����������������������������������������������������������������������������������

 

Determinaci�n del caudal y calidad de agua mediante bioindicadores en los p�ramos de la Comunidad el Calvario en el Cant�n Tisal�o

 

Determination of water flow and quality through bioindicators in the p�ramos of the El Calvario Community in the Tisal�o Canton

 

Determina��o do fluxo e qualidade da �gua atrav�s de bioindicadores nos p�ramos da Comunidade El Calvario no Cant�o Tisal�o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: aibarra@uagraria.edu.ec

 

 

Ciencias T�cnica y Aplicadas ���

Art�culo de Investigaci�n

��

* Recibido: 25 de abril de 2023 *Aceptado: 04 de mayo de 2023 * Publicado: �25 de mayo de 2023

 

1. Mag�ster Scientiae en Ingenier�a de Recursos H�dricos y Posgrado de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Ingeniero Agr�nomo de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Doctorando en Recursos H�dricos de la Universidad Nacional Agraria La Molina Lima, Per�.
2. Ingeniera Forestal, Investigadora Independiente, Riobamba, Ecuador
3. Doctor en Ingenier�a de Recursos H�dricos y Posgrado de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Centro Experimental del Riego, Grupo de Investigaci�n y Transferencia de Tecnolog�a en Recursos H�dricos (GITRH), Riobamba, Ecuador
4. Maestr�a en Manejo Integral de Cuencas Hidrogr�ficas con Orientaci�n en Manejo Sustentable de los Recursos Naturales en Cuencas de Monta�a, Especialista en Teledetecci�n y Sistemas de Informaci�n Geogr�fica Aplicados al Manejo de Recursos Naturales y Agricultura, Ingeniera en Biotecnolog�a Ambiental, Docente Investigador de la Facultad de Recursos Naturales �Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo� (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

Resumen

La presente investigaci�n propone determinar el caudal y la calidad de agua mediante bioindicadores en los p�ramos de la comunidad el Clavario, ubicado en el cant�n Tisaleo, provincia de Tungurahua; para la medici�n del caudal se utiliz� el m�todo de aforo volum�trico y vertedero triangular en 5 estaciones, obteniendo como resultado un caudal promedio mensual de 12,5L/seg. Los an�lisis f�sico-qu�micos seg�n los promedios de las tres zonas de estudio fueron: color 220,67 UndCo/Pt, conductividad 57,50 uSiems/cm; turbiedad 17,65 UNT, rangos no aceptables, mientras que en los s�lidos disueltos 36,5 mg/L; dureza 40 mg/L valores presentados en cantidades equilibradas. Los an�lisis qu�micos iniciaron pH 6 �cido; cromo 0,03 mg/L, nitrato 1,2 mg/L, nitrito 0,08 mg/L en niveles moderados, plomo 0,32 mg/L, cadmio 0,03 mg/L, cobre 0,09 mg/L en niveles aceptables. Los an�lisis microbiol�gicos, las coliformes totales fue 65343,33 UFC/100 ml, coliformes fecales 3267,00 UFD/100 ml, valores que est�n fuera de los establecido. El an�lisis de macroinvestebrados, el indice BMWP en las estaciones (0 � 4) present� contaminaci�n moderad y calidad regular, en la estaci�n 5 la contaminaci�n ligera y calidad regular. Se concluye que la calidad de agua no es aceptable y se recomienda una bioremediaci�n para equilibrar las propiedades fisicoqu�micas e inhibir ciertos elementos, principalmente metales pesados peligrosos para la salud y dem�s actividades.

Palabras Clave: caudal; calidad de agua; macroinvertebrados; �ndices de bioindicaci�n.

 

Abstract

The present investigation proposes to determine the flow and water quality through bioindicators in the p�ramos of the El Clavario community, located in the Tisaleo canton, Tungurahua province; For flow measurement, the volumetric gauging method and triangular weir were used at 5 stations, obtaining as a result an average monthly flow of 12.5L/sec. The physical-chemical analyzes according to the averages of the three study areas were: color 220.67 UndCo/Pt, conductivity 57.50 uSiems/cm; turbidity 17.65 UNT, non-acceptable ranges, while in dissolved solids 36.5 mg/L; hardness 40 mg/L values presented in balanced amounts. Chemical analyzes started pH 6 acidic; Chromium 0.03 mg/L, Nitrate 1.2 mg/L, Nitrite 0.08 mg/L at moderate levels, Lead 0.32 mg/L, Cadmium 0.03 mg/L, Copper 0.09 mg/L at acceptable levels. The microbiological analysis, the total coliforms was 65343.33 UFC/100 ml, fecal coliforms 3267.00 UFD/100 ml, values that are out of the established. The analysis of macroinvestebrates, the BMWP index in stations (0 - 4) presented moderate contamination and regular quality, in station 5 light contamination and regular quality. It is concluded that the water quality is not acceptable and bioremediation is recommended to balance the physicochemical properties and inhibit certain elements, mainly heavy metals that are dangerous to health and other activities.

Keywords: flow; water quality; macroinvertebrates; bioindication indices.

 

Resumo

A presente investiga��o prop�e determinar o fluxo e a qualidade da �gua por meio de bioindicadores nos p�ramos da comunidade El Clavario, localizada no cant�o Tisaleo, prov�ncia de Tungurahua; Para medi��o de vaz�o, foi utilizado o m�todo de medi��o volum�trica e a�ude triangular em 5 esta��es, obtendo como resultado uma vaz�o m�dia mensal de 12,5L/seg. As an�lises f�sico-qu�micas segundo as m�dias das tr�s �reas de estudo foram: cor 220,67 UndCo/Pt, condutividade 57,50 uSiems/cm; turbidez 17,65 UNT, faixas n�o aceit�veis, enquanto em s�lidos dissolvidos 36,5 mg/L; dureza 40 mg/L valores apresentados em quantidades balanceadas. As an�lises qu�micas iniciaram pH 6 �cido; Cromo 0,03 mg/L, Nitrato 1,2 mg/L, Nitrito 0,08 mg/L em n�veis moderados, Chumbo 0,32 mg/L, C�dmio 0,03 mg/L, Cobre 0,09 mg/L em n�veis aceit�veis. Na an�lise microbiol�gica, o coliformes totais foi de 65343,33 UFC/100 ml, coliformes fecais 3267,00 UFD/100 ml, valores que est�o fora dos estabelecidos. Na an�lise dos macroinvestebrados, o �ndice BMWP nas esta��es (0 - 4) apresentou contamina��o moderada e qualidade regular, na esta��o 5 contamina��o leve e qualidade regular. Conclui-se que a qualidade da �gua n�o � aceit�vel e a biorremedia��o � recomendada para equilibrar as propriedades f�sico-qu�micas e inibir certos elementos, principalmente metais pesados ​​que s�o perigosos para a sa�de e outras atividades.

Palavras-chave: fluxo; qualidade da �gua; macroinvertebrados; �ndices de bioindica��o.

����������������������������������������������������������������������������������������������

Introducci�n

Los p�ramos en el Ecuador cubren alrededor de 1.250.000 ha del territorio nacional, estos ecosistemas son de gran importancia ya que posee la capacidad de almacenar y distribuir el agua proveniente de las lluvias, los deshielos y la condensaci�n de la neblina, adem�s el agua es salvaguardada por la vegetaci�n que crece sobre ellos y que los hace funcionar como una esponja que recoge y distribuye el agua de manera constante y limpia, incluso en �pocas de sequ�a (Brice�o, 2016).

La ecoregi�n de �p�ramo� comprende aproximadamente 35.000 km� en los Andes tropicales, incluyendo a Venezuela, Colombia, Ecuador y el norte del Per� (es decir entre el 11� Norte al 8� Sur). Por lo general, se encuentra entre los 3.000-3.500 m.s.n.m y 4.500-4.700 m.s.n.m. y recibe en promedio una precipitaci�n de aproximadamente 900 a 2.500 mm/a�o. Es un ecosistema en las cumbres de monta�a del norte andino, nuboso y con temperaturas bajas relativamente constantes. Tiene una distribuci�n espacial de archipi�lago y de muy alta diversidad y endemismo (S�nchez, 2015).

El primer aspecto por considerar sobre el valor h�drico del p�ramo es que el volumen h�drico total que provee a sus habitantes, siendo este volumen diario aproximado de 5m³/seg. El aspecto favorable es la vegetaci�n que capta neblina (aunque es un efecto a veces sobreestimado) y del poco consumo de agua por parte de la vegetaci�n propia de este ecosistema (S�nchez, 2015).

El ecosistema p�ramo ha proporcionado una importante funci�n socio-econ�mica a la comunidad Andina, debido a las circunstancias clim�ticas especiales, los suelos volc�nicos poco profundos y porosos con alto contenido de materia org�nica, su topograf�a formada por la acci�n de los glaciares y la hidrolog�a superficial del p�ramo. Los r�os que descienden desde los p�ramos tienen un flujo base sostenido como un resultado de la elevada capacidad de regulaci�n del agua del p�ramo (S�nchez, 2015).

El Ecuador es uno de los pa�ses privilegiados al contar con este ecosistema rico en flora y fauna nativa, por consiguiente, los p�ramos brindan bienes y servicios ambientales. Los primeros son �los productos de la naturaleza directamente aprovechados por el ser humano, tales como: madera, agua, suelo, aire, flora y fauna silvestre (Velasco, 2004).

Sin embargo, esta funci�n est� amenazada por un incremento de la actividad humana durante los �ltimos a�os, esta presencia tiene un impacto directo en el ciclo del agua por medio de cambios en las propiedades del suelo, vegetaci�n y la construcci�n de infraestructuras. Por otro lado, hay un impacto indirecto en la hidrolog�a del p�ramo debido a los cambios climatol�gicos, quemas no planificadas, introducci�n de especies ex�ticas como el pino, el sobrepastoreo, la agricultura, generaci�n de energ�a el�ctrica, entre otros (S�nchez, 2015).

Gran parte de los p�ramos de la Regi�n Interandina han estado sometidos a presiones a trav�s de pr�cticas comunes de la agricultura, ganader�a y reforestaci�n con especies introducidas. Las quemas en gran parte de ellos son una pr�ctica habitual que se realiza con el objetivo de rebrotar paja tierna para alimentar el ganado, y as� aumentar la productividad en la ganader�a (Velasco, 2004).

Por lo tanto siendo el p�ramo la fuente generadora de varios recursos, entre los principales el recurso h�drico, la presente investigaci�n pretende evaluar la cantidad y calidad de la hidrolog�a del caudal comprendido por las vertientes �Pampas de San Antonio� del p�ramo ubicado en la comunidad el Calvario, tomando en cuenta sus propiedades y vulnerabilidades del estado actual de los factores comprendidos en la hidrolog�a de este caudal, principalmente a la correlaci�n clima - suelo y su impacto sobre el comportamiento hidrol�gico. Permitiendo tener una visi�n precisa de la relaci�n causada por las actividades humanas u otras involucradas indirectamente sobre este ecosistema, principalmente en la hidrolog�a del mismo.

 

Metodolog�a

�rea de estudio

La zona de estudio se encuentra ubicada en los p�ramos de la comunidad El Calvario, Cant�n Tisaleo a una altitud de 3743 msnm, temperatura media anual de 10�C. Seg�n el (MAE 2017), el �rea de estudio est� ubicada en la zona de vida del Bosque siempre verde montano alto (parte alta) y Estepa espinosa montano bajo (parte baja).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gr�fico N�1

Mapa de ubicaci�n del �rea de estudio en el cant�n Tisaleo- comunidad El Calvario

Fuente: Trabajo de campo y gabinete

Elaborado: Autores

 

Para establecer la variaci�n de los caudales en diferentes meses se tom� en consideraci�n:

1. Se reconoci� el �rea total de la zona con ayuda del presidente de la comunidad y con personas aleda�as a la zona.
2. La selecci�n de los sitios de muestreo se hizo en base a los servicios ambientales y el inter�s de la comunidad donde se observ� el estado de los caudales y la calidad del agua de la zona.
3. Con la ayuda de un GPS se georreferenci� el �rea de estudio, donde las estaciones de monitoreo fueron situadas cada 200 metros a diferentes alturas, en direcci�n a la corriente lo cual permiti� seleccionar los puntos de muestreo.

Para la medici�n de los caudales se aplic� dos m�todos: aforo volum�trico y vertedero triangular:

1. El m�todo de aforo volum�trico se aplic� en la vertiente denominada la misma que consist�a en elaborar una represa utilizando un tubo PVC de 1m de largo con un di�metro de 50mm, con la finalidad de captar el agua en un balde de volumen conocido y as� determinar el tiempo en que se tard� en llenar; dicho procedimiento se repiti� 3 veces cada mes para tener mayor exactitud y finalmente aplicar la f�rmula q=v/t.
2. Para las estaciones siguientes se aplic� el m�todo del vertedero Triangular que tiene una dimensi�n 45 cm y un �ngulo de 90�, es importante instalar el vertedero con firmeza en forma trasversal a la secci�n del canal para formar el pozo de amortiguaci�n, adem�s con un 1 m de distancia se coloc� la estaca y finalmente con la ayuda de un flex�metro se tom� el nivel de agua alcanzado para posterior aplicar la formula Q=1.38*H^(5/2) L/s, donde H: es la altura de la l�mina de agua en metros.
3. Para determinar el caudal total del afluente se tabulo todos los datos promedios obtenidos en las 6 estaciones durante 4 meses de evaluaci�n.

El an�lisis de la calidad fisicoqu�mica y microbiol�gica del agua captada por la comunidad:

1. Se consider� tres zonas diferentes para la recolecci�n de muestras de agua a lo largo del riachuelo, esta divisi�n estuvo estructurada en: Zona Alta (3868 msnm), Zona Media (3808 msnm), Zona Baja (3769 msnm).
2. Se analiz� factores como flora, fauna, actividades antr�picas relacionados a la calidad del agua, para lo cual fue necesario realizar un diagn�stico de cada estaci�n con la finalidad de determinar el estado de cada zona en estudio.
3. Para el muestreo de agua se tom� en consideraci�n puntos representativos principalmente donde el agua estaba bien densa, evitando rebosaderos de las represas y confluencias de acequias.
4. Las muestras de agua fueron almacenadas en botellas de 1 litro y frascos esterilizados; para este proceso las muestras fueron tomadas al inicio de zonas baja hacia las zonas alta, estas muestras permitieron el an�lisis f�sico � qu�mico y el microbiol�gico.
5. Por considerarse agua de consumo dom�stico se aplic� el protocolo de muestreo y conservaci�n de muestras Standard Methods, luego se traslad� las muestras para el an�lisis en el Laboratorio de Servicios anal�ticos qu�micos y microbiol�gicos en aguas y alimentos (SAQMIC-RIOBAMBA) donde se analizaron los par�metros f�sicos: color, conductividad, turbiedad y solidos disueltos. Para el caso del an�lisis qu�mico: cadmio, cobre, plomo, cromo, nitritos, nitratos, dureza y pH; en el biol�gico: coliformes totales y coliformes fecales.
6. Con los datos obtenidos en los an�lisis de laboratorio de las tres zonas, se procedi� al an�lisis y descripci�n de estos, tomando en cuenta los l�mites permisibles de cada uno de los par�metros analizados con la finalidad de conocer la situaci�n actual del agua de este caudal para la toma de decisiones sobre el uso de este afluente.

Para la Evaluaci�n de la calidad del agua en la zona de impacto utilizando �ndices de bioindicaci�n.

1. Se realiz� dos muestreos de macroinvertebrados en dos periodos diferentes (febrero y abril), se emple� la red tipo �D-net�, para lo cual se explor� toda la zona de estudio hasta albergar cada h�bitat.
2. Para el muestreo se realiz� una remoci�n del suelo de manera que los organismos quedaran atrapados dentro de la red, la remoci�n se la hizo por un tiempo de 5 minutos, dicha remoci�n se la realiz� dos veces en cada estaci�n de monitoreo.
3. Las muestras recolectadas fueron almacenadas en frascos de boca ancha con alcohol al 75%, cada muestra fue etiquetada con el punto de monitoreo (estaci�n), la fecha de recolecci�n, provincia, cant�n, parroquia, coordenada geogr�fica y responsable de la investigaci�n.
4. Para la limpieza de macro invertebrados se tamizo cada muestra con un cernedero biol�gico y agua esterilizada, esto permiti� la separaci�n de restos vegetales y sedimentos impregnados en los macro invertebrados; con una pinza met�lica se ubicaron los espec�menes presentes de cada h�bitat en tubos de ensayo con alcohol al 75% debidamente rotulado.
5. La identificaci�n de los macro invertebrados se realiz� con un estereoscopio y una c�mara fotogr�fica adaptada al lente de este equipo, para el registro de las familias en base a las im�genes de los macro invertebrados encontrados en las muestras.
6. El nivel taxon�mico de identificaci�n por cada individuo se bas� en el nivel de familia que es el par�metro fundamental para la aplicaci�n de los �ndices de bioindicaci�n.
7. Luego de la identificaci�n se procedi� a la obtenci�n de puntajes para determinar el grado de contaminaci�n, clase de agua y calidad de esta, para esto se realiz� la contabilizaci�n de los macroinvertebrados ben�ficos y perjudiciales de los dos muestreos realizados y seg�n lo obtenido asignar la calidad del agua en base a los rangos establecidos por el �ndice BMWP. Para el caso del �ndice ABI se realiz� similar proceso al anterior para establecer el grado de contaminaci�n y calidad.

 

Rangos que determinan las clases de calidad de agua establecidos para el �ndice Biological Monitoring Water Party (BMWP) y su respectiva representaci�n e interpretaci�n relacionada con colores.

 

Gr�fico N� 2

�ndice Biological Monitoring Water Party (BMWP)

Fuente: (Modificado de Rold�n, 2003)

 

Valores de referencia para la interpretaci�n de la calidad de agua. Clases de Estado Ecol�gico seg�n �ndice Andean Biological Index (ABI) en Ecuador.

Gr�fico N� 3

�ndice Andean Biological Index (ABI) en Ecuador

Fuente: (Acosta et al., 2009)

Resultados

La estimaci�n de los caudales promedio, en el periodo enero � abril, para cada estaci�n respectivamente, se determin� que el volumen en la estaci�n 0 fue de 20,31 L/seg. En la estaci�n 1 fue de 6,62 L/seg; con una pendiente ligeramente empinada del 23%, en la estaci�n 2 fue de 7,32 L/s con una pendiente plana del 3%; en la estaci�n 3 fue obtuvo 13,22 L/s, con un pendiente moderadamente inclinado del 7%, en la estaci�n 4 fue de 13,9 L/seg: con un pendiente moderadamente inclinado del 7%. Finalmente, en la estaci�n 5 fue de 13,65 L/seg, con un pendiente fuertemente inclinado de un 12%. Seg�n los resultados obtenidos se determin� que existe una variaci�n volum�trica por estaci�n, pues se pudo apreciar que las estaciones 0 y 5 son las que mayor promedio alcanzaron durante los 4 meses de evaluaci�n a diferencia de las dem�s estaciones.�

Para Bruijnzeel et al. (1995), En el caso de las zonas bajas existe m�s caudal por la baja radiaci�n, la permanencia de la humedad en el suelo, altos contenidos de materia org�nica y una densidad aparente muy baja. Por lo tanto, bajo estas condiciones de saturaci�n de humedad en el suelo la vegetaci�n transpira menos lo cual genera las condiciones �ptimas para inducir un mayor volumen de agua.

 

Gr�fico N� 4

Caudal promedio por estaci�n por zona geogr�fica

 

De acuerdo con los datos del gr�fico 3, en la estimaci�n de los caudales promedio por estaci�n, en base a su ubicaci�n geogr�fica, se determin� que la estaci�n con mayor cantidad h�drica fue la estaci�n 0 con 20,31 L/seg, seguido de las estaciones 3, 4 y 5, con un promedio de (13,22), (13,9) y (13,65) L/seg respectivamente, mientras que los valores m�s bajos se obtuvieron en las estaciones 1 y 2 con los promedios de (6,62) y (7,32) L/seg seg�n su orden. Es importante recalcar que, seg�n la curva de tendencia, se determin� una variaci�n significativa por estaci�n, pues se aprecia que las estaciones 1 y 2 son las de menor promedio a las dem�s, estas variaciones pueden estar relacionadas a varios factores que suscitan en este tipo de ecosistemas.

De acuerdo al Consejo Nacional de Recursos H�dricos (1982), en la actualidad Secretaria Nacional del Agua (Senagua) (2018), el caudal promedio total y permanente de la vertiente de la comunidad el Calvario contaba con un caudal de 1,16 L/seg, mismas que han sido distribuidas a zonas de producci�n agr�cola y ganaderas, el rango altitudinal ha influido en su distribuci�n a los diversos sectores cercanos de esta vertiente. Con lo mencionado anteriormente se pudo comprobar que el caudal vario significativamente hasta la actualidad, puesto que en esta investigaci�n se determin� un caudal de 12,50 L/ seg, lo cual permite deducir que los datos promedios tomados en la anterior investigaci�n se encontraban en un rango de 0 � 1,2 L/seg, independientemente del m�todo que se haya aplicado en aquel ensayo, a diferencia del presente trabajo donde se pudo apreciar un rango de 6 a 21,50 L/seg. Senagua atribuye las ubicaciones geogr�ficas de cada punto de almacenamiento h�drico, con lo que se torna importante considerar y verificar su influencia con investigaciones ejecutadas similares a la misma, con lo mencionado anteriormente es factible analizar factores que alteren el volumen de estos ecosistemas.

Regalado al. (2012), afirma que el p�ramo de menor altitud suele ser m�s h�medo por las lluvias y niebla constante, caso contrario se observa en el p�ramo situado en la cima de la monta�a por no contar con barreras que intercepten las masas de aire h�medo ascendente. Los caudales de la zona alta, media y baja pueden ser afectados por el deterioro de las propiedades hidro-f�sicas por el pisoteo del ganado, la remoci�n del material vegetal por quemas, cultivos o miner�a como suele ocurrir en ciertas zonas de paramo que han sido sometidas a diferentes procesos de alteraci�n de coberturas y de suelos. En base a lo comprobado por este autor y la observaci�n del estado actual de las cinco zonas en estudio, se puede atribuir que los niveles bajos de caudal de la estaci�n 1 y 2 en la zona alta y media respectivamente es por el efecto causado de la altitud y los impactos antr�picos producidos en dicha zona. No obstante, se apreci� que todas las estaciones tuvieron cierta alteraci�n por la ganader�a y agricultura.

 

Gr�fico N� 5

An�lisis f�sico del agua por zona geogr�fica

 

El an�lisis f�sico del agua por zona geogr�fica, referente al color los resultados obtenidos se determinaron que la estaci�n con mayor valor fue la zona alta con un valor de 316 UndCo/Pt seguido de la zona media con 304 UndCo/Pt, mientras en la zona baja con 42 UndCo /Pt. Seg�n las normas TULSMA el l�mite adecuado es de 20 UndCo /Pt., con lo cual se comprob� que actualmente este caudal no es recomendable para el consumo humano, debido al exceso de materiales disueltos y suspendidos dentro del mismo.

La conductividad se determin� un valor alto en la zona baja con 64,0 �Siems/cm, seguido de la zona alta con 51,0 �Siems/cm; y con el �ndice m�s bajo en zona media con 49,6 �Siems/cm; seg�n lo obtenido se determin� que el caudal de todas las zonas tiene una alta conductividad ya que su l�mite m�ximo es de 1,5 �Siems/cm. Por lo tanto, no es recomendable su uso para consumo potable por la excesiva concentraci�n de sales y carbonatos.

La turbiedad present� valores altos en la zona media con 26,2 UNT, seguido de la la zona alta con 22,8 UNT y con el �ndice m�s bajo en zona la baja con 3,96 UNT. Seg�n el an�lisis la zona media y acta no se hallan en un rango aceptable puesto que el nivel m�ximo debe ser de 10, a excepci�n de la zona baja donde se tiene un rango de 3,69; determinando un nivel bajo de materia sin disolver en esta zona.

Referente a los s�lidos disueltos presentaron valores altos en la zona baja con 45,0 mg/l, seguido de la zona alta con 28,0 mg/l, y con el �ndice m�s bajo se apreci� en la zona media con 26,2 mg/l. De acuerdo con lo analizado se apreci� que las tres zonas tienen niveles aceptables, pues no sobrepasan en nivel m�ximo de 500 mg/l, esto permiti� comprobar que no existe exceso de sales y algunos rastros de compuestos org�nicos.

Seg�n Mejicanos (2008), citado por V�squez (2016), en su investigaci�n, la conductividad el�ctrica var�a entre 32,54 y 591.20 �S/cm (rango aceptable), de turbidez > 15 (rango no aceptable), s�lidos totales un valor m�nimo promedio de 81.5 mg/L (rango aceptable), de acuerdo a estos resultados los desequilibrios pueden darse por la presencia de carbonatos, suelos sil�cicos, iones positivos y negativos, solutos insolubles y residuos generados por la agricultura, la ganader�a y alteraciones por el ser humano. En base a lo mencionado anteriormente, se atribuye los desequilibrios de estos par�metros est�n relacionados con los factores citados en la anterior investigaci�n, puesto que en la evaluaci�n de fase de campo se observ� actividades similares.

Seg�n Hooda & Alloway (1998) citado por V�squez (2016), la relaci�n entre la textura y tama�o de part�culas del suelo, las precipitaciones en los ecosistemas y el contenido de materia org�nica es uno de los factores que influye en la retenci�n y concentraci�n de los minerales, color, conductividad, sales y minerales y turbiedad, principalmente por la propiedad de las isotermas que facilitan la adsorci�n y correlaci�n de part�culas de sales y solidos de dif�cil disoluci�n en el agua; a�adiendo las alteraciones antr�picas, agr�colas, pecuarias, industriales y mineras� Con lo mencionado se atribuye que los niveles excedidos en la conductividad, el color y la turbiedad se deben a los factores� mencionados, pues el estado del p�ramo y las actividades ya citados se asemejan a esta zona de estudio.

 

 

 

 

 

 

 

Gr�fico N� 6

An�lisis qu�mico del agua por zona geogr�fica

 

El an�lisis qu�mico por zona geogr�fico, presento valores iguales en las 3 zonas, con 6,0. Entonces seg�n lo analizado y las normas de calidad se determin� que el agua se halla en un rango aceptable ya que el nivel m�ximo va de 6-9 por lo tanto se comprob� que no se requiere tratamiento alguno para mejorar este factor para convertirla en potable y apta para el consumo humano y el sector agr�cola.

El pH present� valores iguales (6) en las tres zonas, presentando niveles aceptables, sin requerir tratamiento alguno.

El plomo present� valores altos en la zona media y alta, con 0,38 y 0,58, mientras que el valor m�s bajo se dio en la zona baja con 0,014 mg/l, donde los valores no aceptables est�n en la zona baja y media, ya que el �ndice m�ximo es de 0,05 mg/l respetivamente.

El cadmio, los valores en la zona baja, media y alta, fueron de (0,02), (0,05) y (0,03) mg/l respectivamente, donde este este elemento se encuentra en rangos no aceptables en las tres zonas, pues el �ndice m�ximo es de 0,001 mg/l respectivamente; por lo tanto, el caudal requiere tratamientos de mejoramiento h�drico para disminuir los niveles de este metal.

El cobre, los valores determinados en la zona baja, media y alta, fueron de (0,02), (0,05) y (0,03) mg/l respectivamente, comprob� que este elemento se encuentra en rangos no aceptables en las tres zonas, pues el �ndice m�ximo es de 0,001 mg/l.

El cromo determinado en la zona baja, media y alta, fueron de (0,021), (0,034) y (0,025) mg/l, donde se encuentra en un nivel equilibrado en las tres zonas.

Los nitritos determinados en la zona baja, media y alta, fueron de (0,014), (0,016) y (0,2) mg/l para lo cual presenta niveles equilibrados de concentraci�n en las tres zonas, ya que el �ndice permisible es de 1 mg/l.

La dureza se determin� que la zona baja posee mayor �ndice con 56 mg/l seguido de la zona media con 40 mg/l, mientras que en la zona alta con el menor valor fue de 24 mg/l, se comprob� que el agua de todas las tres zonas tiene una concentraci�n total aceptable.

Los nitratos, se determin� que el mayor valor se dio en la zona alta con (1,6 mg/l), seguido de la zona media con (1,2 mg/l), mientras que el valor m�s bajo se obtuvo en la zona baja con (0,08 mg/l), lo que presenta un nivel aceptable en las tres zonas.

Velasco, (2004) citado por G�mez, (2014) seg�n su investigaci�n de caudales a diferentes zonas altitudinales la variabilidad f�sico-qu�mica pueden manifestarse desde �cidas, muy dulces, de extrema alcalinidad, elevadas concentraciones de sales, minerales perjudiciales, metales pesados, dureza total y compuestos nitrogenados. La principal causa de estos desequilibrios es la contaminaci�n derivada de la presencia de ganado, actividades agropecuarias, derrame de combustibles y miner�a; en el caso de las zonas bajas por el vertido directo de aguas residuales urbanas y mayor alteraci�n del ecosistema paramo. No obstante, las alteraciones o desequilibrios no siempre tendr�n causas definidas, con lo que se torna fundamental analizar la principal causa efecto de cada par�metro. De acuerdo a la anterior investigaci�n se puede mencionar que los desequilibrios f�sico-qu�micos est�n relacionados y ligados a efectos independientes que pueden generar un incremento, disminuci�n o equilibrio.

Fachinelli, et al. (2001), citado por Bascones, (2003), menciona que existe dos tipos de metales pesados, los primeros que son los oligoelementos, necesarios para el desarrollo de la vida de determinados organismos en peque�as cantidades o cantidades traza y pasado cierto umbral se vuelven t�xicos, estos son: ars�nico, boro, cobalto, cromo, cobre, molibdeno; manganeso, n�quel; selenio y zinc. Mientras que los metales cuya presencia en los seres vivos, provocan disfunciones en sus organismos por ser altamente t�xicos, estos son: Cd, Hg, Pb, Cu, Ni, Sb, Bi. De acuerdo con lo anterior se determin� que el agua de este caudal se encentra en un estado peligroso por la presencia del plomo, cadmio y cobre en las tres zonas de estudio.

Lund, (1990), citado por Bascones, (2003), afirma que la presencia de metales pesados se da por una modificaci�n del contenido natural y son muy variadas: vertidos industriales, vertidos de actividades mineras, aplicaci�n de productos qu�micos agr�colas y lodos residuales, gases de combusti�n, emisi�n de part�culas del tr�fico rodado y, por �ltimo, aunque no menos importantes los residuos s�lidos de origen dom�stico. En base a lo anterior se atribuye que la presencia de los metales (Pb, Cd y Cu) en las tres zonas de estudio est�n relacionadas con estas actividades, pues en la evaluaci�n de la zona de estudio se apreci� actividades similares a las mencionadas e incluyendo el derramamiento de aceites y combustibles (fuente principal de metales pesados) en los suelos del p�ramo por las actividades deportivas de motocross que se practica en esta comunidad.

Driel, (1984), citado por Bascones, (2003 ), menciona que uno de los par�metros de m�s influencia en los procesos ed�ficos e h�dricos, en la reactividad del suelo y en la movilidad de los metales pesados hacia aguas superficiales y profundas tienden a estar m�s disponibles en pH muy �cidos, la (USDA, 1971) establece que el pH normal est� entre 6 y 7, los suelos con pH 8,5 son alcalinos y los suelos con < 5,5 son muy �cidos, con lo cual se determina que este factor no influyo en la concentraci�n de estos metales ya que el pH en las tres zonas de estudio es de 6,0 y se encuentran en los rangos normales.

Driel, (1984), citado por Bascones, (2003), menciona que los nitritos y nitratos se encuentran en estado natural a nivel de suelo, en bajas concentraciones (menos de 4 mg/L en agua). Sin embargo, el nitrato y nitrito son altamente solubles y transportados f�cilmente cuando fuentes contaminantes entran en contacto con el agua, como es el caso de pozos s�pticos, basureros, fertilizantes, esti�rcol, y material vegetal en descomposici�n. La precipitaci�n o la irrigaci�n lixivian los nitritos y nitratos de estas fuentes cuando el agua se infiltra en la tierra y corre en la superficie, hasta ser llevado a las aguas subterr�neas y superficiales, su f�cil movilizaci�n en el agua permite a menudo evaluar la calidad h�drica por ser un indicador de fuente de contaminaci�n. En base a lo mencionado la presencia de estos elementos no nos garantiza un agua apta para la agricultura y por ende se torna necesario e importante los an�lisis previos para determinar la calidad del caudal.

 

 

 

 

 

 

Gr�fico N� 7

An�lisis microbiol�gico del agua /zona geogr�fica

 

En los an�lisis realizados se estipulo que en la zona baja los coliformes totales se� hallan colonias de 30 UFC/100 ml,� en la zona media con 5400 UFC/100 ml y en la zona alta con 142000 30 UFC/100 ml,� en cuanto a los coliformes fecales en la zona baja se determin� colonias de 1 UFC/100 ml, en la zona media con 100 UFC/100 ml y en la zona alta 9700 UFC/100 ml coliformes fecales; de acuerdo a lo analizado se requiere hacer una bioremediaci�n del caudal para el control total de estos organismos.

 

Tabla N� 1

Evaluaci�n de la calidad de agua de acuerdo con el �ndice BMWP

 

Gran parte del �rea del caudal tiene una calidad no aceptable, por lo cual se debe realizar programas de mejoramiento h�drico principalmente para las 5 primeras zonas.

 

Tabla N� 2

Evaluaci�n de la calidad de agua de acuerdo con el �ndice ABI

 

Todo el caudal no se encuentra en calidad �ptima de uso y consumo por ende es necesario realizar un programa de mejoramiento h�drico del caudal para todas las zonas.

 

Conclusiones

• Se determin� que la cantidad h�drica del caudal al aplicar el m�todo de aforo volum�trico y el m�todo triangular se obtuvo un volumen de 12,50 L/ seg, cabe recalcar que seg�n lo planteado por la OMS esta cantidad est� dentro del rango requerido para cubrir la demanda de este recurso en la comunidad, no obstante, la cantidad puede variar su promedio mensual dependiendo de la zona de ubicaci�n geogr�fica, pues se apreci� que en cada estaci�n se present� vol�menes diferentes enero (9,69), febrero (12,31), marzo (13,44), abril (14,58),otro factor importante a considerar es la frecuencia y la cantidad de las precipitaciones por cada mes, donde en enero y febrero fueron de 35,4 mm y 37,8 mm; mientras que en marzo y abril con 23,6 mm y 30,1 mm, pero adem�s las caracter�sticas ambientales de cada zona como la temperatura, humedad, edafolog�a, y entre otros juegan un papel importante en el volumen de los caudales, sin embargo, las actividades del ser humano pueden perjudicar en mayor nivel a estos ecosistemas acu�ticos por el mal manejo de los mismos.
• En los an�lisis f�sicos se pudo apreciar que en las zonas baja, media y alta: la conductividad, el color, la dureza, los s�lidos totales y turbiedad no est�n en niveles permisibles por las normas de calidad, y en lo que se refiere a los an�lisis qu�micos de las tres zonas, los niveles del cromo, plomo, cadmio y cobre se hallan en niveles no permisibles a excepci�n de los nitritos, nitratos y el pH que est�n en rangos aceptables.
• Los an�lisis microbiol�gicos de las tres �reas estudiadas, los �ndices de coliformes fecales y totales se encuentran en l�mites no permisibles por su alta cantidad de individuos. Las alteraciones de los par�metros f�sicos, qu�micos y biol�gicos se hallan en relaci�n directa con las actividades humanas, principalmente por la ganader�a, la agricultura y deficiente manejo de residuos org�nicos e inorg�nicos en la zona de estudio. Por lo tanto, el agua de este caudal no es recomendable para el consumo dom�stico e incluso en la agricultura.

En los an�lisis de la calidad h�drica con macroinvertebrados se pudo determinar que al aplicar el �ndice BMWP y ABI , en las zonas altas e intermedias existe mayor grado de contaminaci�n biol�gica, puesto que seg�n la identificaci�n y contabilizaci�n de los macroinvertebrados ben�ficos y perjudiciales en las 4 primeras estaciones tienen� un grado de contaminaci�n regular y una calidad dudosa, no obstante en la zona alta se determin� una contaminaci�n ligera y una calidad aceptable, una de las principales causas a considerar es la incidencia humana que generan desequilibrios en los par�metros f�sicos y qu�micos y estos a su vez a los h�bitats de estos organismos que son indispensables en otros ecosistemas. Al determinar que existe una estrecha correlaci�n entre los par�metros evaluados se puede afirmar que un m�nimo desfase en cualquiera de estos elementos, los dem�s tambi�n se ver�n afectados y consecuentemente la calidad del agua.

 

Referencias

1.     Bascones, M. (2003). Determinaci�n de metales pesados en suelos de medina del campo (Valladolid). Contenidos extra�bles, nivel fondo y de referencia. Recuperado de: file:///C:/Users/Usuario/Downloads/determinacion-de-metales-pesados-ensuelos-de-medina-del-campo-valladolid-contenidos-extraibles-niveles-fondoy-de-referencia--0.pdf

2.     Brice�o, F. (2016) Caracterizaci�n fisicoqu�mica y microbiol�gica de suelos paramunos del p.n.n. sumapaz sometidos al cultivo convencional y org�nico de papa post-descanso de actividad agr�cola. Recuperado de:

3.     http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/7152/1/GonzalezBrice%C3%B1oFabianHernando2017.pdf

4.     Bruijnzeel, L. (1995) Hydrology and water management in the humid tropics. Recuperado de: https://www.researchgate.net/publication/46534231_Hydrology_of_tropical_montane_cloud_forests_A_Reassessment

5.     Garagoa. Recuperado de: http://ridum.umanizales.edu.co:8080/xmlui/bitstream/handle/6789/1803/tesisJAGG.pdf

6.     G�mez, J. (2014) Determinaci�n de la calidad del agua mediante variables fisicoqu�micas, y la comunidad de macroinvertebrados como Bioindicadores de calidad del agua en la cuenca del r�o

7.     Regalado, L. (2012). Texto unificado de legislaci�n secundaria de medio ambiente. Legislaci�n Ambiental Ecuatoriana. Recuperado de: http://www.eldiario.ec/noticias-manabi-ecuador/233256-legislacionambiental-ecuatoriana/

8.     S�nchez, C. (2015) Estudio del estado actual del ecosistema p�ramo en Tungurahua. Recuperado de file:///C:/Users/Usuario/Downloads/2015redEstudio_Estado_Actual_del_Ecosistema_P+%C3%ADramo.pdf

 

9.     SENAGUA (2018). Secretar�a Nacional Del Agua. Comit� prodirectorio de aguas del caser�o El Calvario del cant�n Tisaleo: Expediente N 388-96O

10.  V�squez, M. (2016) Evaluaci�n de la calidad fisicoqu�mica y biol�gica de la laguna de ubaque para el dise�o y actualizaci�n de las medidas de manejo ambiental. Recuperado:

11.  https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/9493/EVALUACI%C3%93N%20DE%20LA%20CALIDAD%20F%C3%8DSICOQU%C3%8DMICA%20Y%20BIOL%C3%93GICA%20DE%20LA%20LAGUNA%20DE%20UBAQUE%20PARA%20EL%20DISE%C3%91O%20Y%20LA%20AC.pdf?sequence1

12.  Velasco, J. (2004) Caracter�sticas fisicoqu�micas de diferentes masas de agua: Cuenca del Duero (Espa�a). Recuperado de: https://core.ac.uk/download/pdf/36110743.pdf

 

 

 

 

 

 

 

� 2023 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).