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Evaluaci�n de calidad del agua de los r�os canuto y carrizal en �poca seca, Manab�, Ecuador

 

Evaluation of water quality of the canuto and carrizal rivers in the dry season, Manab�, Ecuador

 

Avalia��o da qualidade da �gua dos rios canuto e carrizal na esta��o seca, Manab�, Equador

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: dganchozo6107@utm.edu.ec

 

 

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas �

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 23 de junio de 2022 *Aceptado: 12 de julio de 2022 * Publicado: 26 de agosto de 2022

 

         I.            Licenciado en ciencias de la educaci�n menci�n qu�mica y biolog�a, Universidad T�cnica de Manab�, Portoviejo, Ecuador.

       II.            Departamento de Ciencias Biol�gicas, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad T�cnica de Manab�, Portoviejo, Ecuador.

 

Resumen

Actualmente, el cambio clim�tico y estr�s h�drico han provocado una limitaci�n de agua limpia en todo el planeta, lo que conlleva a la perdida de la biodiversidad; otro factor importante es la escasez de monitoreo para evaluar la calidad del agua, por este motivo, el objetivo de este estudio fue analizar la calidad del agua en �poca seca de los r�os Canuto y Carrizal en los cantones Bol�var, Chone y Tosagua, en la provincia de Manab�, Ecuador. Se tomaron muestras de 10 puntos diferentes, 5 en el primer afluente y 5 en el segundo, para cuantificar: orto fosfatos, el pH, los s�lidos disueltos totales (TDS), la temperatura y la conductividad el�ctrica (CE) mediante el uso de procedimientos est�ndar para el an�lisis del agua. Se encontr� que la concentraci�n m�xima de orto fosfatos en el r�o Carrizal era de 9.707 mg/L; y los valores m�ximos de pH (8,33), SDT (339 ppm) y EC (721 μS/cm) se encontraron en el r�o Canuto. Las temperaturas oscilaron entre 29 y 33.5 grados cent�grados en ambos afluentes. En base a los datos encontrados en ambos cuerpos de agua el rio Canuto denota valores mayoritarios de TDS, CE y pH; en cambio el rio Carrizal muestra valores m�s altos de orto fosfato.

Palabras clave: Calidad de agua; Fosfato; R�os; �poca seca.

 

Abstract

Currently, climate change and water stress have caused a limitation of clean water throughout the planet, which leads to the loss of biodiversity; Another important factor is the scarcity of monitoring to assess water quality. For this reason, the objective of this study was to analyze the water quality in the dry season of the Canuto and Carrizal rivers in the Bol�var, Chone and Tosagua cantons, in the Manabi province, Ecuador. Samples were taken from 10 different points, 5 in the first tributary and 5 in the second, to quantify: orthophosphates, pH, total dissolved solids (TDS), temperature and electrical conductivity (EC) using standard procedures. for water analysis. The maximum concentration of orthophosphates in the Carrizal River was found to be 9,707 mg/L; and the maximum values ​​of pH (8.33), TDS (339 ppm) and EC (721 μS/cm) were found in the Canuto River. Temperatures ranged between 29 and 33.5 degrees Celsius in both tributaries. Based on the data found in both bodies of water, the Canuto river denotes majority values ​​of TDS, EC and pH; On the other hand, the Carrizal River shows higher values ​​of orthophosphate.

Keywords: Water quality; Phosphate; Rivers; Dry season.

 

Resumo

Atualmente, as mudan�as clim�ticas e o estresse h�drico t�m causado uma limita��o de �gua pot�vel em todo o planeta, o que leva � perda da biodiversidade; Outro fator importante � a escassez de monitoramento para avaliar a qualidade da �gua, por isso o objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade da �gua na esta��o seca dos rios Canuto e Carrizal nos cant�es Bol�var, Chone e Tosagua, no munic�pio de Manabi. prov�ncia, Equador. Amostras foram retiradas de 10 pontos diferentes, 5 no primeiro afluente e 5 no segundo, para quantificar: ortofosfatos, pH, s�lidos totais dissolvidos (TDS), temperatura e condutividade el�trica (CE) utilizando procedimentos padr�o para an�lise de �gua. A concentra��o m�xima de ortofosfatos no Rio Carrizal foi de 9.707 mg/L; e os valores m�ximos de pH (8,33), TDS (339 ppm) e CE (721 μS/cm) foram encontrados no Rio Canuto. As temperaturas variaram entre 29 e 33,5 graus Celsius em ambos os afluentes. Com base nos dados encontrados nos dois corpos d'�gua, o rio Canuto denota valores majorit�rios de TDS, EC e pH; Por outro lado, o Rio Carrizal apresenta valores mais elevados de ortofosfato.

Palavras-chave: Qualidade da �gua; Fosfato; Rios; Esta��o seca.

 

Introducci�n

La p�rdida de calidad de las aguas superficiales provoca da�os al metabolismo de especies animales y vegetales, adem�s de causar da�os en los h�bitats de estos seres vivos por la acumulaci�n de especies qu�micas procedentes de las actividades antropog�nicas; por este motivo, es importante hacer monitoreo constantes de la calidad h�drica, para prevenir un aumento de la contaminaci�n y desarrollar estrategias dirigidas a la remediaci�n de los cuerpos de agua contaminados (Hern�ndez-Baranda et al., 2021).

Actualmente, el cambio clim�tico y estr�s h�drico han provocado una limitaci�n de agua limpia en todo el planeta, lo que conlleva a la perdida de la biodiversidad y el deterioro parcial o total de fuentes de alimentaci�n, generando p�rdidas de seres vivos irreparables (Mara��n et al., 2021). En la provincia de Manab�, Ecuador, actividades como la agricultura, agroindustrias, ganader�a, entre otras actividades antropog�nicas, que pueden provocar una mayor disponibilidad de elementos qu�micos como el f�sforo y nitr�geno alterando la calidad del agua, proveniente de fuentes naturales.

Existen diferentes actividades antropog�nicas que pueden ocasionar problemas de contaminaci�n y las evaluaciones en las caracter�sticas f�sico-qu�micas del agua pueden hacer una gran diferencia (Hernandez-Alvarez et al., 2021). En los cantones Bol�var, Chone y Tosagua de la provincia de Manab�,� no se han realizado investigaciones sobre la calidad de sus afluentes correspondientes a los r�os Canuto, Chone y Carrizal; por este motivo, se considera importante hacer un estudio en dos de sus afluentes principales como lo son los r�os Canuto y Carrizal, los cuales desembocan en el humedal la Segua, ecosistema de importancia Ramsar, que alberga a una gran cantidad de especies que dependen de la calidad del agua de estos importantes r�os.

El agua constituye un elemento indispensable para la vida y para las actividades humanas. La valoraci�n de la calidad del agua es sumamente importante porque no solo afecta a los seres vivos que dependen de este importante recurso, de manera indirecta la calidad h�drica puede traer consecuencias econ�micas y sociales a determinados territorios (Caho-Rodr�guez & L�pez-Barrera, 2017). En los cantones antes mencionados, el agua es muy importante para realizar actividades econ�micas como la agricultura, ganader�a, acuacultura, entre otras; por dichas actividades es que demandan mantener los niveles de contaminaci�n en el recurso h�drico bajo seg�n est�ndares internacionales; por este motivo, los monitoreo deben de ser constantes, y, por consiguiente, el objetivo de este estudio es: analizar la calidad del agua de los r�os Canuto y Carrizal en �poca seca.

 

Materiales y m�todos

 

Puntos de muestreo

La presente investigaci�n se desarroll� en la provincia de Manab� en los cantones: Bol�var, Chone y Tosagua en el curso de los r�os Canuto y Carrizal. En una zona caracterizada por una gran cantidad de precipitaciones mayormente registradas en los meses de enero-mayo alcanzando un m�ximo de 161 mm. Las coordenadas proyectadas en sistema WGS 84 se observar�n en la Tabla (1) y los puntos reflejados en la Figura (1).

Los puntos donde se tomaron las muestras, se consideraron en base a la accesibilidad de los mismos, a la ubicaci�n cuando se unen con microcuencas y a los sectores como al ingreso y salida de zonas con alta densidad poblacional.

 

Figura 1:. Puntos de muestreo.

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Las muestras se tomaron directamente del curso de los r�os en los puntos establecidos el 12 de noviembre del 2021, en �poca seca donde existir�a una mayor concentraci�n de especies qu�micas contaminantes como fosfatos, nitratos, �xidos, sales, entre otros. Las muestras se tomaron por triplicado y estas se ubicaron en botellas pl�sticas de 360 mL nuevas; en el campo se analizaron par�metros como solidos disueltos totales (TDS), conductividad el�ctrica (CE) y temperatura por triplicado. En el laboratorio central de la universidad t�cnica de Manab� se analiz� ortofosfato y potencial de hidr�geno (pH) una vez las muestras llegaron a temperatura ambiente, los m�todos, equipos y las t�cnicas utilizadas para el an�lisis se encuentran en la Tabla (2).

 

Fuente: Elaboraci�n propia

Figura 2: Puntos donde se tomaron las muestras.

 

Materiales y equipos

En el presente estudio, para determinar el pH se us� un pH metro Accumet ab 150, para cuantificar la conductividad el�ctrica, temperatura y solidos disueltos totales se us� un medidor multipar�metros TDS meter modelo YL-TDS2-A; para cuantificar orto fosfato en agua se aplic� el m�todo vanadato-molibdato con un espectro fot�metro ultravioleta-visible modelo UV-VIS Evolution 60 S, el cual se coloc� a una longitud de onda 420 nm.

 

An�lisis estad�stico

Los resultados correspondientes a la calidad del agua de los r�os Canuto y Carrizal se presentaron usando estad�stica descriptiva. Se aplic� un an�lisis de correlaci�n Spearman entre las variables ya que no presentan distribuci�n normal (determinada con un test de Shapiro Wilk), para identificar si existe correlaci�n entre las variables, para lo cual se us� el programa INFOSTAT.

Tabla 2. Equipos y t�cnicas usadas en los an�lisis.

 

Resultados y discusi�n

En el an�lisis de orto fosfato se tom� en consideraci�n la norma de calidad ambiental y descarga de efluentes ya que no hay regulaciones para este elemento en aguas superficiales, norma que establece como l�mite de descarga a un cuerpo de agua dulce de f�sforo total 10mg/L; en el caso del pH los l�mites permisibles para aguas de consumo humano y de la misma manera para las aguas de uso dom�stico que pueden variar entre 6 y 9 (Ministerio de ambiente, 2011).

 

Figura 3: Valores de orto fosfato y pH en el rio Canuto y Carrizal.

Fuente: Elaboraci�n propia

 

El orto fosfato no se encuentran dentro de los criterios establecidos en la normativa ecuatoriana de calidad del agua para usos recreativos y preservaci�n de flora y fauna seg�n las estrategias nacionales de calidad del agua (SENAGUA, 2016). Los valores de orto fosfato encontrados en los 5 puntos de muestreo del rio Canuto (Tabla 3) presenta un valor m�nimo de concentraci�n de 3,212 mg/L en el punto 4 cuya ubicaci�n es a varios kil�metros del casco urbano de la parroquia Canuto, en este efluente la m�xima concentraci�n es de 4,430 mg /L en el punto 3 repetici�n C, ubicado al ingreso al casco urbano de la parroquia Canuto, donde est�n integradas varias quebradas y arroyos. Seg�n (Belizario Quispe et al., 2019) la contaminaci�n fluvial se debe en gran medida a la extracci�n de ciertos minerales como el oro, generando otros elementos de residuo como el ars�nico, que al estar biodisponible puedes ser bioacumulable, sin embargo (Rios-Rodr�guez. et al., 2021) manifiestan que varias de las actividades cotidianas como la agricultura, ganader�a, industria y actividades dom�sticas en general provocan cambios en la qu�mica del agua; pero las lluvias de ciertas zonas ecuatorianas disminuyen dicho efecto. Siendo importante evaluar constantemente las variables f�sico-qu�micas de los recursos h�dricos ya que hay muchas zonas donde puede haber aguas contaminadas y poco contaminadas (Vidal & Mendoza, 2019);� producto de variables como el crecimiento poblacional y el uso excesivo de fertilizantes que contienen nitr�geno, f�sforo, azufre, entre otros, repercuten directamente en los fen�menos que se dan en fuentes h�dricas contaminadas como la eutrofizaci�n (Bola�os et al., 2017). Exponiendo� (Quiroz-Flores et al., 2018) que la vegetaci�n influye significativamente en la cantidad de f�sforo en el suelo siendo las hidr�fitas plantas que ayudan en la biodisponibilidad del mismo, obteniendo valores de f�sforo total en presencia de vegetaci�n 0,2071 � 0, 0756 y sin vegetaci�n 0,1164� 0,0078, lo que da a entender que las aguas provenientes de fuentes naturales donde hay densidad vegetal pueden contener niveles significativos de f�sforo.

En cuanto al pH el valor m�ximo es de 8,33 en el punto 1 en la repetici�n C y de igual manera el valor m�nimo de pH fue encontrado en este mismo punto en la repetici�n A cuyo valor es de 7,320. En cuanto al rio Carrizal la concentraci�n m�xima de orto fosfato fue de 9, 707 mg/ L en el punto 5 ubicado a la salida del casco urbano del cant�n Tosagua el valor m�nimo fue de 3,293 mg/L en el punto 2 repetici�n B ubicado antes del sector urbano del cant�n Bol�var expuestos en la (Tabla 3) los mismos que est�n dentro del rango de la norma de calidad ambiental y descarga de efluentes antes mencionada. Seg�n (Caho-Rodr�guez & L�pez-Barrera, 2017) hay correlaci�n negativa entre las precipitaciones y ciertas variables como la conductividad, las coliformes, grasas y pH, de igual manera nutrientes como el nitr�geno y el f�sforo total presentan una correlaci�n negativa, ya que al diluirse los valores tienden a disminuir; con otro criterio (Mero et al., 2019) expone que los sedimentos son una variable a tomar en cuenta, presentando un alto contenido de metales lo cual puede alterar el pH de una matriz h�drica vivi�ndolo �cido o alcalino, (Argota et al., 2020) se�ala que un indicador a tomar en cuenta es la biota del lugar, porque la misma se presenta como un bioindicador de la toxicidad que hay en las fuentes h�dricas. (Guti�rrez Garc�a et al., 2016) se�alan que un pH elevado es deficiente en micronutrientes, en muchos casos provocando fitopat�genos en las plantas, en cambio un pH neutro y una CE un poco elevada son id�neas para el cultivo, similarmente al criterio anterior (Mancilla Villa et al., 2017) habla que las concentraciones elevadas de bicarbonato causan el aumento del pH, lo que genera inconvenientes en la rizosfera de algunas plantas como el ma�z, disminuyendo su rendimiento en un 7%; pero (Alvarado et al., 2019) expresa que la alcalinidad del agua puede atribuirse a los carbonatos de calcio y magnesio aportados por la erosi�n e�lica, tambi�n a los lixiviados provenientes de la erosi�n del suelo; (Jim�nez-Gonz�lez et al., 2021)� asegura que el pH va de acuerdo a la geolog�a del sistema, siendo las concentraciones de CO₂ las que propician la acidez del agua y los iones de bicarbonato la alcalinidad de la misma; en contraposici�n a la riqueza mineral y un pH neutro del recurso h�drico (Morales-Dur�n et al., 2018) recomiendan no sembrar sobre todo hortalizas con aguas procedentes de plantas depuradoras , ya que se pueden infectar las mismas de alg�n agente pat�geno.

En cuanto a los s�lidos disueltos totales (TDS) el valor m�s alto se encontr� en el punto 5 del rio Canuto con 339 ppm y el valor m�nimo fue de 181 ppm encontrado en el punto 1, en el rio Carrizal el valor m�s alto tambi�n fue encontrado en el punto 5 con 128 ppm y el valor m�nimo de este rio fue de 76 ppm encontrado en el punto 1; seg�n (Vidal & Mendoza, 2019) la conductividad el�ctrica esta correlacionada con la cantidad de solidos disueltos y la turbidez, los mismos que encontraron estimaciones de conductividad entre 314 y 529 μs/cm, en una zona cercana al primer punto del rio carrizal; (Aguirre et al., 2021) exponen que la variaci�n de los TDS se debe en gran medida a las caracter�sticas del sistema como el transporte de sedimentos, la materia org�nica y los nutrientes disponibles; mientras (Cruz et al., 2018) recalcan que los TDS est�n relacionados con la cercan�a al mar y con las concentraciones de lixiviados presentes en la matriz h�drica. (Machado et al., 2018) recalca que la abundancia de especies micro vertebradas en las fuentes h�dricas se da significativamente en la �poca lluviosa cuando hay mayor ox�geno disuelto y cuando disminuyen los TDS, las EC y la temperatura, dando a notar que no solo la contaminaci�n influye en las condiciones de reproducci�n de ciertas especies, tambi�n influyen las condiciones clim�ticas de una determinada �poca del a�o.

�Los valores de temperatura oscilaron entre 29 y 33,5 grados cent�grados en ambos r�os, y finalmente la conductividad el�ctrica cuyo valor m�s alto fue encontrado en el punto 5 del rio Canuto con 721,00 �S/cm y el m�nimo cuyo valor es de 385 �S/cm, en el rio carrizal la conductividad m�xima llego a 272,00 �S/cm y la m�nima de 161 �S/cm valores encontrados en la (Tabla 3). (Taboada et al., 2018) expresa que la descomposici�n de la materia org�nica y compuestos clorados, sulfurados, entre otros pueden contaminar el agua significativamente al punto de alterar la CE con valores que van de 10 �S /cm a 1000 �S /cm especialmente si son aguas polutas, ya que reciben grandes cantidades de sedimento; pero (Villa et al., 2021) menciona que la CE no solo se debe a la contaminaci�n tambi�n se debe a las sales procedentes de minerales y rocas, que pasan a formar parte de las soluciones acuosas, produciendo posteriormente salinizaci�n de los suelos. (Erceg et al., 2021) hacen menci�n que el pH puede presentarse casi neutro, pero puede haber iones como: sodio, potasio, calcio, magnesio, fluoruro, nitrato y gas di�xido producidos por las lluvias que a su vez est�n relacionadas con la actividad antropog�nica; similarmente a lo antes expuesto (Ardila & Arriola, 2017) aseveran que la quema de llantas puede provocar una alteraci�n en las variables f�sico-qu�micas y microbiol�gica del recurso h�drico. (Fern�ndez-Rodr�guez et al., 2018) nos recalcan que la contaminaci�n de las fuentes fluviales var�a de acuerdo a la �poca siendo la �poca lluviosa la que presenta niveles de contaminaci�n bajos haciendo aceptable la calidad de las fuentes h�dricas. Pero (Herrera Apablaza et al., 2018) destaca que hay aguas que pueden tener un efecto perjudicial en las plantas son aquellas que est�n entre (500-1000) mg/L y sus CE� (750-1500) �s/cm; muchas veces la excesiva presencia de especies qu�micas en la matriz h�drica alteran los valores de los TDS y la CE lo cual hace suponer que hay una alteraci�n ambiental provocada no solo por la actividad agr�cola y dom�stica, tambi�n influye significativamente la industria (Alves de Souza-Filho et al., 2019).

Los valores de solidos disueltos totales que est�n dentro de los rangos normales seg�n la normativa ecuatoriana de calidad ambiental y descarga de efluentes que estipula dentro de los l�mites m�ximos permisibles para agua de consumo humano y dom�stico que �nicamente requieren desinfecci�n es de 500 ppm, en cuanto a la conductividad el�ctrica no se encuentran datos en las normativas vigentes en el pa�s; siendo similar el criterio de (Quiroz-Fern�ndez et al., 2017) quienes presentan valores de �ndice de calidad de agua (ICA) acordes a la normativa ecuatoriana pero destacan que a medida que el cauce h�drico bajaba disminu�a la calidad de la misma.

 

Figura 4: Presenta medidas de resumen como la media (X), la desviaci�n est�ndar (DE) y el coeficiente de variaci�n (CV).

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Las concentraciones m�s altas de orto fosfato se encuentran el rio Carrizal como se puede observar en la (Tabla 4), sin embargo, el rio Canuto presenta una media de pH, TDS y EC m�s elevada como se observa en la misma tabla, los datos de TDS y EC se encuentran m�s dispersos en ambos r�os ya que la desviaci�n est�ndar de estos par�metros y el coeficiente de variaci�n son m�s elevados excepto en el par�metro de orto fosfatos encontrado en r�o carrizal que presenta una desviaci�n est�ndar baja pero un coeficiente de variaci�n m�s elevado.

 

 

 

Figura 5: Correlaci�n de los par�metros usando el coeficiente de correlaci�n de Spearman.

Fuente: Elaboraci�n propia

 

En la (Tabla 5) se observa que hay una correlaci�n significativa entre las variables TDS y EC en el caso

 

Conclusiones

Tanto el rio Canuto como el rio carrizal presentan valores de pH, TDS y EC que no sobrepasan las normas ecuatorianas de calidad del agua y pese a que no hay normas para orto fosfato est� dentro de los valores m�ximos permisibles para descargas en aguas residuales.

Los r�os Canuto y Carrizal pese a que tienen similares caracter�sticas presentaron variaci�n en cuanto a los par�metros de pH, TDS y CE presentando los valores m�s altos el primero de estos afluentes y en cuanto al orto fosfato el segundo de estos presenta los valores m�s altos proveniente de fuentes naturales seg�n la ubicaci�n geogr�fica donde se tomaron las muestras.

 

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