados los recipientes para un adecuado transporte hasta y desde el punto
de muestreo” (SENAGUA, 2012, pág. 14).
“Revisar el estado del vehículo de transporte, las vías de comunicación. Contar con
implementos de seguridad del transporte, con identificación personal, vacunación (fiebre
amarilla, tétanos, hepatitis B, fiebre tifoidea, otras) y autorizaciones de inspección”
(SENAGUA, 2012, pág. 14).
· Uno a más integrantes del grupo debe tener conocimientos de primeros auxilios, sepa
actuar en caso de contingencias y desastres. (SENAGUA, 2012, pág. 14)
2.27.6 Modalidades de muestreo
“Las modalidades de muestreo que será aplicado en el monitoreo
considerará presupuesto, personal capacitado, transporte, costos de operación y
mantenimiento, requerimientos de energía y espacio físico, entre otros. Existen dos
modos de muestrear” (SENAGUA, 2012, pág. 14):
56
· Muestreo Manual: Se efectúa “de forma directa o utilizando un
recipiente con una cuerda. Su realización se emplea cuando el punto de monitoreo es de
fácil acceso, es puntual, simple y no hay incidencia en la seguridad del inspector por
aumento de caudal” (SENAGUA, 2012, pág. 14)
· Muestreo automático: Con la utilización de “un equipo automático en
el cual se regula el volumen de alícuotas y la cantidad de muestras tomadas en función
del tiempo. Se emplea cuando son sitios de difícil acceso y cuando la muestra es
compuesta, periódica o en serie” (SENAGUA, 2012, pág. 14).
2.28 Marco Conceptual
A continuación el compendio conceptual referentes a los parámetros físico químicos,
etc. Que forman parte de las estructura de los tres índices observados y aplicados en la
presente investigación.
Parámetros Físicos del Agua y su Calidad
Los parámetros físicos del agua son inherentes a su esencia y su monitoreo revela
cuanta afectación a sufrido el recurso.
2.28.1 Turbiedad
El autor Vargas, (2004) refiriéndose a la turbiedad como parámetro de una
fuente superficial manifiesta que “se debe principalmente a la acción de la materia inerte
como el material producto de la erosión de las rocas” citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 3).
57
2.28.2 Sólidos Totales y Disueltos
Metcalf y Eddy, (2014) expresan que “las partículas que se encuentran en
los cuerpos de agua tienen una variedad de tamaños, una de ellas es la de sólidos disueltos,
definida por contener aquellos sólidos que pueden filtrarse por poros de 1,2 µm o de
diámetro menor” tomado de (msj.go.cr, 2013, pág. 4).
2.28.3 Color
Vargas, (2004) refiriéndose al parámetro de coloración manifiesta que es
“puede verse influenciado por otros parámetros como lo la turbiedad, los sólidos
suspendidos, materia orgánica, la descomposición de la misma y algunos metales como
el hierro, el manganeso entre otros elementos metálicos tienen influencia sobre la
coloración” tomado de (msj.go.cr, 2013).
2.28.4 Olor y Sabor de las aguas superficiales
Según AWWA, (2012) “él cual indica que el olor de las aguas
superficiales puede presentarse por la acción de diversos factores” citado por (msj.go.cr,
2013, pág. 5)
Madigan, (2009) “Algunas fuentes naturales que generan malos olores en
las aguas son las bacterias reductoras de sulfatos, como las bacterias verdes del azufre
quienes descomponen el grupo químico sulfato y emite al exterior un olor a huevo
podrido” citado por (msj.go.cr, 2013)
2.28.5 El pH
Jenkins, (2009) dice que “el pH es una escala logarítmica que mide la
presencia de concentración de hidronios en una sustancia” citado por (msj.go.cr, 2013,
pág. 6).
58
2.28.6 Temperatura
Alfayate, (2008) indica que este parámetro “influencia sobre los procesos
biológicos y químicos que suceden dentro de este compuesto, la cual varía según la región
del planeta en donde se esté, es por esto que existen una gran variedad de ecosistemas
acuáticos” citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 6).
2.29 Características Químicas del Agua
2.29.1 Dureza
“La dureza se da por la presencia de elementos alcalinotérreos en las aguas,
principalmente de Calcio y Magnesio, los cuales interactúan con otros compuestos
disueltos y dan esta propiedad química al líquido” citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 7).
2.29.2 Alcalinidad
En palabras del autor González, (2011) manifiesta que “la alcalinidad es
la propiedad química del agua que le permite neutralizar los compuestos ácidos que se
encuentran diluidos en el medio, mediante la interacción con el carbonato y el carbonato
ácido” citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 8).
2.29.3 Cloruros
“El Cloro presente en las aguas naturales, se debe principalmente a la
interacción del elemento con sales como el Calcio, Magnesio y Sodio, las cuales
provienen de la erosión de las rocas evaporiticas” (González, 2011) citado por (msj.go.cr,
2013, pág. 8).
2.29.4 Nitratos y Nitritos
“La presencia de Nitratos y Nitritos en las aguas superficiales se debe a
procesos naturales como lo es el ciclo del Nitrógeno, el cual mediante la precipitación
húmeda transporta el Nitrógeno atmosférico hasta los cuerpos de agua” (Cárdenas, 2013)
mencionado por (msj.go.cr, 2013, pág. 9)
59
2.29.5 Sulfatos
“Los sulfatos son compuestos que se encuentran diluidos en las aguas
superficiales por la acción erosiva que tiene el líquido sobre rocas sedimentarias como la
lutita, y por las interacciones bioquímicas de las bacterias sulfato-reductoras referido” por
(msj.go.cr, 2013, pág. 10)
“Quienes modifican las propiedades químicas creando estos compuestos;
para garantizar que el sulfato no vaya ocasionar cambios en la calidad del agua es
pertinente que las concentraciones no sobrepasen el rango” referido por (msj.go.cr, 2013,
pág. 10)
2.29.6 Plomo
Según (Albert, 2012) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 10) “el plomo es
un elemento que se le puede encontrar en una variedad de medios ya sea en el aire, suelo,
plantas, animales y el agua, sin embargo es el suelo quien contiene la mayor cantidad de
este metal”.
“El cual es liberado a los cuerpos de agua mediante la acción erosiva que
sufre el manto y las rocas contenedoras” citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 10).
“La capacidad de dispersión que tiene el recurso hídrico sobre este metal
hace que las concentraciones promedio ronden de los 0,001 µgPb/ml hasta los 0,01
µgPb/ml, valores que están muy por debajo de la norma establecida” citado por
(msj.go.cr, 2013, pág. 10).
60
2.29.7 Cobre
“La presencia de Cobre en las aguas tiene la capacidad de ingresar por las
paredes celulares e inhibir el funcionamiento de los microorganismo” (Rajagopal, 2012)
mencionado por (msj.go.cr, 2013, pág. 10), “la concentración deseable de Cobre en las
aguas naturales es de 31,85 µmolCu/l” (Arakeri, 2013) citado por (msj.go.cr, 2013, pág.
10)
2.29.8 Hierro
El hierro es de “la especie Fe+2, el ión que se encuentra mayoritariamente
dentro de los causes y su concentración promedio es de 700 µgFe/l” (Postawa, 2013)
referido por (msj.go.cr, 2013, pág. 11).
“Sin embargo una acumulación excesiva de este metal puede llegar a
ocasionar cambios en la coloración y sabor del agua, haciendo que no sea gusto del
consumidor” (Postawa, 2013) referido por (msj.go.cr, 2013, pág. 11).
2.29.9 Manganeso
“Es un componente de los suelos el cual al ser erosionado por las aguas es
incorporado a esta y sufre una serie de reacciones en las cuales se libera la especie Mn+2,
ión según (Postawa, 2013) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 11)
“Puede reducirse hasta formar otros óxidos menos solubles; la
concentración de este elemento ronda los 200 µgMn/l y su límite máximo permisible es
de 0,5 mg/l para consumo humano” (Postawa, 2013) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 11)
61
2.29.10 Amonio
“La presencia de amonio en las aguas naturales se debe principalmente a
la descomposición de los restos de tejidos de plantas o de animales, a las excretas que son
depositadas en los cauces de los ríos” (Cech, 2009) referido por (msj.go.cr, 2013, pág.
11).
No obstante son las bacterias nitrificantes las encargas de producir amonio
a partir del Nitrógeno presente en estos desechos, el cual se diluye y dispersa (Cech, 2009)
referido por (msj.go.cr, 2013, pág. 11).
La concentración promedio de este compuesto en las aguas superficiales
es de 0,11 mgNH3/l (Stanley, 2004) citado por (msj.go.cr, 2013, pág. 11).
2.29.11 Oxígeno Disuelto
“El oxígeno disuelto es fundamental para que puede existir vida en las
aguas superficiales, pues de este depende las plantas, las especies animales y
microorganismos que en ella habitan” (Hocking, 2006) referido por (msj.go.cr, 2013, pág.
12).
“Este compuesto químico es transferido de la atmósfera a las aguas por lo
que las concentraciones pueden variar en el tiempo” (Bell, 2011) citado por (msj.go.cr,
2013, pág. 12),
“La concentración de oxígeno en las aguas no puede ser menor a 5 mgO2/l
pues por debajo de este valor la biota del ecosistema pueden presentar problemas
reproductivos y de crecimiento” (Hocking, 2006) referido por (msj.go.cr, 2013, pág. 12).
62
2.30 Características Biológicas del Agua
Para la presente investigación uno de los parámetros que interviene en la estructura de los
índices propuestos, son los coliformes fecales, siendo las excretas de los seres humanos
o animales.
2.30.1 Coliformes Fecales
Según Mandigan y col., (1997) “los coliformes fecales son un subgrupo de los coliformes
totales, capaz de fermentar la lactosa a 44.5ºC.Aproximadamente el 95% del grupo de los
coliformes presentes en heces fecales están formados por Escherichia coli y ciertas
especies de Klebsiella” (tierra.rediris.es).
“Ya que los coliformes fecales se encuentran casi exclusivamente en las heces de
animales de sangre caliente, se considera que reflejan mejor la presencia de
contaminación fecal” (tierra.rediris.es) citado de (Mandigan y col., 1997).
63
CAPÍTULO III
3. ÍNDICES DE CALIDAD DE AGUA
La valoración de la calidad del agua puede ser entendida como la
evaluación de su naturaleza química, física y biológica en relación con la calidad natural,
los efectos humanos y usos posibles (Prat, N., 1998). Para simplificar la interpretación de
los datos de su monitoreo, existen índices de calidad de agua (ICA) (Fernández & Solano,
2008) citado por ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
En términos simples, un ICA es un número único que expresa la calidad
del recurso hídrico mediante la integración de las mediciones de determinados parámetros
de calidad del agua y su uso es cada vez más popular para identificar las tendencias
integradas a los cambios en la calidad del agua (Samboni, Carvajal, & Escobar, 2007, pp.
172-181) , (Development and Use of Global Water Quality Indicators and Indices, 2005)
citado por ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009). En la tabla siguiente se presenta las principales
ventajas y limitaciones de los ICA.
Fuente: Índices de calidad de agua en fuentes superficiales utilizadas en la producción de agua para
consumo humano. Una revisión crítica.Torres, Cruz, & Paola, 2009.
6. Permites priorizar para evaluaciones de calidad
del agua mas detalladas.
6. Se basan en generalidades conceptuales que no
son de aplicación universal.
7. Mejoran la comunicación con el público y
aumetan su conciencia sobre las condiciones de
calidad del agua.
8. Ayudan en la definición de prioridades con fines
de gestión.
7. Algunos científicos y estadísticos tienden a
rechazar y criticar su metodología, lo que afecta la
credibilidad de los ICA como una herramienta para
la gestión
VENTAJAS LIMITACIONES
3. Útiles en la evaluación de la calidad del agua
para usos generales.
3. No pueden evaluar todos los riesgos presentes
en el agua.
4. Permiten a los usuarios una fácil interpretación
de los datos.
4. Pueden ser subjetivos y sesgados en su
formulación.
5. Pueden identificar tendencias de la calidad del
agua y áreas problemáticas.
5. No son de aplicación universal debido a las
diferentes condiciones ambientales que presentan
las cuencas de una región a otra.
1. Permiten mostrar la variación espacial y
temporal de la calidad del agua.1. Proporcionan un resumen de los datos.
2. Método simple, consiso y válido para expresar la
importancia de los datos generados regularmente
en el laboratorio.
2. No proporcionan información completa sobre la
calidad del agua.
Tabla 6: Ventajas y Limitaciones de los ICA
64
3.1 Historia del desarrollo de los Índices de Calidad de Agua
La evaluación general de la calidad del agua ha sido objeto de múltiples
discusiones en cuanto a su aplicación para la regulación del recurso hídrico en el mundo
ya que ésta considera criterios que no siempre garantizan el resultado esperado para
regiones con diferentes características ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“Como consecuencia, muchos países han desarrollado estudios e
indicadores tendentes a aplicar criterios de evaluación propios, de tal manera que su
aplicabilidad corresponda con sus requerimientos y necesidades” ( Torres, Cruz, &
Patiño, 2009).
“Los intentos para lograr construir un índice que permita calificar la
calidad del agua tienen bastante historia según manifiestan”( Torres, Cruz, & Patiño,
2009).
“En los últimos 130 años, varios países europeos han desarrollado y
aplicado diferentes sistemas para clasificar la calidad de las aguas” ( Torres, Cruz, &
Patiño, 2009).
“Sin embargo, el desarrollo de ICA basados en el empleo de valores
numéricos para asignar una gradación de la calidad en un escala prácticamente continua
son relativamente recientes” tomado de ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
65
“El desarrollo e implementación de un ICA de manera formal y
demostrada lo hicieron Brown et al. con el apoyo de NSF, basándose en la estructura del
índice de Horton y en el método Delphi” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“Estos índices desarrollados con anterioridad ayudaron a para definir los
parámetros, pesos ponderados, subíndices Ii y clasificación a ser empleados en el cálculo”
( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“La clasificación consideró las características que debe presentar la fuente
de captación para su destinación para consumo humano. A pesar de haber sido
desarrollado en Estados Unidos, es ampliamente empleado en el mundo y ha sido
validado” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“Los ICA más recientes, cuyo objetivo fundamental es la evaluación de la
calidad del agua para consumo humano previo tratamiento, incluyen dentro de su
estructura parámetros fisicoquímicos y microbiológicos directamente relacionados” (
Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“Con el nivel de riesgo sanitario presente en el agua. Montoya y Contreras
plantearon el ICA empleado como herramienta de indicación en el estudio sobre aguas
superficiales del Estado de Jalisco-México” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
Este ICA está “conformado por 18 parámetros fisicoquímicos y
microbiológicos agrupados en 4 categorías: cantidad de materia orgánica; materia
bacteriológica presente; características físicas y materia orgánica” ( Torres, Cruz, &
Patiño, 2009).
66
“En el ámbito nacional y regional, se han desarrollado diferentes estudios
orientados a desarrollar o adaptar ICA acordes con las características ambientales de
algunas fuentes superficiales” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“Rojas (Development and Use of Global Water Quality Indicators and
Indices, 2005) adaptó el ICA-NSF a las condiciones específicas del río Cauca, reduciendo
el número de parámetros que lo conforman” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
“La importancia de los ICA no sólo se limita a la evaluación de la calidad
de las fuentes superficiales” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
3.2 Estructura de cálculo de los ICA
“La estructura de cálculo de la mayoría de los ICA se basa en la
normalización de los parámetros que los conforman de acuerdo con sus concentraciones,
para su posterior ponderación en función de su importancia” ( Torres, Cruz, & Patiño,
2009).
Los ICA se calculan “mediante la integración de las ponderaciones de los
parámetros a través de diferentes funciones matemáticas” ( Torres, Cruz, & Patiño,
2009).
“Existen dos enfoques para el cálculo: i) el producto ponderado en el cual
los pesos dan importancia a los puntajes y todos ellos son ponderados de acuerdo a la
importancia de los pesos y luego son multiplicados” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009)
“Suma ponderada, en la cual cada puntaje es multiplicado por su peso y
los productos son sumados para obtener el índice si los pesos son iguales para cada
puntaje” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
67
“El valor del índice es llamado valor aritmético no ponderado, si la suma
de los pesos no es igual, se conoce como valor aritmético de la calidad del agua” ( Torres,
Cruz, & Patiño, 2009).
3.3 Índice de calidad ICA por la National Sanitation Foundation NSF (1970)
El índice de Calidad de Agua “Water Quality Index” (WQI), “fue
desarrollado en 1970 por la National Sanitation Foundation (NFS) de Estados Unidos,
por medio del uso de la técnica de investigación Delphi de la “Rand Corporation” (Ball y
Church 1980)” (unipamplona.edu.co).
“Esta técnica es utilizada comúnmente en paneles de expertos, que para la
época fueron 142. El INSF, tiene la característica de ser un índice multiparametros, y se
basó en tres estudios” (unipamplona.edu.co).
En el primero, se aprobaron 35 variables de contaminación incluidos en el
índice; los expertos opinaron sobre ella y clasificaron los mismos en tres categorías de
acuerdo a si el parámetro debía ser: “no incluido”, “indeciso” o “incluido”
(unipamplona.edu.co).
Dentro de los incluidos debían dar una calificación de 1 a 5, de acuerdo a
su mayor o menor importancia, siendo uno la calificación más significativa. Igualmente
tuvieron la oportunidad de incluir más variables (Ott, 1978; Brown et al., 1970)
(unipamplona.edu.co).
“En un segundo estudio, se dio la evaluación comparativa de las respuestas
dadas por todos los expertos, de tal manera que se modificaran las respuestas si se
determinaba conveniente” (unipamplona.edu.co).
68
“Como resultado de este segundo estudio, nueve fueron las variables
identificadas de mayor importancia: Oxígeno Disuelto, Coliformes Fecales, pH, DBOS,
Nitratos, Fosfatos, Temperatura, Turbidez y Solidos Totales” (unipamplona.edu.co).
“Finalmente, en el tercer estudio, los participantes fueron cuestionados
sobre el desarrollo de una curva de valoración para cada variable” (unipamplona.edu.co).
“Los niveles de Calidad de Agua tuvieron un rango de 0 a 100 que fueron
localizadas en las ordenadas y los diferentes niveles de las variables en las abscisas”
(unipamplona.edu.co).
Cada participante realizó la curva que pensó que representaba la variación
de la calidad de agua, causada por el nivel de contaminación de las variables. Estas curvas
fueron conocidas como “Relaciones Funcionales” o “Curvas de Función” (Ott, 1978;
Brown et al., 1970) tomado de (unipamplona.edu.co).
3.4 Curvas de Función
“Para generar las curvas de función los investigadores promediaron todas
las curvas para producir, de la misma manera, una promedio para cada contaminante”
(unipamplona.edu.co).
“Luego las curvas fueron graficadas a través del uso de la media aritmética
con un límite de confianza al 80% sobre este valor medio” (unipamplona.edu.co).
“Límites de confianza cercanos a la media representaba un contaminante
variable, hecho que se verificaba en los estudios, mientras que límites de confianza
amplios representaba desacuerdos entre las respuestas” (unipamplona.edu.co).
69
3.5 Formulación y Cálculo del Índice NSF
“El establecimiento de los pesos para los subíndices, fue una tarea crítica.
Era importante que los pesos sumaran uno, con la atenuante de tener en cuenta las
valoraciones dadas por los expertos” (unipamplona.edu.co).
“Para lograr esto, se calcularon promedios aritméticos de las valoraciones
para todas las variables; los pesos temporales eran calculados dividiendo la importancia
de cada parámetro sobre la valoración del peso de la variable de mayor importancia, es
decir, oxígeno disuelto” (unipamplona.edu.co).
Así, los pesos temporales era divididos individualmente entre la suma de
los pesos temporales, lo que produjo los pesos finales.
“Estos pesos fueron: oxígeno disuelto, 0.17; Coliformes fecales, 0.15; pH,
0.12; DBOs, 0.10; nitratos, 0.10; fosfatos, 0.10; Desviación de temperatura, 0.10;
turbiedad, 0.08; y sólidos totales, 0.08 (Ott, 1978)” (unipamplona.edu.co).
“El NSF usó una suma lineal ponderada. El resultado de su aplicación,
debe ser un número entre 0 y 100, donde 0 representa la calidad de agua muy pobre y
100 representa la calidad de agua excelente” (unipamplona.edu.co).
Esto encaja con el concepto del público general de valoraciones.
La primera ecuación del índice fue un promedio geométrico ponderado:
𝑊𝑄𝐼 = (∏ 𝑆𝐼𝑖)𝑤𝑖
𝑛
𝑖=1
Fuente: tomado de (unipamplona.edu.co).
70
En la actualidad el índice usa un Promedio Aritmético Ponderado:
𝐼𝐶𝐴 𝑁𝑆𝐹 = ∑ 𝑆𝐼𝑖𝑊𝑖
𝑛
𝑖=1
Dónde: WQI: índice de Calidad de Agua
SIi: Subíndice del Parámetro I
Wi: Factor de Ponderación para el Subíndice i
Fuente: tomado de (unipamplona.edu.co).
“Mientras la suma lineal ponderada se usa ampliamente, la agregación del
producto ponderado, evita eclipsar el resultado, porque si un subíndice es cero, entonces
el índice es automáticamente cero (Ott, 1978).Un ejemplo del cálculo del NSF WQI”
(unipamplona.edu.co).
Tabla 7: Ponderación de los parámetros a intervenir en el índice NSF
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
“El resultado final es interpretado de acuerdo con la siguiente escala de clasificación en
la que el fondo representa el color correspondiente a cada rango:” (unipamplona.edu.co).
PARÁMETROS ICA NSF PONDERACÓN CARACTERÍSTICAS
Oxígeno de saturación % 0,17 Físico- Químicos
Demanda Bioquímica de
Oxígeno 0,11 Físico- Químicos
Coliformes Fecales 0,16 Orgánicos
Nitratos 0,10 Físico- Químicos
pH 0,11 Físico- Químicos
Temperatura 0,10 Físico- Químicos
Sólidos Totales 0,07 Físico- Químicos
Fosfatos 0,10 Físico- Químicos
Turbidez 0,08 Físico- Químicos
71
Escala de categorización referente al índice de calidad de agua.
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: tomado de (unipamplona.edu.co).
“Este índice tiene la particularidad de ser ampliamente usado en estudios
ambientales. Así, en los Estados Unidos en 1977, 12 de los 60 estados y agencias
interestatales los usaron. Inclusive se ha utilizado gráficas tridimensionales para mostrar
perfiles de calidad” (unipamplona.edu.co).
“El índice se coloca en el eje vertical y el tiempo y la distancia en los ejes
horizontales, con el fin de detectar tendencias y observar el comportamiento de la
contaminación (Ott, 1978)” (unipamplona.edu.co).
Excelente 91-100
Buena 71-90
Media 51-70
Mala 26-50
Muy Mala 0-25
72
Tabla 8: ICA NSF correspondientes a los años 2014 y 2015 para los puntos muestreados
en la Cuenca del Río Santiago que presentan cambios dramáticos en su calidad.
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
3.5.1 Análisis Descriptivo ICA NSF
Una vez aplicadas las diferentes fórmulas de cálculo para obtener los valores de los
índices, es primordial evidenciar los principales hallazgos, para realizar esto es necesario
utilizar la técnica de la estadística descriptiva que está formada por procedimientos
empleados para resumir y describir las características importantes de un conjunto de
mediciones. (Mendenhall, Beaver, & Beaver, 2010, pág. 4), en este caso para describir
los datos resultantes una vez aplicado el índice NSF a la muestra compuesta por los
33 puntos observados a lo largo de la Cuenca del Río Santiago.
NSF
Nº FUENTE 2014 TIPO DE CALIDAD 2015TIPO DE
CALIDADOBSERVACIÓN DIFERENCIA
1 Río Wawayme 83CALIDAD
ACEPTABLE47
CONTAMINADA
FUERTE
DUDOSO PARA
CONSUMO35
2 Río Tundayme 84CALIDAD
ACEPTABLE50
CONTAMINADA
FUERTE
DUDOSO PARA
CONSUMO35
3 Río Quimi 79CONTAMINACIÓN
LEVE59 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE
POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE
19
4 Río Machinaza 76CONTAMINACIÓN
LEVE57 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE
POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE
18
5Rio Quimi AJ Rio
Zamora 81
CALIDAD
ACEPTABLE63 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE
POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE
18
6 Río Nambija 68 CONTAMINADA 56 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE
POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE
12
7Rio Chuchumbletza
AJ R. Zamora 78
CONTAMINACIÓN
LEVE70 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE
POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE
9
8 Río Nangaritza 76CONTAMINACIÓN
LEVE69 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE
POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE
8
9 Río Valladolid 80CONTAMINACIÓN
LEVE73
CONTAMINACIÓ
N LEVE
DUDOSO SU
CONSUMO SIN
PURIFICACION
7
10 Río Canchis 85CALIDAD
ACEPTABLE78
CONTAMINACIÓ
N LEVE
DUDOSO SU
CONSUMO SIN
PURIFICACION
7
73
Tabla 9: Estadísticas Resumen ICA NSF
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
Análisis: Al aplicar el índice de calidad NSF a las observaciones se ha obtenido que
principalmente los ríos Wawayme y Tundayme, han experimentado un decremento en
la calidad de sus aguas pasando en el lapso de tan solo un año de calidad aceptable a
contaminación fuerte, cayendo en promedio 35 puntos, también se puede percibir que los
Ríos Yacuambi y Zamora han mantenido la calidad del recurso hídrico en relación al año
pasado.
Llama la atención que el punto muestreado en el Río Zamora ubicado al final de la
Subcuenca, presenta un incremento en su calidad pasando de experimentar en el año 2014
contaminación a presentar en el 2015 contaminación leve.
Para el año 2014 el promedio y la mediana coinciden con un valor de 76 puntos lo que
significa que en promedio aplicando el primer índice propuesto las aguas superficiales de
las 33 muestras presentan contaminación leve. La mediana al ser un estadístico más
robusto sirve de soporte para afirmar que efectivamente el punto central se ubica en este
FUENTE 2014 TIPO DE CALIDAD 2015 TIPO DE CALIDAD
Río Wawayme 83 CALIDAD ACEPTABLE 47 CONTAMINADA FUERTE
Río Tundayme 84 CALIDAD ACEPTABLE 50 CONTAMINADA FUERTE
Río Quimi 79 CONTAMINACION LEVE 59 CONTAMINADA
Río Machinaza 76 CONTAMINACION LEVE 57 CONTAMINADA
Rio Yacuambi 68 CONTAMINADA 68 CONTAMINADA
Río Zamora 70 CONTAMINADA 70 CONTAMINADA
Alta Zamora. Q El Hierro 85 CALIDAD ACEPTABLE 85 CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo DJ Río Punchis 73 CONTAMINACION LEVE 79 CONTAMINACION LEVE
Río Zamora (Fin de Subcuenca) 63 CONTAMINADA 73 CONTAMINACION LEVE
MAX 86 86
MIN 63 47
PROMEDIO 76 71
MEDIANA 76 72
RANGO 23 39
DESVIACIÓN ESTANDAR 6 10
74
valor, puesto que la mediana no es susceptible a los datos atípicos. En el año 2015 en
promedio la calidad de agua declina a 71 puntos que se encasilla en el rango denominado
agua con tipo contaminación leve.
Si se toman en cuenta los estadísticos resumen se concluye que el decremento es
considerable para los primeros cuatro ríos en los dos tiempos observados, la desviación
estándar se amplía 4 puntos con relación al primer periodo medido. En el año 2015 la
calidad de las aguas superficiales de los ríos muestreados se dispersa en promedio diez
puntos de su calidad media.
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
La calidad del agua se ha visto más afectada para los puntos muestreados en los ríos
Tundayme, Wawayme y Quimi aplicando el ICA NSF.
El índice NSF ha observado la calidad del Recurso hídrico de la Cuenca del Río Santiago
con base en 10 parámetros, Oxígeno de Saturación, Demanda Bioquímica de Oxígeno,
Coliformes Fecales, Nitratos, pH, Temperatura, Sólidos Totales, Fosfatos y Turbidez ,
estos parámetros al parecer logran abarcar lo necesario para explicar aceptablemente la
Tabla 10: Diferencia porcentual de los cinco ríos con más deterioro en la
calidad de sus aguas, ICA NSF.
75
realidad de las fuentes superficiales muestreadas, pero será necesario verificar los
resultados de los dos índices restantes para determinar que índice es el más apropiado
para las características que presentan los puntos monitoreados para la presente
investigación.
3.6 Índice de Calidad ICA OWQI
“Para determinar la sensibilidad de varios métodos de agregación a los
cambios en la calidad del agua debido a diferentes variables, se utilizó la fórmula del
promedio cuadrado no ponderado” (unipamplona.edu.co).
La media aritmética “original para el OWQI y el geométrico del NSF,
fueron comparados con conjuntos reales e idealizados. Para los datos idealizados, cada
subíndice fue variado desde 100 (ideal) a 10 (deficiente), mientras que otros valores de
subíndices fueron ranqueados a 100” (unipamplona.edu.co).
“En todos los ensayos, el promedio cuadrado ponderado fue más sensible
a los cambios en las variables individuales. Esta fórmula (Dojlido et al., 1994), permitió
obtener la variable más impactada para impartirle mayor influencia sobre el índice de
calidad” (unipamplona.edu.co).
“Este método reconoce que las diferentes variables puedan poseer
diferente significación en la calidad global de diferentes estaciones y ocasiones”
(unipamplona.edu.co).
“Los métodos que asignan pesos fijos a las variables y la variable que tiene
un gran peso estadístico, tiene por consiguiente una gran influencia en el índice”
(unipamplona.edu.co).
76
“Por ejemplo, en un índice con altos pesos para el oxígeno, altas
concentraciones de coliformes fecales puede no reflejar en los resultados del índice si la
concentración del OD está cercana a la ideal” (unipamplona.edu.co).
“ Esta característica puede ser deseable en índices específicos para la
protección de la vida acuática. Sin embargo el OWQI está diseñado para comunicar una
calidad de agua en general, más que para un uso específico” (unipamplona.edu.co).
“En esta vía, la sensibilidad a los cambios en cada variable es más deseable
que la sensibilidad a la variable con mayor peso” (unipamplona.edu.co).
“La ecuación actual del OWQI, corresponde a una función del promedio
armónico cuadrado no ponderado” (unipamplona.edu.co).
𝑊𝑄𝐼 =√
𝑛
∑1
𝑆𝐼𝑖2
𝑛𝑖=1
Dónde:
WQI: Índice de Calidad de Agua
N: Número de Subíndices
SIi: Subíndice del Parámetro i Fuente: tomado de (unipamplona.edu.co).
La ecuación con subíndices es como sigue:
𝑂𝑊𝑄𝐼 =√
8
1𝑆𝐼𝑟
2 +1
𝑆𝐼𝑂𝐷2 +
1𝑆𝐼𝐷𝐵𝑂
2 +1
𝑆𝐼𝑝𝐻2 +
1𝑆𝐼𝑆𝑇
2 +1
𝑆𝐼𝑁2 +
1𝑆𝐼𝑃
2 +1
𝑆𝐼𝐶𝐹2
Fuente: tomado de (unipamplona.edu.co).
77
3.6.1 Clasificación de las Calificaciones del OWQI
Rango de calidad de agua índice OWQI.
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: tomado de (unipamplona.edu.co).
Tabla 11: ICA OWQI correspondiente a los años 2014 y 2015 para los puntos
muestreados en la Cuenca del Río Santiago que presentan cambios dramáticos en su
calidad
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
ICA OWQI
Nº RIO 2014 TIPO DE CALIDAD 2015TIPO DE
CALIDAD DIFERENCIA
1 Río Wawayme 73CALIDAD POBRE
27CALIDAD
MUY POBRE 47
2 Río Valladolid 74CALIDAD POBRE
27CALIDAD
MUY POBRE 47
3 Río Tundayme 73CALIDAD POBRE
27CALIDAD
MUY POBRE 46
4Rio Quimi AJ
Rio Zamora 72
CALIDAD POBRE27
CALIDAD
MUY POBRE 45
5 Río Quimi 70CALIDAD POBRE
27CALIDAD
MUY POBRE 43
6 Río Machinaza 66CALIDAD POBRE
25CALIDAD
MUY POBRE 41
7
Rio
Chuchumbletza
AJ R. Zamora
67CALIDAD POBRE
27 CALIDAD
MUY POBRE 40
8 Río Machinaza 65CALIDAD POBRE
26CALIDAD
MUY POBRE 40
90-100 Excelente
85-89 Buena
80-84 Justa
60-79 Pobre
< 60 Muy Pobre
RANGO PARA EL ÍNDICE
78
3.6.2 Análisis Descriptivo OWQI
Se utilizará la técnica de estadística descriptiva también para sustentar este apartado, los
ríos Wawayme y Tundayme según el índice OWQI, también constan como los ríos con
mayor afectación en su calidad pasando en el periodo de un año de calidad pobre a calidad
muy pobre discrepa con el primer índice analizado donde el Valladolid no figura entre
los principales, ni siquiera en la lista de los cinco ríos con cambios más dramáticos.
Este es uno de los hallazgos que se irán describiendo, adicionalmente la diferencia
porcentual entre los dos años investigados es de 47 puntos para los tres ríos. Las fuentes
que han mantenido su calidad son aproximadamente cuatro, el río Mayo pasa
sorprendentemente de calidad muy pobre a calidad buena repuntando con 63 puntos más
que el año 2014.
Tabla 12: Estadísticas Resumen ICA OWQI
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
ICA OWQI
FUENTE 2014 TIPO DE CALIDAD 2015 TIPO DE CALIDAD
Río Wawayme 73 CALIDAD POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Río Valladolid 74 CALIDAD POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Río Tundayme 73 CALIDAD POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Río Zamora 27 CALIDAD MUY POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Río Bomboiza 27 CALIDAD MUY POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Rio Zamora DJ Río 26 CALIDAD MUY POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Río Nambija 26 CALIDAD MUY POBRE 27 CALIDAD MUY POBRE
Río Machinaza 26 CALIDAD MUY POBRE 81 CONTAMINACION JUSTA
Río Mayo DJ Río Punchis 27 CALIDAD MUY POBRE 84 CONTAMINACION JUSTA
Río Mayo 27 CALIDAD MUY POBRE 90 CALIDAD BUENA
MAX 74 90
MIN 26 27
PROMEDIO 41 44
MEDIANA 27 27
RANGO 48 63
DESVIACIÓN ESTANDAR 23 28
79
Las estadísticas resumen manifiestan cambios abruptos, los mínimos y máximos tienen
un rango más amplio en comparación de los obtenidos aplicando el ICA NSF, el
promedio es 41 puntos para el año 2014 y 44 para el 2015, muy por debajo del promedio
obtenido por el índice NSF, se debe evidentemente a que este (OWQI), utiliza ocho
parámetros: Oxígeno de saturación, Temperatura, Demanda Bioquímica de Oxígeno, pH,
NO3+NH4, fosfato, Sólidos Totales, Coliformes Fecales. La desviación estándar se
encuentra entre 23 puntos para el años 2014 y 28, lo que no corresponde a la realidad que
se evidencia según ICA NSF, además es una dispersión que no es aceptable en este caso
muestra que los parámetros utilizados integrados en la fórmula del ICA OWQI, no son
los más apropiados para manifestar la calidad de las fuentes muestreadas.
Principales ríos contaminados según ICA OWQI
Tabla 13: Principales ríos contaminados según ICA OWQI
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
ICA OWQI
Nº FUENTE 2014 2015 DIF % RANGO 2014 RANGO 2015
2 Río Valladolid 74 27 47CALIDAD
POBRECALIDAD MUY
POBRE
1 Río Wawayme 73 27 47CALIDAD
POBRECALIDAD MUY
POBRE
3 Río Tundayme 73 27 46CALIDAD
POBRECALIDAD MUY
POBRE
4Rio Quimi AJ
Rio Zamora 72 27 45
CALIDAD
POBRECALIDAD MUY
POBRE
5 Río Quimi 70 27 43CALIDAD
POBRECALIDAD MUY
POBRE
80
Tabla 14: Diferencia porcentual de los cinco ríos con más deterioro en la calidad de sus
aguas, ICA OWQI.
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
El gráfico muestra que las diferencias porcentuales para los cinco ríos cuya calidad se ha
visto comprometida, se proyecta constante y dispersa de forma inquietante con 40 puntos
de decremento en la calidad aproximadamente en relación a los años investigados 2014 y
2015.
3.7 Índice de Calidad de Agua según Dinius
“El índice de calidad de Dinius (1972) se determina de la siguiente forma”
( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
Dónde:
Ii es el subíndice de la variable y,
Wi es el peso ponderado para el subíndice i.
𝐷𝐼𝑁𝐼𝑈𝑆 = ∑ 𝑊𝑖 ∗ 𝐼𝑖
𝐼𝐼
𝑖=1
Fuente: tomado de ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
81
“El índice de Dinius tiene la siguiente clasificación por medio de rangos
para categorizar la calidad del agua, estos rangos fueron establecidos para la versión
referente al año 1972” ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
Categorías ICA DINIUS
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: tomado de ( Torres, Cruz, & Patiño, 2009).
Tabla 15: ICA Dinius para los años 2014 y 2015 para los puntos muestreados de la
Cuenca del Río Santiago, que presentan cambios dramáticos en su calidad
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA
Nº FUENTE 2014TIPO DE
CALIDAD2015 TIPO DE CALIDAD OBSERVACIÓN DIFERENCIA
1Río Wawayme
91CALIDAD
ACEPTABLE63 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE27
2Río Tundayme
91EXCELENTE
CALIDAD65 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE26
3Río Quimi
88CALIDAD
ACEPTABLE66 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE21
4Río Machinaza
86CALIDAD
ACEPTABLE66 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE19
5Río Nambija
83CALIDAD
ACEPTABLE68 CONTAMINADA
TRATAMIENTO DE POTABILIZACIÓN
CONSIDERABLE16
6Rio Quimi AJ Rio
Zamora 88
CALIDAD
ACEPTABLE79
CONTAMINACIÓN
LEVE
DUDOSO SU CONSUMO SIN
PURIFICACIÓN10
7Río Machinaza
86CALIDAD
ACEPTABLE78
CONTAMINACIÓN
LEVE
DUDOSO SU CONSUMO SIN
PURIFICACIÓN8
8Río Machinaza
85CALIDAD
ACEPTABLE77
CONTAMINACIÓN
LEVE
DUDOSO SU CONSUMO SIN
PURIFICACIÓN8
9Río Chuchumbletza
AJ R. Zamora 88
CALIDAD
ACEPTABLE81
CALIDAD
ACEPTABLEREQUIERE PURIFICACIÓN MENOR 7
ÍNDICE DE DINIUS (1972)
CALIDAD RANGO
EXCELENTE 91-100
BUENA 81-90
REGULAR 51-80
MALA 41-50
MUY MALA 0-40
82
3.7.1 Análisis Descriptivo ICA Dinius
Al igual que el índice de la National Sanitation Foundation (NSF), el ICA de Dinius
coincide con los ríos Wawayme, Tundayme y Quimi como los tres principales ríos, cuya
calidad se ha visto mermada seriamente, pasando de calidad aceptable a contaminada, la
fuente superficial que ha mantenido su calidad corresponde al río Yacuambi también al
aplicar el índice NSF esta fuente estuvo dentro de los ríos cuya calidad no varió de un año
a otro.
Tabla 16: Estadísticas Resumen ICA Dinius
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA
El promedio y la mediana difieren en un punto para el año 2014 y también
para el año 2015, la mediana no es afectada por los valores atípicos por este motivo es
confiable la media aritmética, mostrando que la calidad promedio corresponde a calidad
aceptable para el primer periodo y calidad aceptable para el segundo periodo de tiempo.
ICA DINIUS
FUENTE 2014 TIPO DE CALIDAD 2015 TIPO DE CALIDAD
Río Wawayme 91 CALIDAD ACEPTABLE 63 CONTAMINADA
Río Tundayme 91 EXCELENTE CALIDAD 65 CONTAMINADA
Río Quimi 88 CALIDAD ACEPTABLE 66 CONTAMINADA
Río Machinaza 86 CALIDAD ACEPTABLE 66 CONTAMINADA
Rio Nangaritza, Cascada Agua
Rojiza
83 CALIDAD ACEPTABLE 82 CALIDAD ACEPTABLE
Rio Yacuambi 83 CALIDAD ACEPTABLE 83 CALIDAD ACEPTABLE
Río Palanda DJ Río Valladolid 90 CALIDAD ACEPTABLE 89 CALIDAD ACEPTABLE
Río Canchis 90,7 CALIDAD ACEPTABLE 91 EXCELENTE CALIDAD
Río Isimanchi 90 CALIDAD ACEPTABLE 91 CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo 84 CALIDAD ACEPTABLE 88 CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo DJ Río Punchis 85 CALIDAD ACEPTABLE 90,9 CALIDAD ACEPTABLE
MAX 92 91
MIN 81 63
PROMEDIO 87 81
MEDIANA 86 82
RANGO 11 28
DESVIACIÓN ESTANDAR 3 8
83
Es decir que en términos de valores de tendencia central la calidad del agua
aplicando el primer índice y el tercero se ubican en los mismos rangos con relación al año
pasado.
El índice NSF determinó contaminación leve como calidad promedio para
los dos años y el índice de Dinius determino calidad aceptable para los años 2014 y 2015,
resaltando que en el segundo año la calidad promedio de las fuentes muestreadas, están
al límite prontas a ser incluidas dentro del rango correspondiente a contaminación leve.
Es importante evidenciar que la desviación estándar resultante de aplicar el índice de
Dinius para el primer año observado es de 3 puntos y 8 puntos para el año 2015, es más
pequeña que al aplicar el índice NSF y ostensiblemente diferente con relación al índice
OWQI.
El índice mencionado en este apartado aplica 12 parámetros los cuales son: color,
demanda bioquímica de Oxígeno, pH, Coliformes Fecales, Oxígeno de saturación,
Coliformes Totales, Nitratos, Conductividad, Delta Temperatura, Cloruros, Dureza,
Alcalinidad, por lo tanto observando los estadígrafos se determina que, el índice de Dinius
es el que mejor se ajusta a la realidad que experimentan los 33 puntos muestreados
pertenecientes a la Cuenca del Río Santiago.
Tabla 17: Principales ríos contaminados según ICA Dinius
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
ICA DINIUS
Nº FUENTE 2014 2015 DIF % RANGO 2014 RANGO 2015
2 Río Tundayme 91 65 26EXCELENTE
CALIDADCONTAMINADA
1 Río Wawayme 91 63 27CALIDAD
ACEPTABLECONTAMINADA
3 Río Quimi 88 66 21CALIDAD
ACEPTABLECONTAMINADA
4 Río Machinaza 86 66 19CALIDAD
ACEPTABLECONTAMINADA
5 Río Nambija 83 68 16CALIDAD
ACEPTABLECONTAMINADA
84
Tabla 18: Diferencia porcentual de los cinco ríos con más deterioro en la calidad de sus
aguas, ICA Dinius
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA
Los ríos Tundayme, Wawayme y Quimi presentan las diferencias porcentuales más
amplias 25 puntos con referencia al año anterior, esta dispersión ubica a ríos que para el
2014 tenían calidad aceptable al tiempo del 2015 con aguas contaminadas.
85
CAPÍTULO IV
4. FLUCTUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA EN CUENCA DEL RÍO
SANTIAGO
Para este acápite se determinaron los valores de los tres índices aplicados a las muestras
provistas por la SENAGUA, para el periodo de los años 2014 y 2015, se tomó la decisión
de comparar la fluctuación que tuvo la muestra de agua en los dos tiempos medidos
aplicando cada uno de los índices propuestos en el presente proyecto, se barajará las
posibles causas que hacen que la calidad de una fuente superficial decline.
Es importante analizar brevemente las actividades económicas de las dos provincias que
intervinieron en la muestra para poder conocer a priori los posibles contaminantes.
Zamora Chinchipe es una provincia del oriente ecuatoriano, con abundantes recursos.
(Gobierno Provincial de Zamora Chinchipe, 2011)
El 38% de la población económicamente activa se dedica a la agricultura
ganadería, caza y silvicultura y un 6% a la minería, siendo esta última la más dañina y la
de más crecimiento, para el presente año se espera que haya 8 nuevos proyectos mineros.
4.1 La Contaminación del Agua Debido a la Minería
Una de las posibles causas de la disminución de la calidad del agua en los
ríos es la minería que deliberadamente por sus actividades propias contamina gravemente
el recurso hídrico.
El drenaje ácido de la Minería (DAM) es la mayor problemática ambiental
provocada por la industria minera, además de ser el mayor pasivo, principalmente para
las corrientes de agua. (CMA de la Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de
San Marcos)
86
Una mina generadora de ácido causa un impacto catastrófico a largo plazo
en los ríos, arroyos y vida acuática, convirtiéndose en efecto, una "máquina de
contaminación perpetua", existen cuatro tipos importantes de impactos mineros en cuanto
a calidad de agua: (CMA de la Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San
Marcos)
4.1.1 Drenaje ácido de la minería (DAM)
Cuando enormes cantidades de roca que contienen minerales sulfatados
son excavadas en tajo abierto o en vetas en minas subterráneas, los materiales reaccionan
con el aire o con el agua para crear ácido sulfúrico. (CMA de la Columbia Británica;
Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
Cuando el agua alcanza cierto nivel de acidez, un tipo de bacteria común
llamada "Tiobacilus Ferroxidante", aparece acelerando los procesos de oxidación y
acidificación, lixiviando aún más los residuos de metales de desecho. (CMA de la
Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
El ácido lixiviará la roca mientras que la roca fuente este expuesta al aire
y al agua. Este proceso continuará hasta que los sulfatos sean extraídos completamente;
este es un proceso que puede durar cientos o miles de años. (CMA de la Columbia
Británica; Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
4.1.2 Metales pesados y lixiviación
La contaminación por metales pesados se produce cuando metales como
arsénico, cobalto, cobre, cadmio, plomo, plata y zinc, contenidos en las rocas excavadas
o expuestos en una mina subterránea, entran en contacto con el agua. (CMA de la
Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
87
Los metales son llevados por el río mientras se lava la superficie rocosa,
los metales pueden ser movidos en condiciones de pH neutral, la lixiviación es aumentada
en condiciones de pH bajo, creadas por el drenaje ácido de la minería. (CMA de la
Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
4.1.3 Contaminación química
La calidad del agua también se ve afectada por contaminación química
.Esto ocurre cuando químicos (tales como cianuro y ácido sulfúrico, usados para la
separación del material deseado, del mineral en bruto) se derraman, gotean en el agua,
Estos químicos son tóxicos para los humanos y la fauna. (CMA de la Columbia Británica;
Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
4.1.4 Erosión y sedimentación
El desarrollo minero también trastorna el suelo y las rocas en el lapso de
la construcción y mantenimiento de caminos, basureros y excavaciones. Por la ausencia
de prevenciones convenientes y estrategias de control, la erosión de la tierra expuesta
puede transportar gran cantidad de sedimentación a arroyos, ríos y lagos. La
sedimentación en exceso puede obstruir riveras, la vegetación de las mismas y el hábitat
para la fauna y organismos acuáticos. (CMA de la Columbia Británica; Universidad
Nacional Mayor de San Marcos)
4.1.5 Basura peligrosa - Las escombreras
Ya que los minerales hayan sido procesados y recuperados, la roca
sobrante se vuelve un residuo minero que se ubica en las escombreras, las mismas
contienen metales pesados tóxicos y formaciones de ácido mineral que produce el
88
desecho de roca. (CMA de la Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San
Marcos)
Las escombreras serán ubicadas en la superficie, en áreas de contención o
en lagunas de oxidación, y en número creciente de operaciones bajo tierra, donde el
desecho es usado como relleno para las áreas que fueron excavadas. (CMA de la
Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San Marcos)
Si los contaminantes de los desechos mineros son asegurados
inapropiadamente, pueden lixiviar hacia la superficie o a los mantos de agua subterránea
causando una contaminación seria que puede perdurar durante muchas generaciones.
(CMA de la Columbia Británica; Universidad Nacional Mayor de San Marcos).
4.2 La Contaminación del Agua debido a la Agricultura
Entre las principales actividades económicas de la provincia de Zamora Chinchipe se
encuentra la agricultura, por lo que debemos hablar sobre la misma. Desde sus inicios, la
sociedad en sus actividades de explotación primaria, ha causado la contaminación de los
recursos hídricos colindantes, victimizando así el proceso agrícola al nutrir la producción
con agua de baja calidad. (Fao.org, s.f.)
La prácticas agrícolas erróneas, causan que contaminantes y sedimentos resultantes del
anegamiento y salinización de las tierras de regadío promuevan la pérdida neta del suelo
productivo. (Fao.org, s.f.)
La agricultura es la principal víctima de la contaminación hídrica, debido a que las malas
prácticas y el uso de aguas subterráneas, residuales y superficiales contenidas, además de
contaminar los cultivos transmiten enfermedades al círculo productivo. (Fao.org, s.f.)
89
4.3 La Contaminación del Agua debido a la Ganadería
La actividad ganadera es sin dudas el sector productivo más nocivo, que compromete los
escasos recursos hídricos, contribuyendo a la contaminación del agua, entre otros
contaminantes se destacan la eutrofización (proliferación de biomasa vegetal) y la
destrucción de los arrecifes de coral. (Fao.org, 2006)
Siendo los desechos animales el principal agente contaminante; entre los desechos
propios de la actividad, se encuentran los productos químicos que se utilizan en distintos
procesos, antibióticos y hormonas, pesticidas y fertilizantes utilizados en cultivos de
alimentación de ganado. (Fao.org, 2006)
La sobreproducción de ganado y pasto obliga a sobrepastorar los terrenos, lo que perturba
los ciclos del agua, impidiendo la renovación del suelo y de los recursos hídricos.
(Fao.org, 2006)
4.4 Comparación ICA NSF
En el siguiente cuadro podremos observar la calidad del agua de los ríos
observados aplicando el índice “NSF” correspondiente, en los años 2014 y 2015, datos
provistos por la Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA).
90
Tabla 19: Calidad del agua Índice NSF (2014-2015)
FUENTE ICA NSF
2014 2015
Río Numbalá (Blanco) CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Valladolid CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Palanda DJ Río Valladolid CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Numbalá AJ Río Vergel CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Vergel CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Mayo CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Mayo DJ Río Punchis CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Isimanchi CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Canchis CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINACION LEVE
Río Isimanchi CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Zamora CONTAMINADA CONTAMINADA
Alta Zamora. Q El Hierro CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Nambija CONTAMINADA CONTAMINADA
Río Zamora CONTAMINADA CONTAMINADA
Rio Nangaritza, Cascada Agua Rojiza CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Conguime CONTAMINADA CONTAMINACION LEVE
Río Nangaritza CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Rio Yacuambi CONTAMINADA CONTAMINADA
Rio Zamora DJ Río Nangaritza CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Rio Chuchumbletza AJ R. Zamora CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Río Machinaza CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Río Zarza AJ Río Machinaza CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Río Machinaza CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Río Machinaza CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Rio Blanco AJ Rio Zamora CONTAMINACION LEVE CALIDAD ACEPTABLE
Río Quimi CONTAMINACION LEVE CONTAMINADA
Rio Quimi AJ Rio Zamora CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA
Río Wawayme CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA FUERTE
Río Tundayme CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA FUERTE
Río Bomboiza CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Río Zamora CONTAMINADA CONTAMINADA
Río Zamora (Fin de Subcuenca) CONTAMINADA CONTAMINACION LEVE
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
4.4.1 Línea en el Tiempo ICA NSF 2014-2015
Variación longitudinal de la calidad del agua en la cuenca del rio Santiago
para los treinta y tres puntos muestreados en el año 2014-2015 aplicando el Índice NSF.
91
Gráfico 5 : Línea en el tiempo índice NSF
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
4.4.2 Análisis de la Comparación NSF para los años 2014 y 2015
Se pueden apreciar en la gráfica decaimientos en la calidad del agua en los
ríos Quimi, Wawayme y Tundayme, los mismos que presentan los cambios más
dramáticos; ya que en 1 año pasaron de tener calidad de agua aceptable a contaminación
fuerte.
Es notable además un aumento considerable en la turbidez (excelente
indicador de la calidad de líquidos, en especial agua) y en sólidos disueltos en el agua,
presuntamente debido al impacto socio – ambiental proveniente de los asentamientos de
zonas mineras en la región, se presume además que dichas actividades fomentan el
desordenado crecimiento poblacional urbano, lo que impactó de manera negativa por la
falta de servicios básicos y de alcantarillado, conforme al plan de desarrollo poblacional
de los gobiernos seccionales competentes.
92
Según un artículo publicado “La contaminación del entorno es obvia a
simple vista. Como no se hicieron escombreras, se ha botado la tierra sobrante de abrir
caminos al río, contaminando éste. Ni el ganado puede beber ya de él. La constitución del
Ecuador define a éste como un estado plurinacional y pluricultural. En Tundayme hay
presencia indígena shuar y kichwa desde principios del S.XX. La comunidad indígena de
la zona es reconocida por el Estado Ecuatoriano con personería jurídica el 21 de agosto
de 2014 con el nombre de CASCOMI, Comunidad Amazónica de Acción Social
Cordillera del Cóndor Mirador. Es desde esta entidad colectiva desde la que los indígenas
defienden sus derechos.” Lo cual explica el porqué de este cambio. (incarnationweb)
4.4.3 Representación Gráfica de los Ríos con mayor variación de la Calidad con el
Índice NSF
Gráfico 6: Representación gráfica ríos Tundayme y Wawayme 2014 - 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Límite Provincial
Calidad de agua Aceptable
Contaminación Fuerte
Simbología
93
Gráfico 6.1 Gráfico 6.2
Representación gráfica: Representación gráfica:
Ríos Tundayme y Wawayme 2014 ríos Tundayme y Wawayme 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Mapas de Ecuador Fuente: Mapas de Ecuador
4.5 Comparación ICA OWQI
En el siguiente cuadro podremos observar los ríos con su índice de calidad
OWQI correspondiente, en los años 2014 y 2015.
94
Tabla 20: Calidad del agua índice OWQI 2014 - 2015
FUENTE ICA OWQI
2014 2015
Río Numbalá (Blanco) CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Valladolid CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Palanda DJ Río Valladolid CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Numbalá AJ Río Vergel CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Vergel CALIDAD MUY POBRE CALIDAD POBRE
Río Mayo CALIDAD MUY POBRE CALIDAD BUENA
Río Mayo DJ Río Punchis CALIDAD MUY POBRE CONTAMINACION JUSTA
Río Isimanchi CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Mayo CALIDAD POBRE CALIDAD POBRE
Río Canchis CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Isimanchi CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Zamora CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Alta Zamora. Q El Hierro CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Nambija CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Zamora CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Rio Nangaritza, Cascada Agua Rojiza CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Conguime CALIDAD POBRE CALIDAD BUENA
Río Nangaritza CALIDAD POBRE CONTAMINACION JUSTA
Rio Yacuambi CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Rio Zamora DJ Río Nangaritza CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Rio Chuchumbletza AJ R. Zamora CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Machinaza CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Zarza AJ Río Machinaza CALIDAD MUY POBRE CALIDAD POBRE
Río Machinaza CALIDAD MUY POBRE CONTAMINACION JUSTA
Río Machinaza CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Rio Blanco AJ Rio Zamora CALIDAD POBRE EXCELENTE CALIDAD
Río Quimi CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Rio Quimi AJ Rio Zamora CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Wawayme CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Tundayme CALIDAD POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Bomboiza CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Zamora CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Río Zamora (Fin de Subcuenca) CALIDAD MUY POBRE CALIDAD MUY POBRE
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua
95
4.5.1 Línea en el tiempo ICA OWQI 2014-2015
Gráfico 7: Línea en el tiempo índice OWQI
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
Variación longitudinal de la calidad del agua en la cuenca del Río Santiago
para los treinta y tres puntos muestreados en el año 2014-2015 aplicando el índice OWQI.
Se puede apreciar en la gráfica una mejora en la calidad del agua en los
ríos Isimanchi, Vergel, Canchis y Zamora, esto posiblemente debido a políticas de
recuperación de los ríos conforme a la ley de minería y las ordenanzas municipales para
la conservación, recuperación y revaloración de las cuencas según cada municipio
competente, que prohíben la contaminación y fomentan la recuperación de los mismos,
mediante incentivos a quienes respeten y se rijan a las normas.
Esto también puede ser debido a la disminución de la turbidez y de fosfatos
en el agua. Uno de los motivos es la lucha incansable por una minería responsable y la
supervisión en las industrias para el buen trato de los desechos contaminantes.Igualmente
96
como el ICA NSF, este índice nos muestra un decaimiento de la calidad en los ríos
Tundayme y Wawayme.
4.5.2 Representación Gráfica de los Ríos con mayor variación de la Calidad con el
Índice OWQI
Gráfico 9: Representación gráfica ríos Numbalá, Valladolid, Isimanchi, Canchis,
Blanco, Vergel 2014-2015.
Gráfico 8: Representación gráfica ríos Nunbalá, Valladolid, Isimanchi, Canchis, Blanco,
Vergel 2014 - 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo.
Gráfico 8.1 Representación gráfica ríos
Numbalá, Valladolid, Isimanchi,
Canchis, Blanco, Vergel, 2014.
Gráfico 8.2 Representación gráfica ríos
Numbalá, Valladolid, Isimanchi,
Canchis, Blanco, Vergel, 2015.
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Mapas de Ecuador
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Mapas de Ecuador
Límite Provincial
Calidad de agua Pobre
Excelente Calidad
Simbología
97
4.5 Comparación ICA DINNIUS
En el siguiente cuadro podremos observar los ríos con su calidad Dinius
correspondiente, en los años 2014 y 2015.
Tabla 21: Calidad del agua índice Dinius 2014 - 2015
FUENTE ICA DINNIUS
2014 2015
Río Numbalá (Blanco) EXCELENTE CALIDAD CALIDAD ACEPTABLE
Río Valladolid CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Palanda DJ Río Valladolid CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Numbalá AJ Río Vergel CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Vergel CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo DJ Río Punchis CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Isimanchi CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Mayo CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Canchis CALIDAD ACEPTABLE EXCELENTE CALIDAD
Río Isimanchi CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Zamora CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Alta Zamora. Q El Hierro CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Nambija CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA
Río Zamora CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINACION LEVE
Rio Nangaritza, Cascada Agua Rojiza CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Conguime CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Nangaritza CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Rio Yacuambi CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Rio Zamora DJ Río Nangaritza CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINACION LEVE
Rio Chuchumbletza AJ R. Zamora CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Machinaza CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINACION LEVE
Río Zarza AJ Río Machinaza
CALIDAD ACEPTABLE
CALIDAD ACEPTABLE
Río Machinaza CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA
Río Machinaza CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINACION LEVE
Rio Blanco AJ Rio Zamora CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Quimi CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA
Rio Quimi AJ Rio Zamora CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINACION LEVE
Río Wawayme CALIDAD ACEPTABLE CONTAMINADA
Río Tundayme EXCELENTE CALIDAD CONTAMINADA
Río Bomboiza CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Zamora CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD ACEPTABLE
Río Zamora (Fin de Subcuenca) CONTAMINACION LEVE CONTAMINACION LEVE
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
98
4.6.1 Línea en el Tiempo ICA DINIUS 2014-2015
Gráfico 9: Línea en el tiempo índice DINIUS
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
Variación longitudinal de la calidad del agua en la cuenca del rio Santiago
para los treinta y tres puntos muestreados en el año 2014-2015 aplicando el índice de
DINNIUS.
Es posible apreciar en la gráfica un decremento en la calidad del agua en
los ríos Nambija, Quimi, Machinaza, Tundayme y Wawayme. Entre las presuntas
razones para el aumento de la contaminación del agua en la Cuenca del Río
Santiago se contemplan: los asentamientos mineros en la zona y sus métodos de
producción indiscriminados con el medio ambiente; el crecimiento urbano
poblacional sin contemplaciones en las proyecciones de crecimiento y desarrollo
de los gobiernos seccionales, se suma a los efectos negativos los asentamientos
rurales en áreas cercanas a los ríos de la cuenca Santiago, privados de servicios de
99
alcantarillado, obligando la elaboración de letrinas que emanan filtraciones y
desembocaduras directas al recurso hídrico superficial.
Se evidencia que el Río Tundayme y Wawayme están totalmente
contaminados probablemente debido a la minería. El aumento notable de los coliformes
fecales en ríos como Nambija, Quimi, Machinaza puede ser debido al crecimiento urbano
y la ganadería de forma deliberada.
4.6.2 Representación gráfica de los Ríos con mayor variación de la calidad
aplicando el Índice de Calidad Dinnius
Gráfico 10: Ríos Nambija, Quimi, Machinaza, Tundayme, Wawayme 2014 - 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Límite Provincial
Calidad de agua Aceptable
Calidad de agua Excelente
Contaminación Leve
Contaminada
Simbología
100
Gráfico 10.1. Representación gráfica
ríos Nambija, Quimi, Machinaza,
Tundayme, Wawayme 2014 Gráfico
10.2. Representación gráfica ríos
Nambija, Quimi, Machinaza,
Tundayme, Wawayme 2015
2014 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Mapas de Ecuador Fuente: Mapas de Ecuador
101
CAPITULO V
5. GEORREFERENCIACIÓN EN LA CUENCA DEL RÍO SANTIAGO
En la actualidad los avances tecnológicos permiten el levantamiento de una información
exacta mediante la georreferenciación, herramienta importante para la construcción de
bases de datos geográficos actualizados; en el desarrollo de la presente investigación, ésta
herramienta será utilizada para la creación de una base de datos detallada de la calidad
del agua de las vertientes de la cuenca del río Santiago, lo que permitirá un análisis de
manera visual e interactiva.
5.1 Georreferenciación
La georeferenciación es la técnica de localización exacta, que determina una ubicación
espacial en el plano terrestre; para esto es necesario incluir las diferentes disciplinas de
posicionamiento tales como la Geodesia, Topografía, Cartografía, S.I.G. (Ferrer Ferrer,
2013)
“También puede definirse a la georreferenciación como el uso de coordenadas de un
punto/datum al que se le asigna una ubicación espacial en el plano terrestre”. (ArcGIS
Resources, s.f.)
La georreferenciación es utilizada en la interpretación de sistemas de información
geográfica (SIG), ésta interpretación permite relacionar información del tipo vectorial, e
imágenes raster, de las que se desconoce proyecciones cartográficas, o distorsiones
geométricas que afectan a la posición de los datos. (Dávila & Camacho, 2012)
102
Las imágenes raster consisten básicamente en mapas de bits, donde cada píxel tiene un
color definido. (Velasquez, s.f.)
Según la Revista Catalana de Geografia en su publicación: georreferenciación de
documentos cartográficos para la gestión de archivos y cartotecas "propuesta
metodológica", los autores Dávila, F. J. y Camacho, E. del Instituto Geográfico Nacional
indican que: (Dávila & Camacho, 2012)
“La georreferenciación queda definida por la función matemática del tipo: X= f(x, y); Y=
f(x, y). Donde la posición de una entidad geográfica en el sistema de coordenadas destino
(X, Y) es la función de las coordenadas (x, y) que tiene ese elemento en el sistema origen.”
(Dávila & Camacho, 2012)
Para plasmar una georreferenciación es preciso identificar los puntos homólogos en los
sistemas de coordenadas de longitud y latitud. (Dávila & Camacho, 2012)
5.2 Latitud y longitud
Son mediciones angulares en grados, del centro de la Tierra a un punto en
su superficie, generalmente este tipo de sistema de referencia se denomina S.C.G.
(ArcGIS Resources).
La longitud mide ángulos en dirección este-oeste. Las mediciones de
longitud comúnmente se basan en el meridiano de Greenwich, que es una línea imaginaria
que realiza un recorrido desde el Polo Norte, a través de Greenwich, Inglaterra, hasta el
Polo Sur. (ArcGIS Resources).
103
Este ángulo es de longitud 0. El oeste del meridiano de Greenwich por lo
general se registra como longitud negativa y el este como longitud positiva. Por ejemplo,
la ubicación de Los Ángeles, California, tiene una latitud de aproximadamente +33
grados, 56 minutos y una longitud de -118 grados, 24 minutos. (ArcGIS Resources)
Si bien la longitud y la latitud se ubican en posiciones exactas de la
superficie de la Tierra, no proporcionan unidades de medición uniformes de longitud y
distancia. (ArcGIS Resources)
A lo largo del Ecuador la distancia que representa un grado de longitud se
aproxima a la distancia que representa un grado de latitud. Debido a que el Ecuador es la
única línea paralela que es tan extensa como el meridiano. (Los círculos con el mismo
radio que la Tierra esférica se denominan círculos grandes. El ecuador y todos los
meridianos conforman círculos grandes). (ArcGIS Resources).
Por encima y por debajo del Ecuador, los círculos que definen las líneas
paralelas de latitud se vuelven paulatinamente más pequeños hasta que se convierten en
un solo punto en los Polos Norte y Sur donde convergen los meridianos. (ArcGIS
Resources)
Mientras los meridianos convergen hacia los polos, la distancia que
representa un grado de longitud disminuye a cero. En el esferoide de Clarke 1866, un
grado de longitud en el ecuador equivale a 111,321 kilómetros, mientras que a una latitud
de 60° sólo equivale a 55,802 kilómetros.
Ya que los grados de latitud y longitud no poseen una longitud estándar,
no es posible medir distancias o áreas en forma precisa o visualizar datos fácilmente en
un mapa plano o una pantalla de ordenador. (ArcGIS Resources)
104
Utilizar muchas aplicaciones (aunque no todas) de representación
cartográfica y análisis SIG a menudo requiere un marco de coordenadas planas más
estable, que suministran los sistemas de coordenadas proyectadas. De forma alternativa,
algunos de los algoritmos utilizados para los operadores espaciales tienen en cuenta el
comportamiento geométrico de los sistemas de coordenadas esféricas (geográficas).
(ArcGIS Resources)
5.3 Composición de la Cuenca del Río Santiago en Ecuador
La cuenca del Río Santiago en Ecuador comprende las provincias de
Zamora Chinchipe y Morona Santiago, se obtuvo 33 muestras en el año 2014 y 2015 en
los mismos puntos geográficos.
105
Tabla 22: Coordenadas puntos muestreados
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA)
5.4 Georreferenciación de los Puntos Geográficos con la Utilidad Google Maps
Google Maps es un servidor de aplicaciones de mapas en la web que
pertenece a Alphabet Inc. Este servicio propicia imágenes de mapas desplazables, así
como fotografías por satélite del mundo, e incluso, la ruta entre diferentes ubicaciones o
imágenes a pie de calle con Google Street View. (iiemd).
FUENTE LATITUD LONGITUD
RÍO NUMBALA (BLANCO) -4,47317 -79,14878
RÍO VALLADOLID -4,54748 -79,13042
RÍO PALANDA DJ RÍO
VALLADOLID-4,64474 -79,12768
RÍO NUMBALA AJ RÍO VERGEL -4,64482 -79,10525
RÍO VERGEL -4,67207 -79,04395
RÍO MAYO -4,75371 -79,09402
RÍO MAYO DJ RÍO PUNCHIS -4,81049 -79,0832
RÍO ISIMANCHI -4,82863 -79,1198
RÍO MAYO -4,86653 -79,08639
RÍO CANCHIS -4,97788 -79,11609
RÍO ISIMANCHI -4,78593 -79,37958
RÍO ZAMORA -4,00449 -78,87455
ALTA ZAMORA, Q EL HIERRO -4,07083 -78,78399
RÍO NAMBIJA -3,99201 -78,82801
RÍO ZAMORA -3,89182 -78,78257
RIO NANGARITZA, CASCADA
AGUA ROJIZA -4,24921 -78,65989
RÍO CONGUIME -4,03984 -78,63469
RÍO NANGARITZA -3,93304 -78,67775
RIO YACUAMBI -3,9165 -78,84891
RIO ZAMORA DJ RÍO
NANGARITZA-3,76479 -78,64161
RIO CHUCHUMBLETZA AJ R,
ZAMORA -3,53461 -78,5332
RÍO MACHINAZA -3,78253 -78,49208
RÍO ZARZA AJ RÍO MACHINAZA -3,76561 -78,5144
RÍO MACHINAZA -3,61651 -78,51917
RÍO MACHINAZA -3,78653 -78,49672
RIO BLANCO AJ RIO ZAMORA -3,79197 -78,50062
RÍO QUIMI -3,53957 -78,45634
RIO QUIMI AJ RIO ZAMORA -3,57257 -78,49903
RÍO WAWAYME -3,56169 -78,4651
RÍO TUNDAYME -3,58595 -78,47333
RÍO BOMBOIZA -3,43524 -78,54298
RÍO ZAMORA -3,37751 -78,47625
RÍO ZAMORA (FIN DE
SUBCUENCA)-3,07325 -78,37719
106
5.5 Georreferenciación puntos por Índice 2014-2015
ICA NSF (2014)
Gráfico 11: Georreferenciación ICA NSF 2014
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo.
Fuente: Google Maps.
ICA NSF (2015)
Gráfico 12: Georreferenciación ICA NSF 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Google Maps
107
En los dos mapas anteriores se puede apreciar que para el año 2014 las pigmentaciones
de los puntos mayoritariamente pertenecían a un tipo de calidad aceptable, ya para el 2015
la situación cambia puesto que las puntuaciones son de coloración rojiza indicando un
declive en la calidad del recurso hídrico.
ICA OWQI (2014)
Gráfico 13: Georreferenciación ICA OWQI 2014
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Google Maps
108
ICA OWQI (2015)
Gráfico 14: Georreferenciación ICA OWQI 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo.
Fuente: Google Maps
Aplicando el índice OWQI, los resultados visuales en el gráfico muestran que de acuerdo
a la escala de color para determinar la calidad del recurso hídrico en la Cuenca del Río
Santiago el decaimiento es muestra de forma ostensible en los mapas.
109
ICA DINIUS (2014)
Gráfico 15: Georreferenciación ICA Dinius 2014
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo
Fuente: Google Maps
ICA DINIUS (2015)
Gráfico 16: Georreferenciación ICA Dinius 2015
Elaborado por: A. Gallardo, J. Castillo.
Fuente: Google Maps.
110
Con la implementación del ICA de Dinius la realidad visual de los puntos muestreados
son evidentemente demostrados al verificarse que de acuerdo a los colores, la
manifestación del deterioro de la calidad está justificada ya que el color rojo predomina
en el año 2015, esta conclusión ya se ha incluido en capítulos anteriores pero se muestra
ahora en los mapas presentados.
En este capítulo se ha detallado con un criterio estadístico la
georreferenciación que dinamiza el análisis catapulta y evidencia los puntos más álgidos
en cuanto a contaminación del agua en los dos tiempos observados y resalta los diferentes
valores obtenidos aplicando los tres índices propuestos.
El lector podrá de esta forma rápidamente enfocarse en los principales
hallazgos obtenidos a lo largo de la investigación, ya que los mapas son un resumen
visual de la realidad del recurso hídrico en cuanto a su calidad para las fuentes
superficiales correspondientes a las provincias de Zamora Chinchipe y Morona Santiago.
111
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1. Conclusiones
La investigación abarcó fases primarias determinando conceptos básicos, aplicación de
índices, comparación entre índices propuestos por los investigadores y la
georreferenciación con herramienta ilustrativa de la variación de la calidad del agua
superficial en las muestras propuestas para los periodos observados de 2014 y 2015, el
insumo fue obtenido de las campañas realizadas por la Secretaria Nacional del Agua
(SENAGUA).
Expresando una opinión macro sobre la calidad de las aguas superficiales se puede
manifestar que en los últimos años parecen más frágiles. Green Peace manifiesta que
desde un punto de vista mundial los datos son profundamente alarmantes ya que según
las Naciones Unidas del agua existente en el planeta, solamente 2.5 por ciento es dulce;
de ésta sólo 0.3 por ciento se localiza en cuerpos superficiales de agua como lagos,
lagunas, ríos y humedales, que desempeñan servicios fundamentales para los ecosistemas
y por ende, para los seres humanos que vivimos en ellos según (GREEN PEACE , 2012,
pág. 2)
Hoy, una tercera parte de la población mundial padece escasez de agua,
una sexta parte no tiene acceso a una fuente limpia de agua a menos de kilómetro de su
casa y la mitad de los habitantes de países en desarrollo no tienen acceso a un sistema de
saneamiento (2).
112
Según la OCDE, para el 2050 la disponibilidad de agua dulce se verá aún más restringida
ya que 40 por ciento de la población global vivirá en cuencas con severos problemas de
escasez.
La realidad en el país con respecto a las fuentes superficiales no está
desligada de lo que ocurre a escala mundial, muestra de ello son los resultados obtenidos
para las 33 fuentes muestreadas, donde a través de las utilización de índices se ha podido
determinar la afectación en la calidad que han experimentado los ríos observados estas
cifras alarmantes trágicamente también se están manifestando en la cuenca del Río
Santiago perteneciente al territorio ecuatoriano.
Por lo tanto las conclusiones resultantes del desarrollo del proyecto
corresponden a la contribución estadística como tal y adicionalmente destacar los puntos
de la Cuenca del Río Santiago con afectación grave entorno a su calidad es decir un
enfoque ambientalista de la calidad de las aguas superficiales.
Contribución Estadística.- El proyectó utilizó el método cuantitativo, método
analítico, método de georreferenciación, también ha hecho uso de técnicas como
el muestreo no probabilístico por conveniencia, estadística descriptiva, análisis
descriptivo, análisis exploratorio, medidas de tendencia central y de dispersión
para poder conocer el comportamiento de la muestra.
Los índices propuestos fueron:
-Índice de Calidad de Agua de la National Sanitation Foundation (NSF) 1970.
-Índice de Calidad de Agua OWQI.
-Índice de Dinius
113
El índice NSF, sobre la base de 10 parámetros constituyentes de la fórmula de cálculo
Promedio Aritmético Ponderado, donde cada parámetro tenía un ponderador que
resaltaba la importancia de cada uno de ellos, estos pesos fueron establecidos por expertos
en el tema, la aplicación de este índice a la base de datos determinó a los ríos Wawayme,
Tundayme y Quimi como los más afectados entorno a su calidad, una particularidad de
este índice es que fue desarrollado para fuentes de Norte América, se concluye que se
ajusta razonablemente a la realidad de las fuentes superficiales ecuatorianas.
El ICA OWQI, fue diseñado para permitir la comparación de la calidad del agua entre
diferentes tramos del mismo río o entre diferentes cuencas (Castro , Almeida , Ferrer, &
Díaz, 2014),con 8 parámetros cuya fórmula esta cimentada en el promedio armónico
cuadrado no ponderado, presentó una desviación estándar realmente amplia lo cual refleja
que no es el mejor índice para aplicar en este tipo de fuentes ya que quizás los parámetros
que interviene en el cálculo no son los más indicados para la tipología de la cuenca del
Santiago.
Índice de calidad de agua ICA de Dinius, según (Castro , Almeida , Ferrer, & Díaz, 2014)
este índice “a diferencia del ica-nsf, cuya clasificación está orientada a aguas destinadas
a ser empleadas como fuente de captación para consumo humano, considera 5 usos del
recurso: consumo humano, agricultura, pesca y vida acuática, industrial y recreación”.
Para el proyecto de investigación este índice utilizo 12 parámetros cada uno con su peso
respectivo, al abarcar más características del agua este resultó ser el más adecuado para
las condiciones de las fuentes superficiales de la cuenca del Río Santiago, además la
desviación estándar fue visiblemente más pequeña 3 puntos para el año 2014 y 8 puntos
para el 2015.
114
Generalizando los tres índices registraron a los Ríos Tundayme y Wawayme como las
fuentes con afectación más severa, para el tercer Río coincidieron entre si únicamente los
ICA NSF e ICA de Dinius que posicionaron al río Quimi como el tercero en la lista, estos
ríos presentan contaminación por lo tanto se desecha su consumo de manera directa sin
previa desinfección.
Enfoque Ambientalista
Las mencionadas estadísticas parecerían únicamente explicar cuantitativamente la caída
de la calidad pero a continuación se exponen las posibles causas de este decremento
presuntamente inusitado pero ya previsto con antelación por el Observatorio de
Conflictos Mineros de América Latina (OCMAL).
El documento “Caso el Mirador” expone que, respecto a las fuentes y cuencas
hidrográficas de agua dulce presentes en la zona del proyecto minero, Mirador está
ubicado específicamente en las microcuencas de los ríos Tundayme y Wawayme.
(TRSN)
Estos ríos son usados para regar áreas agropecuarias y para el consumo directo de
los seres humanos, así como constituyen hábitat de especies animales y vegetales y sirven
para consumo por parte de plantas y animales. (TRSN)
El Mirador es un proyecto minero desarrollado por el gobierno, que pretende explotar las
reservas de cobre, oro y plata ubicadas en la cordillera del Cóndor en la provincia de
Zamora Chinchipe, fue puesto en marcha oficialmente el 21 de diciembre de 2015 por el
Ministerio de Minería del Ecuador.
Además el mencionado documento expone que por la contaminación por drenaje acido
de los ríos Tundayme, Wawayme y Quimi, se verán afectados los ecosistemas acuáticos,
115
vida faunística de los ríos e incluso otros animales, como aves, que se alimentan de peces.
(TRSN)
Muy probablemente esta sea una de las principales causas en el deterioro de la calidad
del agua de los tres ríos mencionados.
“Vamos construyamos nuestra casa junto al río, porque junto al río está la vida”
Autora: Paredes A.
El Proyecto minero “El Mirador” tendrá aproximadamente 30 años de vida útil, la calidad
de las fuentes ya está comprometida y apenas ha iniciado a funcionar el proyecto.
Las actividades económicas que se realizan en la zona y debido a la magnitud de la
población no son las principales causantes de la contaminación aunque definitivamente
tienen parte, las aguas de escorrentía, el desfogue de aguas servidas directamente a los
ríos actividad antropogénicas, agrícolas también causan contaminación.
116
6.2. Recomendaciones
La utilización del índice de Dinius es la opción más viable y aconsejada, ya que está
constituido por parámetros físico-químicos y orgánicos, 12 exactamente.
Para la presente investigación este índice representa el más acertado a la realidad que se
evidencia en los 33 puntos muestreados pertenecientes a la cuenca del Río Santiago.
Con relación al deterioro considerable de las fuentes superficiales se recomienda
urgentemente tomar las debidas salvaguardas por parte de las entidades encargadas de
velar por la protección de las fuentes superficiales tomando cuenta que en el lapso de una
año las fuentes ya presentan caídas dramáticas en cuanto a su calidad, siendo esto muy
necesario para las salud de las personas ya que las aguas de estos ríos tienen varios usos
e influyen en las actividades económicas de las población.
El presente proyecto aplicó muestreo no probabilístico, por lo tanto las conclusiones de
este trabajo no se pueden inferir a la población sino únicamente a los puntos observados
y detallados en la investigación.
Es necesario realizar un trabajo multidisciplinario con la finalidad de, en lo posterior
generar un índice más apropiado para las características observados en la Amazonía
Ecuatoriana, con la contribución de personal capacitado en las áreas de química, física,
biología, estadística, etc. Para robustecer el análisis y determinar de mejor manera los
parámetros más idóneos para integrar el índice más adecuado para explicar la calidad del
agua de la Cuenca del Río Santiago.
No solamente se recomienda esto ya que la finalidad de conocer la calidad de las aguas
de una fuente superficial es informar a la población, prevenir e incentivar a cuidar del
valioso recurso hídrico, las entidades gubernamentales deben usar esta información como
117
insumo para planificar la desinfección indicada para cada uno de los niveles de afectación,
el índice puede ser un número frío en medio de un informe que nadie leerá a menos que
cobre vida con las acciones de las personas que tienen en sus manos hacer grandes
cambios para proteger, ya que el proteger un río es proteger a los seres humanos.
118
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