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Análisis de calidad de agua Indicadores físico-químicos y biológicos XXI Seminario de Fin de Titulación Loja, 2016 UTPL Ramiro Morocho Cuenca

Calidad • ¿Qué podríamos entender como calidad de algo? • Es una herramienta básica para una propiedad inherente de cualquier cosa que permite que la misma sea comparada con cualquier otra de su misma especie. • La palabra calidad tiene múltiples significados. De forma básica, se refiere al conjunto de propiedades inherentes a un objeto que le confieren capacidad para satisfacer necesidades implícitas o explícitas. •

Fuente: Wikipedia, 2015

• Por tanto, debe definirse en el contexto que se esté considerando, por ejemplo, la calidad del servicio médico, del servicio social, del producto, del transporte, etc. • Por ejemplo en el sector productivo: • Se establecen las especificaciones que debe cumplir el producto y se evalúan esos parámetros para determinar si los cumple o no.

• También se aplica a los servicios, por ejemplo: • Calidad de la atención • Calidad de las instalaciones • Calidad del transporte.

Mala calidad

Buena calidad

Índices de calidad ambiental • Los índices de calidad son herramientas que permiten asignar un valor de calidad al medio a partir del análisis de diferentes parámetros. Su combinación da una visión más precisa del estado ecológico y el estado del medio biológico.

• Son usados frecuentemente pues: • Poseen la capacidad de resumir y simplificar datos complejos. • Tienen expresión numérica que pueden incluirse en modelos para la toma de decisiones. • Son entendibles al público, los medios y los usuarios. • Poseen menos información que los «datos brutos» representan una parte o un aspecto particular del problema . • Deben ser tomados con precaución, en forma crítica y actualizados periódicamente.

Calidad del agua • La calidad del agua es una variable fundamental del medio hídrico, tanto en lo que respecta a la caracterización ambiental como desde la perspectiva de la planificación hidrológica. De forma tradicional se ha entendido por calidad del agua a: • El conjunto de características: físicas, químicas y biológicas que hacen que el agua sea apropiada para un uso determinado. • Esta definición ha dado lugar a diversa normativa, que asegura la calidad suficiente para garantizar determinados usos, pero que no recoge los efectos y consecuencias que la actividad humana tiene sobre las aguas naturales.

• La incidencia humana sobre las aguas se ejerce fundamentalmente a través del vertido a sistemas naturales de efluentes residuales. Se hace por tanto necesario establecer los criterios de calidad que han de reunir las aguas residuales antes de ser evacuadas en un sistema receptor. • De aquí surge la necesidad de definir un nuevo concepto de calidad que se desvincule totalmente de los usos y que tenga como punto de referencia el propio recursos en sí y no los fines a los que se destina. Por ello se plantea: • La calidad intrínseca o natural de las aguas, que se define por las condiciones físico-químicas y biológicas de un medio natural que no ha sufrido intervención humana.

• En base a esta vinculación entre calidad de aguas y sus usos, se establecen estándares y criterios de calidad específicos que definen los requisitos que ha de reunir una determinada agua para un fin concreto.

Requisitos que generalmente vienen expresados como rangos cuantitativos de determinadas características físico-químicas y biológicas

Evaluación de la calidad del agua • Evaluar la calidad de las aguas no es tarea fácil y por esta razón se suele realizar en base a parámetros de calidad que se deben cumplir para que el agua sea apta para un uso determinado. Parámetros físicos

Parámetros químicos

Temperatura, turbidez, pH, dureza, materia, color orgánica, metales pesados, otros

Parámetros microbiológicos Bacterias, virus, protozoos, helmintos

• Algunos usos del agua están regulados por la ley, en la que se establecen unos parámetros de calidad que se deben cumplir para que el agua sea apta para un uso determinado. En nuestro país esto se establece en el Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del Ambiente (TULSMA). • El TULSMA establece criterios básicos de la calidad de agua para consumo humano y uso doméstico y da a conocer las actividades en las cuales se emplea el agua, entre ellas para bebida y preparación de alimentos para consumo. Por ejemplo, las aguas para consumo humano y uso doméstico, que únicamente requieran desinfección, deberán cumplir con los requisitos que se mencionan en la norma técnica ecuatoriana INEN 1108: agua potable, requisitos

• La evaluación de la calidad del agua es un proceso que implica algunas actividades a tener en cuenta:

Monitoreo • Spellerberg (1991), define el monitoreo como: • «Las observaciones sistemáticas de parámetros relacionados con un problema específico, diseñadas de tal manera que nos provean información sobre las características del problema a tratar y sus cambios a lo largo del tiempo». • Puesto de manera más sencillas, el monitoreo es determinar ¿Qué está cambiando y por qué?

• En ecología se usa el término monitoreo como sinónimo de las acciones para detectar un cambio en los parámetros físicos, químicos o biológicos.

• Por esta misma razón es que se conocen algunos tipos de monitoreo como los que se muestran a continuación:

Tipos de monitoreo

• Desde el punto de vista de la integralidad e interconexión del recurso agua con otros elementos de los sistemas naturales, idealmente, su monitoreo debe estar enmarcado en un programa interdisciplinario, en el cual se reconozcan las fronteras y limitaciones del tipo de actividades y resultados que los administradores de los recursos naturales, investigadores y el público en general pueden obtener.

• De esta manera el monitoreo del agua debería incluir un equipo interdisciplinario relacionado con los campos de la ciencia y la gestión como son: • • • • • • • • • • • •

Limnología Biología y ecología Análisis físico-químicos Sistemas de información geográfica Estadística/sociología/economía Legislación Planes de ordenamiento. Manejo integral de cuencas hidrográficas Hidrología/hidráulica/aguas subterráneas Planificación y comunicación Áreas protegidas Otros

¿Enfoque de cuencas hidrográficas? • Al constituirse la cuenca hidrográfica en una unidad de análisis fundamental, es decir un «Sistema biofísico, económico y social, complejo y dinámico e interrelacionado entre sí» (Muñoz, 2011), un programa de monitoreo se puede ajustar a la estructura y función a esta escala, así como el análisis de las actividades humanas que la pueden afectar, esto nos permitirá determinar el «estado de salud de la misma» y por ende de los recursos hídricos.

Indicadores y parámetros de calidad del agua • Teniendo en cuenta que un indicador es una medida, generalmente cuantitativa, que puede ser usada para ilustrar y comunicar fenómenos complejos de forma simplificada, permitiendo analizar tendencias temporales (AEMA, 1999). • Un indicador ambiental es una variable o combinación de variables que proporcionan una información sintética sobre un fenómenos ambiental complejo y permite conocer y evaluar el estado y la variación de la calidad ambiental.

Indicadores y parámetros

Físico-químicos

Biológicos

• A continuación revisaremos brevemente los parámetros más relevantes para evaluar la calidad del agua, estos son: • • • • • • • • • •

pH Temperatura Oxígeno disuelto Demanda bioquímica de oxígeno Demanda química de oxígeno Sólidos totales disueltos Turbidez y transparencia Nitratos Fosfatos Clorofila

pH • El pH es una medida de la acidez o naturaleza básica (alcalina) de una solución. Es también una medida del balance de los iones de hidrógeno [H+] y los iones hidroxilo negativo [OH-] en el agua. • Los valores de pH van de 0 a 14, considerándose neutral el valor de 7. El agua que contiene más iones de hidrógeno es ácida (valores menores a 7), mientras que el agua que tiene más iones hidroxilo es básica (valores mayores a 7). La escala de pH es una escala logarítmica de base 10, lo que significa que cada número sucesivo de pH es 10 veces mayor que el anterior.

• Un intervalo de pH de 6.0 a 9.0 parece brindar protección a la vida de los peces de agua dulce y a los invertebrados que habitan en el fondo. El impacto medio ambiental más significativo del pH comprende efectos sinérgicos.

• Este proceso es importante en aguas superficiales. El escurrimiento de áreas agrícolas, residenciales e industriales puede contener hierro, aluminio, amoniaco, mercurio u otros componentes. El pH del agua puede determinar los efectos tóxicos, si los hubiere, de estas sustancias.

• El agua de origen continental tiende a valores neutros de 7.0; por lo anterior, se esperaría que por ejemplo los registros de pH naturales dentro de una laguna o un cuerpo de agua sin alteración varíen en torno a ese valor. • Las variaciones de pH hacia alcalinidad (valores mayores a 8,5) aguas continentales se debe a precipitación de CaCO3 a partir suelos calcáreos y su resuspensión.

la en la de

• Los pH bajos (menores a 7) se localizan íntimamente relacionados con procesos de descomposición de materia orgánica y liberación de ácidos.

• Las áreas anóxicas, que por ejemplo son el reflejo de extensiones aisladas de la circulación general de una laguna dada, son detectadas, junto con las de escasos contenidos de oxígeno disuelto, por sus valores bajos de pH. • Las extensiones cubiertas y asociadas por ejemplo a bosques de manglar comúnmente reflejan valores bajos, ocasionados principalmente por el contenido de ácidos húmicos disueltos en el agua que provienen precisamente de esta vegetación.

Método de análisis de pH: Electrometría • El principio básico de la determinación electrométrica del pH es la medida de la actividad de los iones hidrógeno por mediciones potenciométricas. Los medidores de pH que generalmente se utilizan para las muestras ambientales consisten en un potenciómetro, un electrodo de vidrio, un electrodo de referencia y un dispositivo para compensar la temperatura.

Temperatura • Muchos factores afectan directamente a la temperatura del agua, pero entre los principales están la ubicación geográfica latitudinal y altitudinal del cuerpo de agua (en regiones templadas tropicales o subtropicales) y la estación del año. • Es de esperarse que un cuerpo de agua localizado en regiones templadas pudiera tener variaciones más amplias a lo largo del año que aquellos ubicados en las regiones tropicales donde las variaciones de temperatura son más estrechas.

• En cuerpos de agua lo suficientemente profundos se presenta una mayor probabilidad de estratificación de temperaturas durante el verano. • La temperatura afecta directamente muchos de los procesos biológicos y físico-químicos, incluyendo a los nutrientes que se encuentran en el agua. En especial, afecta a la solubilidad de muchos elementos y principalmente el oxígeno disuelto. • En condiciones normales, a medida que aumenta la temperatura, la solubilidad del oxígeno es menor.

Método de análisis temperatura: Termometría • Normalmente las medidas de temperatura pueden realizarse con cualquier termómetro Celsius de mercurio, que como mínimo, deberá tener una escala con marcas cada 0,1°C sobre el tubo capilar y una capacidad térmica mínima que permita un equilibrado rápido. • Actualmente, existen en el mercado diferentes termómetros digitales de campo que aportan una medida exacta y reproducible de la temperatura del agua.

Oxígeno disuelto (OD o DO) • Muchos autores señalan que la cantidad de OD es una de las principales características para definir la salud del ecosistema acuático. El OD es vital para la mayoría de los organismos que viven en el agua. • Este oxígeno proviene del intercambio con la atmósfera y como producto de la fotosíntesis llevada a cabo por las plantas acuáticas y algas. El oxígeno es usado durante la respiración, incluyendo en ello la de productores, consumidores y descomponedores. Es común observar variaciones diarias y estacionales en los valores de oxígeno en el agua.

• El crecimiento descontrolado de algas y plantas acuáticas y la alta concentración de MO pueden afectar negativamente los niveles de OD en el agua. • Cuando estos niveles caen por debajo de los 5.0mg/l la vida acuática corre riesgo. Al llegar a niveles menores a 2mg/l los peces y muchos de los invertebrados sufrirán grandes mortalidades al punto de alcanzar un cuerpo de agua condiciones de virtual anoxia.

• En cuerpos de agua como lagunas, debido a la elevada productividad primaria de los humedales costeros, normalmente se manifiesta una sobresaturación de este gas. Mientras que los casos permanentes de anoxia se detectan en lugares o áreas asiladas de la circulación general o en el fondo de la laguna. La disminución y/o falta de oxígeno se asocia también con áreas cercanas a manglares, en donde se presentan intensos procesos de descomposición de MO.

Método de análisis del OD: Oxímetro • El oxígeno se mide en partes por millón (ppm) o su equivalente en miligramos por litro (mg/l) y esto puede hacerse con un oxímetro portátil con electrodo selectivo de membrana, corrector de salinidad y compensador de temperatura. El rango de medida oscila entre 0 y 50 mg/l y su resolución de 0,01 mg/l.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) • La DBO es una medida de cantidad de oxígeno consumido en la degradación bioquímica de la materia orgánica mediante procesos biológicos aerobios (principalmente bacterias y protozoarios). • Representa por tanto una medida indirecta de la concentración de materia orgánica e inorgánica degradable o transformable biológicamente. • Esto permite determinar la contaminación de las aguas. Cuando los niveles de DBO son altos, los niveles de oxígeno disueltos serán bajos, ya que las bacterias están consumiendo ese oxígeno en gran cantidad. Al haber menos oxígeno disponible en el agua, los peces y otros organismos acuáticos tienen menor posibilidad de sobrevivir.

• Relacionado con la DBO, encontramos la DBO5, que es la prueba en el laboratorio en el cual una muestra de agua se alimenta con bacterias y nutrientes y se hace una incubación a una temperatura de 20°C durante 5 días en la oscuridad (APHA, 1995). • El valor de DBO se determina comparando el valor del OD de una muestra de agua tomada inmediatamente con el valor de la muestra de agua incubada descrita anteriormente. La diferencia entre los dos valores de OD representa la cantidad de oxígeno reuqierido para la descomposición de material orgánico en la muestra y es la mejor aproximación del nivel de la DBO.

• La DBO se mide en ppm o mg/l

Demanda Química de Oxígeno (DQO) • Es la cantidad de oxígeno necesario para descomponer químicamente la materia orgánica e inorgánica. Se utiliza para medir la cantidad total de contaminantes orgánicos presentes en aguas residuales.

Sólidos Totales Disueltos (STD) • Los sólidos totales disueltos son las sustancias que no pasan a través de un filtro de 0,45 µ pero que quedarán como residuo cuando el agua se evapora. La magnitud de STD es la suma de cationes, aniones y sílice disueltos en el agua.

Turbidez y transparencia • La turbidez (o turbiedad) es una medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión. Las algas, sedimentos (arcillas, limos, partículas de sílice) y la materia orgánica en el agua pueden aumentar la turbidez hasta niveles peligrosos para ciertos organismos. • La turbidez aumenta con la erosión de las orillas, con el crecimiento excesivo de las algas y con los cambios en el flujo del río. También crece por la actividad de algunos organismos bentívoros, que resuspenden los sedimientos.

• Las partículas en suspensión dispersan la luz, lo que provoca una disminución de la actividad fotosintética en plantas y algas, que trae como consecuencia una baja en la concentración de oxígeno. • En otras palabras hablamos de la falta de transparencia de un líquido debido a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más sólidos en suspensión haya en el líquido (generalmente se hace referencia al agua), más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez.

• La turbidez se mide en unidades Nefelométricas de Turbidez (NTU). Para aguas potables, la turbidez no debe pasar de 5 NTU. El instrumento usado para su medición es el nefelómetro o turbidímetro, que mide la intensidad de la luz dispersada, a 90 grados de inclinación, cuando un rayo de luz pasa a través de una muestra de agua.

• La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua, cuanto más turbia, menor será su calidad.

• En cuerpos de agua lénticos podemos medir el inverso de la turbidez, o sea la transparencia, utilizando un disco de Secchi; el cual se sumerge en el agua atado a una cuerda graduada.

• La profundidad a la que el disco se pierde de vista, se usa como medida de la transparencia del cuerpo de agua.

Alcalinidad • Es la medida de la capacidad que presenta el agua como neutralizadora de ácidos. Esta característica depende de la concentración de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, los cuales remueven los iones H+ y disminuyen la acidez del agua, es decir aumentan el valor del pH.

• Medir la alcalinidad es importante para determinar la capacidad de la lluvia o de los desechos municipales e industriales. • La alcalinidad total de determina midiendo la cantidad de ácido (por ejemplo ácido sulfúrico) que se requiere para llevar a la muestra de agua a un valor de pH de 4.3. A este valor, los compuestos alcalinos se han agotado. La alcalinidad se expresa en miligramos de carbonato cálcico equivalente por litro (mg CaCO3)

Nitratos • El N, es uno de los elementos más abundantes pero también es uno de los dos nutrientes más importantes (el otro es el fósforo) para el crecimiento de algas y plantas acuáticas. • El N inorgánico puede existir en estado libre como un gas (N2) o como nitrato (NO3¯), nitrito (NO2¯), o amoniaco (NH3+). El N orgánico se encuentra en las proteínas y es contínuamente reciclado por plantas y animales.

• Muchas sustancia que llegan al agua contienen nitrógeno como nutrientes para la vida vegetal. Es por ello que las reacciones de los nitratos (NO3¯) en el agua dulce pueden causar el agotamiento del oxígeno. En tal caso, los organismos acuáticos que dependen del suministro de oxígeno en el curso de agua morirán. • Las bacterias presentes en el agua rápidamente convierten los (NO2¯) en nitratos (NO3¯).

Fosfatos • El P, es uno de los elementos clave necesarios para el crecimiento de plantas y animales y en forma elemental es muy tóxico.

• Los fosfatos (PO4¯) se forman a partir de este elemento. Su presencia puede provenir de la separación de pesticidas orgánicos que contienen fosfatos. Pueden existir en solución como partículas, como fragmentos sueltos o en los cuerpos de organismos acuáticos (bioacumulación).

• El agua lluvia puede provocar que distintas cantidades de fosfatos se filtren de los suelos agrícolas a los cursos de agua próximos. El fosfato estimulará el crecimiento del plancton y de plantas acuáticas que proveen alimento para peces. • No obstante este crecimiento puede provocar un aumento en la población de estos organismos y mejorar la calidad general del agua, sin embargo, un exceso provocará una explosión demográfica que llegará a saturar el curso de agua y consumirá el oxígeno.

Clorofila a • Es un pigmento que es utilizado para medir la potencialidad productiva del sistema y también como un indicativo de la eutrofización, ya que aunque no siempre mantiene correlación directa con la productividad primaria, indica la biomasa fitoplanctónica presente, la cual, en la medida en que se desenvuelva bajo condiciones adecuadas, se manifestará en la productividad. • La medición sistemática de la clorofila a se recomienda ampliamente como índice confiable, que permitirá una pronta diagnósis de la salud del ecosistema

MUESTREO DE AGUA • En algunas ocasiones no es posible analizar todos y cada uno de los compuestos potencialmente presentes en las aguas y sedimentos se suelen seleccionar una serie de parámetros para el análisis rutinario sobre la base de los siguientes criterios: • Relevancia ambiental del parámetro. • Relevancia del parámetro por su aparición reiterativa en diferentes normativas. • Parámetro indicador de procesos de contaminación y eutrofización. • Facilidad de análisis.

• Algunas de las preguntas básicas en evaluación de proyectos y monitoreo, son:

¿Qué parámetros físico - químicos se deben considerar? ¿Con qué frecuencia? ¿Cuántas estaciones de muestreo?

• Cómo contestar estas preguntas, depende de los objetivos a lograr, del tipo de sistema acuático que se trate, y del tiempo y presupuesto disponibles. • Los manejadores de recursos naturales deben consultar con expertos sobre el tema y discutir a detalle estos aspectos.

• Para la realización de este tipo de actividades, comúnmente se tiene que equilibrar entre lo necesario y lo deseable; lo económicamente viable y lo técnicamente factible.

Otro aspecto importante es si estas actividades se llevarán a cabo bajo un muestreo manual o automatizado:

1. Muestreo Manual: requiere de una mínima inversión en equipo, pero para programas de muestreo a gran escala o de rutina puede ser excesivamente costoso y de manejo un tanto dispendioso. 2. Muestreo automático: los equipos de muestreo automático pueden eliminar errores humanos (inherentes al muestreo manual), y permitir aumentar la frecuencia del muestreo. Sin embargo, el costo puede ser alto dependiendo de la calidad del equipo, la duración del programa de monitoreo, y la diversidad de parámetros físico-químicos a medir.

Niveles de muestreo • También existen dos niveles a tomar en cuenta en el tipo de muestreo, considerando en balance entre precisión y en presupuesto disponible. Muestreo de nivel I: Usando protocolos relativamente sencillos, donde se tienen limitaciones presupuestales severas. Se pueden utilizar los llamados kits de evaluación rápida, en los que los reactivos son premezclados y cualquier persona con entrenamiento básico los puede usar. Estos kits tienen la ventaja de ser accesibles económicamente, pero no tienen la misma precisión y exactitud que aparatos más sofisticados. Este nivel de medición básica se está aceptando cada día más como un sistema de monitoreo de detección temprana, siempre y cuando se sigan los protocolos establecidos, y exista un control de calidad de la información.

Muestreo de nivel II: Se efectúa usando protocolos estándares de evaluación de calidad de agua.

Para este nivel se requiere una gran inversión en aparatos de precisión y en reactivos. Es adecuado para evaluar calidad de agua que necesite ser cuantificada con la mayor precisión y exactitud, en respuesta a cuestiones normativas y científicas. En este caso las personas participantes requieren de mayor capacitación, y por ello, su número puede ser limitado. Los objetivos del muestreo pueden ser mas cuantitativos.

• En todas las actividades de evaluación y monitoreo es imperativo el reconocimiento previo de la zona de estudio, o al menos contar con antecedentes documentales al respecto. • En todo caso, es altamente recomendable realizar una valoración global del área de interés (MUESTREO PRELIMINAR), para contar con mayor información en el momento de efectuar la selección de aquellos puntos de mayor utilidad y decidir el protocolo final.

Toma de muestras La RECOLECCIÓN DE LAS MUESTRAS depende de los objetivos de estudio y de los procedimientos analíticos empleados (análisis manuales o con aparatos de medición). Cuando se toma una muestra de agua para propósitos de avaluación y monitoreo, el objetivo principal es que esta muestra sea representativa de las condiciones del cuerpo de agua en el momento y circunstancias dadas (o requeridas), y con lo cual se determinará una serie de parámetros físico-químicos y/o biológicos. Aunque algunos de estos parámetros se midan directamente en el campo, otros deben medirse posteriormente en el laboratorio, por lo que es importante hacer una serie de consideraciones para la toma de muestras de agua.

Consideraciones 1.

Todos los participantes en el muestreo, deben tener muy claras sus responsabilidades en la toma, preservación, transporte y análisis de cada muestra de agua.

2.

Habrá que asegurar que se conoce el protocolo adecuado sobre el volumen de agua que la muestra debe contener y si es necesario su preservación en condiciones de refrigeración o por medios químicos. Esto es de vital importancia para mantener una muestra de agua con las condiciones lo mas cercanas posible a las originales y detener (fijar) los procesos bioquímicos y de descomposición que ocurren en el agua. Si logramos esto, entonces aseguraremos que los análisis posteriores tengan la precisión, exactitud y representatividad que necesitamos.

3.

También debe asegurarse que todas las muestras estén bien rotuladas, identificadas y fechadas, y correcta y completamente llenos los formularios y libretas de campo. No debe olvidarse hacer un croquis o mapa del sitio de muestreo, para su posterior visita en caso de repetición.

4.

Es necesario revisar las normas oficiales y métodos estándares aplicables para saber si se necesita una muestra sencilla o una muestra compuesta, para el parámetro que queremos determinar, con base en tipo de cuerpos de agua a evaluar (arroyos, ríos, lagos, estanques, aguas normales, aguas contaminadas, entre otros).

• Una muestra sencilla se toma en un punto o efluente dado en un tiempo definido. • Una muestra compuesta es la combinación de varias muestras sencillas, tomadas en el mismo sitio durante diferentes tiempos, pudiendo variar minutos hasta 24 horas. El uso de muestras compuestas representa un ahorro sustancial en costo y esfuerzo del laboratorio, en comparación con el análisis por separado de un gran número de muestras y su consecuente cálculo de promedios. • Cuando se evalúe algún efluente, es necesario evaluar el volumen de agua del sistema en ese punto.

5.

Habrá que asegurarse de tomar las muestras a las profundidades establecidas, si el cuerpo de agua lo amerita.

6.

Deberá utilizarse el tipo de recipiente adecuado (plástico o vidrio), para la recolecta de agua, con base en las recomendaciones que se hacen al respecto mas adelante en este capítulo.

7.

Si el protocolo de muestreo indica la toma de agua en puntos mínimos indispensables, se recomienda incluir la(s) entrada(s) y salida(s) de agua. También deben seleccionarse aquellos puntos afluentes que por su volumen y/o contenido (puntos de disturbio ecológico o contaminación), resulten importantes de cuantificar.

8.

La medición de la temperatura, el pH, color, conductividad, turbiedad y oxígeno disuelto, debe hacerse en el campo. En la práctica, la conductividad también puede hacerse en el laboratorio.

9.

Cuando se trate de ríos y arroyos, es necesario calcular el flujo de agua, expresado en litros por segundo.

10. Ubicar cada estación o punto de muestreo en mapas, de preferencia con base en lecturas de GPS, con ayuda de una descripción por escrito y la toma de fotografías. En el caso de ríos y arroyos, se recomienda tomas una foto mirando río abajo, y otra mirando río arriba. 11. Debe asegurarse la limpieza de botas, zapatos y equipo después de terminar las actividades de evaluación y muestreo. Con esto se evitará estar transportando semillas y organismos indeseables a otros sistemas acuáticos.

12. Si el protocolo de muestreo señala la toma de muestras biológicas (plantas, insectos, peces, entre otros), debe asegurarse obtener anticipadamente los permisos necesarios y consultar previamente con un investigador sobre los procedimientos y las cantidades adecuadas de ejemplares.

Estadísticas • En los estudios de evaluación de la calidad ambiental de cuerpos de aguas, se obtiene un gran conjunto de datos, , los cuales frecuentemente son difíciles de interpretar, siendo la tendencia general la del análisis individualizado, basándonos tradicionalmente en la evolución estacional o espacial de estas variables. • En los últimos años, cada vez son más los trabajos de evaluación ambiental que incluyen estudios basados en el análisis exploratorio de datos como herramienta en el tratamiento de datos analíticos y ambientales.

• Mediante estas técnicas se consigue tener una mejor visión del comportamiento de las variables, y en la mayoría de los estudios, una reducción del conjunto de datos y su interpretación en función de multiconstituyentes químicos y medidas físicas.

• Los métodos exploratorios de fundamentalmente técnicas para variables (distribución normal o etc.), matrices de correlación histogramas de frecuencia.

• Las técnicas exploratorias multivariantes se utilizan específicamente para identificar patrones en conjuntos multivariables de datos. Entre estas técnicas cabe destacar el análisis clúster y el análisis factorial.

ESTADÍSTICA BÁSICA incluyen determinar la distribución de las no-normal, patrones bimodales, entre variables y tablas y/o

ÍNDICES FÍSICO QUÍMICO • Se basan en parámetros de tipo físico-químico. • Son fáciles de medir. • Son útiles para episodios de contaminación aguda. Formulación de un índice físico químico: • Se seleccionan los parámetros f-q del índice. • Se diseñan funciones de calidad que correlacionen los valores de cada parámetro con una escala de calidad. • Se formula el índice mediante una ecuación matemática. • Se establece una escala de interpretación del índice. Ejemplos de índice de calidad físico-químicos:

• Índice ISCA • WQI

WATER QUALITY INDEX (WQI)  El WQI, resume de manera numérica la información de múltiples parámetros de calidad del agua en un solo valor.

 Este valor numérico puede compararse con otros valores obtenidos de sitios diferentes.

Partes del Water Quality Index • Q-Value: indica la calidad del agua relativa al 100% de un solo parámetro.

• Weighting Factor: se fija el peso o la importancia relativa de un parámetro con el conjunto de la calidad de agua.

Parámetros utilizados en WQI

Interpretación del WQI

Otro ejemplo

Caso práctico

Caso práctico WQI Análisis de la calidad del agua de las Lagunas Oña-Yacuambi. Información general: • Sistema lacustre altoandino de origen glaciar. • Ubicado entre las provincias de Loja, Azuay y Zamora Chinchipe. • Altitud: aprox. 3200 a 3500 m s.n.m.

RESULTADOS: DETERMINACIÓN

Oxigeno disuelto % de Saturación Temperatura in-situ del agua pH** Turbiedad Sólidos suspendidos totales Conductividad Eléctrica** Nitrato** Fosfato DBO 5 DQO Coliformes Totales

Coliformes Fecales

FECHA DE ENSAYO INICIO

FIN

2014-0924 2014-0924 2014-0609 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924

2014-0924 2014-0924 2014-0609 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0924 2014-0925 2014-0925

MÉTODO

LUTPL-OD- ELECT031 LUTPL-OD- ELECT032 LUTPL-OD- ELECT033

UNIDAD

REQUISITOS DE LA REFERENCIA U RESULTADO NORMA Incertidumb DE LA S re NORMA Mín. Máx.

mg/l

7,52

n/a

6

-

*

%

115,00

n/a

80

-

*

ºC

10,00

n/a

-

-

n/e

5,09

1,85%

6

9

*

LUTPL-Ph- ELECT-001 LUTPL-T-HACH-003

NTU

2,02

n/d

-

100

*

LUTPL-Sst-Vol-057

mg/l

18,00

n/d

-

-

n/e

LUTPL-CE-ELECT-009

uS/cm

3,96

1,46%

-

-

n/e

LUTPL-NO3-HACH011

mg/l

< LDD (0,7)

14,87%

-

10 como N-NO3

*

LUTPL-P-ESPECT-013

mg/l

0,140

n/d

-

-

n/e

mg/l

4,90

n/d

-

2

*

mg/l

13,00

n/d

-

-

n/e

UFC

90,00

6%

-

3000

*

UFC

0,00

14%

-

600

*

LUTPL-DBO-RESP014 LUTPL-DQO-ESPECT015 LUTPL-CT-MEMBR016 LUTPL-CF-MEMBR017

Calculadora on-line de WQI (ICA) • Water Research Center • http://www.waterresearch.net/index.php/watertreatment/water-monitoring/monitoring-thequality-of-surfacewaters