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https://doi.org/10.22463/2011642X.2150
Recibido: 11 de abril 2017 - Aprobado: 22 de junio 2017
Forma de citar:
Diaz Florez, I.C; Quintero Vega, H. F; Lozano Lázaro,Y; Fonseca Herreño, L. C; Valdes Solano, D. M.; “RíosTejo y Chiquito: evaluación de los ICO’s dentro la estructura urbana de Ocaña, Norte de Santander", Ingenio, vol.13, no. 1, pp. 213-221, 2017.
La siguiente investigación presenta la evaluación de los índices de contaminación para los ríos Tejo y Chiquito dentro del casco urbano de Ocaña; se escogieron seis puntos de muestreo estratégicosen temporadas de lluvia y estiaje, abarcando casi en su totalidad las dos fuentes hídricas. Se analizaron parámetros fisicoquímicos y microbiológicos para la utilización de los índices de contaminación, observándose que el índice de mayor incidencia eselde materia orgánica, dando como resultado un grado de contaminación muy alta en todo el tramo de estudio (exceptuando el punto de la Pradera, el cual es el punto de nacimiento del río Chiquito), tambiénse identificanaltas medidasde conductividad que muestranque los cuerpos de aguas se vean afectadospor vertimientos de iones, aumentandoel índice de contaminación por mineralización. La contaminación por sólidos suspendidos es variadaen los seis puntos de muestreo, observándose uncomportamiento natural de los cuerpos de agua durante su recorrido por el casco urbano. A manera de conclusión se sugiere la formulación y la aplicaciónde un plan de ordenamiento ambiental, acciones en saneamientoy manejo de vertimientos que seanparticipativos e incluyentes cuya base de formulación tenga atributos ecológicosy conciencia de los bienes y servicios que estosofrecen.
Palabras clave: Fuentes hídricas, índices de contaminación, parámetros fisicoquímicos, microbiológicos, río Chiquito, río Tejo.
In this research, contamination indices for the rivers Tejo and Chiquito, in the urban area of Ocaña, were evaluated. Six sampling points were strategically chosen for rainy and dry seasons,including both riversalmost in their entirety. Physicochemical and microbiological parameters were analyzed for the application of the contamination indices, it was observed that organic matter was present in all sampling points, except for the top of Chiquito river, which indicates a very high contamination index, likewise, high conductivity measurements indicated that the rivers are affected by ion discharges, rising the mineralization contamination index. Contamination for suspended solids varies along the six sampling points, showing a regular behavior in their way thru the urban area. It is suggested to formulate and apply an environmental management plan, sanitation actions and dump management that are participative and inclusive of the community, based on ecological thinking and awareness of the advantages thatcomes with it.
Keywords:Chiquito river, Contamination indices,hydric source,microbiological parameters, physicochemical parameters, Tejo river
A investigação a seguir apresenta a avaliação dos índices de contaminação dos rios Tejo e Chiquito na área urbana de Ocaña; Seis pontos estratégicos de amostragem foram escolhidos nas estações chuvosa e seca, cobrindo quase inteiramente as duas fontes de água. Os parâmetros físico-químicos e microbiológicos foram analisados quanto ao uso de índices de contaminação, observando que o índice com maior incidência é o de matéria orgânica, resultando em um grau muito alto de contaminação em toda a seção do estudo (exceto o ponto Pradera, o que é o ponto de nascimento do rio Chiquito), também são identificadas outras medidas de condutividade que mostram que os corpos de água são afetados por descargas de íons, aumentando a taxa de contaminação por mineralização. A contaminação por sólidos em suspensão é variada nos seis pontos de amostragem, observando um comportamento natural dos corpos d'água durante sua jornada pela área urbana. Como conclusão, sugere-se a formulação e aplicação de um plano de gestão ambiental, ações de saneamento e gestão de descargas participativas e inclusivas, cuja base de formulação possua atributos ecológicos e conscientização dos bens e serviços que oferece.
Palavras-chave: Fontes hídricas, índices de poluição, parâmetros físico-químicos, microbiológicos, rio Chiquito, rio Tejo.
El crecimiento de la población a nivel mundial ha incrementado los niveles de contaminación, y estárelacionada con el vertido de agua de desecho de origen doméstico e industrial a los cuerpos deagua. En el caso de los residuos de origen doméstico, la carga contaminante estárepresentada por altosporcentajes de materia orgánica y microorganismos de origen fecal (Arcos Pulido, Ávila de Navia, EstupiñánTorres , & Gómez Prieto, 2005).
La contaminación de los cuerpos hídricosestá relacionada con los vertimientos de origen doméstico;la carga contaminante está reflejadapor el aumento de materia orgánica y microorganismos. La determinación de parámetros de contaminación microbiológica, orgánica y química del agua de consumo y de vertido, demandauna serie de análisis enmarcadoa conocer la calidad de las fuentes hídricas (Pinilla, 2004).
EnNorte de Santander, durante los últimos añosla problemática ambiental principal está asociada al vertimiento de aguas residuales domésticas sin tratamiento, el uso de agua sin concesiones y la alta demanda.Así mismo, en Ocaña, desde hace varios años existe una problemática ambientala causa de la contaminación de sus cuerpos hídricos y que actualmente no se han empleado modelos matemáticos para el manejo de la calidad del agua, como tampoco estudios minuciososde las variables fisicoquímicasy microbiológicasen cuanto a los índicesde contaminación(ICOs), por lo que se han tenido estudios muy superficiales sin registros exactos.
Analizado el contexto ambiental de Ocaña, se encuentra pérdida de coberturas boscosas, especialmente en las zonas donde se recargan los acuíferos y donde nacen las principales fuentes de agua con que cuenta el municipio, como el río Tejo y sus afluentes, lo que conlleva a la pérdida y alteración de los hábitats en estos ecosistemas, afectando la flora y la fauna nativa, contaminando aguas superficiales y subterráneas, evidenciándose que la base de sustentación ecológica del territorio se ha venido deteriorando paulatinamente (Alcaldía de Ocaña, 2016).
Elsistema natural de drenaje confluye al Este hacia el río Chiquito y al Oeste con el río Tejo; estos dos afluentes rodean gran parte de Ocaña, la cual su sistema de alcantarillado sanitario es obsoleto o nulo y vierten directamente sus aguas servidas a loscauces de estos dos ríos, existiendo como único mecanismo de disposición final de las aguas negras sin ningún tratamiento causando contaminación y deterioro de las cuencas (Alcaldía de Ocaña, 2012).El río Tejo tiene una longitud aproximada de 20 Km, recorre casi toda la ciudad, en la parte alta surte la planta de tratamiento de agua potable el Llanito, este río es el tercer río del mundo cuyas aguas contienen flúor, aguas abajo donde surte el acueducto, recibe en todo su recorrido las aguas residuales de la ciudad y desemboca en el rio algodonal (Alcaldía de Ocaña, 2016).
En la actualidad los cuerpos hídricos Tejo y Chiquito, han venido padeciendo ciertas alteraciones en sus propiedades, resultado de fuertes actividades antrópicas imperantes en el medio, impactando y degenerando la calidad de sus aguas. Tanto en sectores urbanos como rurales se generan procesos nocivos para estas fuentes hídricas, como la sobre acumulación de residuos sólidos, tala de árboles, aplicación de agroquímicos en cultivos aledaños, generación de nuevos asentamientos causantes directos del desequilibrio y cambios bruscos en su estabilidad biológica física y química consecuentes de la contaminación, sumadas a otras actividades económicas que modifican sus características. Teniendo en cuenta lo anterior, (CORPONOR, 2012), afirma que en el cascourbano es donde más se presentan impactos ambientales negativos, como contaminación de fuentes hídricas, ocasionados por infraestructura vial, construcción, aguas residuales, domésticas, industriales, basuras y agroquímicos.
Las deficiencias en el tratamiento de aguas residuales en el municipio de Ocaña, ha contribuido al deterioro del Rio Tejo además de una problemática notoria en la región que es la disminución del caudal delos ríos Algodonal (alto Catatumbo) y el propio Tejo, ademásde que se han convertido en depósitos de basuras propiciando la constante contaminación de la cuenca. (García, 2014).
Los índices de calidad y contaminación para evaluar las fuentes hídricas se ha convertido en una herramienta fundamental para el monitoreo de las condiciones de los cuerpos de agua, utilizando los parámetros físicos, químicos y microbiológicos como una base para el cálculo de los mismos.
Los índices se desarrollaron con base en legislaciones de diversos países,acordes con las concentraciones de las distintas variables y los usos potenciales de las aguas. Dichos índices de contaminación (ICO) son: ICOMI o de mineralización, ICOMO o de contaminación orgánica, ICOSUS relativo a los sólidos suspendidos, e ICOTRO o trofia del sistema. Los índices son de fácil estimación (matemática o gráficamente) y permiten puntualizar el tipo de problema ambiental existente (Ramírez, Restrepo, & Viña, 1997).
En este sentido la presente investigacióntiene como finalidad evaluar la calidad del agua de los ríos Tejo y Chiquito dentro de la estructura urbana del municipio de Ocaña mediante la determinación de los índices ICOsteniendo en cuenta las variables fisicoquímicas necesarias.
2. METODOLOGÍA
La conservación de las muestras se realizó de forma in situ, siguiendo las “técnicas de preservación de muestras” estandarizada en los Standard Methods For The Examination Of Water And Wastewater,21th, Edition, (2005).
.Para cada una de las muestras recolectadas se emplearon equipos debidamente calibrados, material de vidrio y recipientes esterilizados, rotulados, y con los reactivos necesarios tanto parala medición in situcomo para los análisis en el laboratorio.En lafigura1. se visualiza los seis puntos de muestreo, procurando en la medida de tomardistancias similaresabarcando la totalidad de las dos fuentes hídricas de estudio.
Por cada puntose tomaron muestras puntuales cada 15 minutos por una hora, es decir, cinco muestras puntales, tomando un volumen de 500 mL, conformando así una muestra compuestade 2500 mLpor cada punto de observación.El muestreo se realiza en temporada de lluvia como en temporada de estiaje.
El Método seleccionado para esta investigación se presenta como cualitativo porque se tiene en cuenta la descripción de algunas variables fisicoquímicas de agua y la caracterización de la misma, así como los aspectos visuales que se pueden distinguir y diferenciar en los cuerpos de aguas mencionados, teniendo en cuenta las condiciones físicas y medio ambientales de laszonas de estudio; pero también,cuantitativo debido a las mediciones delos parámetros de las aguas que se usaron para determinar la calidad delagua teniendo en cuenta los índices ICOsde ambas fuentes hídricas Tejo y Chiquito del municipio de Ocaña, ya que son resultados de carácter numérico y estadísticos, que permiten modelarse o graficarse; así mismo, porque se aplican las respectivas mediciones y monitoreos, como también los equipos respectivos que recogen y arrojan la información.
De acuerdo al estudio las variables físicoquímicasy microbiológicas que se consideraronen el plan de muestreo para evaluar los índices de contaminación ICOsdel agua para las dos fuentes hídricasse muestran en la tabla2:
Colombia en los últimos años realiza la aplicación de los índices de contaminación (ICOs) que seutilizanparala determinacióndel nivel de calidad de las fuentes hídricas;eneste estudio se tomacomo referencia los ICOMI, ICOMO, ICOSUS e ICOpH (ver tabla 3y 4).
3. RESULTADOS
Teniendo en cuentalas ecuaciones dela tabla 3. Se construyeron lassiguientes graficas de barras en las cuales se puede observar latendencia de los ICOs en los diferentespuntos de muestreo durante ambas temporadas del año.
En la gráfica 1. se evidencia la tendencia delos índices ICOMI para las dos temporadas de muestreo; en la temporada lluviosa se observa que los puntos 1 y 2, (Cárcel Modelo y Villa Margarita respectivamente) alcanza el mayor grado de contaminaciónpor mineralización, mientras los demás puntos se clasifican con un grado de contaminación alto.En temporada de estiaje se observa que los puntos 1, 2 y 3 (Cárcel Modelo, Villa Margarita y parque de los Seguros) alcanza el mayor grado de. contaminación por mineralización, mientras que los demás puntos presentan un alto grado de contaminación por mineralización.Los valores de ICOMI se vieron influenciados en gran parte por la conductividad eléctrica, con unas medidasentre 600 a 900 μS/cmen temporada de lluvia, y en temporada de estiaje entre 300 a 970 μS/cm, esto puede asociarseprincipalmente a losvertimientospuntualesdelos residuos domésticosy a los sólidos disueltos (PO43-, Na+, K+,) presentes en las fuentes hídricas.Para la alcalinidad en las dos temporadas el rango de concentración se mantiene entre 200 y 300 mg/L CaCO3; en cuanto a la dureza durante las dos temporadas la concentración es baja, obteniéndose rangos entre 100 y 200 mg/L de CaCO3.
En la gráfica 2. se evidencia la tendencia de losíndices ICOMO para las dos temporadas de muestreo;los valoresdel índicepara el punto 4 (La Pradera) son los más bajos (0.3) debido a que este punto es el inicio del cuerpo de agua dentro del casco urbano para el río Chiquito. En los demás puntos los valores oscilan entre 0,6 y 0,7lo que señalaque hay unacontaminación por materia orgánica media en toda la fuente hídrica. Como es bien sabido los coliformes son contaminanteshabituales para eltracto gastrointestinaldelos individuos de una población;al elevarse la concentraciónde materia orgánica por vertimientosy por escorrentía también aumentan los coliformes totales y por lo que disminuye la cantidadoxígeno disuelto,y por endeincrementael valor del ICOMO.
En la gráfica 3. se evidencia la tendencia de losíndices ICOSUSpara las dos temporadas de muestreo;en los puntos 1 y 4 (Cárcel Modelo y La Paradera) no presentan ninguna contaminación por sólidos suspendidos. El sector de villa margarita (punto 2)en comparación con el sector de la modelo(punto 1), presenta 8 índices más arriba de contaminación por sólidos suspendidos(SS); además se evidencia que los SS presentan un índice de 1 con un grado de contaminación muy alto.Los demás puntos de muestreo se observa una homogeneidad de los datos para este índice de contaminación.A excepción del sector Villa Margarita (punto 2), los demás puntos de muestreo mantienen un nivel de ninguno a medio a pesar de quese evidenció gran cantidad material flotantey alta turbiedaden toda la fuente hídrica.
En la gráfica 4. se evidencia la tendencia delos índices ICOpHpara las dos temporadas de muestreo;El análisis de los datos presentó un rango de variación natural promediocercano a dos unidades, es decir, en las dos temporadas de muestreo el pH tuvo una variación entre 6.9 y 8.2, siendo esta una condición natural de los cuerpos de agua.Ramírez (1997)explica que ocasionalmente las correlaciones entre el pH y variables de mineralización ocurren por la estrecha dependencia entre la alcalinidad de las aguas (sistema carbonato –bicarbonato y dióxido de carbono) y el pH. Teniendo en cuenta lo anterior el pH no se tiene en cuenta en el ICOMI ya que al ser naturalmente alto sesgaría la estimación de la calidaddel cuerpo de agua.
La identificación de los puntos críticos de contaminación se realizóconbase a los resultados de los análisis y a la evaluación de su calidad a través de losICOs. Realizando la sumatoria de todos los índices al que corresponde para cada punto.
En la gráfica 5. se aprecia los puntos críticos o contaminados;se evidencia que el punto más contaminado es el punto 2del sector de Villa margarita, posterior el punto 3 del sector Parque los segurosy el punto 5 del sector Palomarcon un punto crítico de 6.2;el punto 6 del sector las Feriascon un punto crítico de 5.9, luego el punto 1 del sector Cárcel la modelocon un punto crítico de 5.5y por último el punto 4 del sector la Praderacon un valor de 4.3.
En la figura 6.se observaque el río más contaminado es el Chiquito, que el tramo después de la unión de ambos ríos presenta una mayor contaminación que el río Tejo.De acuerdo a los resultados obtenidos en laboratoriode aguas de la universidady la evaluación de la calidad del agua mediante la implementación de los índices ICOS, el río Chiquito es el más crítico en contaminación en comparación con el río Tejo.
4. CONCLUSIONES.
Con la realización de los análisis fisicoquímicos y microbiológicos de cada punto de muestreo en temporada de lluvia y temporada de estiaje, se permitió conocer los valores exactos por parámetro; no obstante los parámetros analizados en temporada de estiajepresentaron valores más altos en contaminación, en comparación con los analizados en temporada de lluvias,dado a que la presencia de precipitaciones sometió a los ríos a una mayor dilución del agua debido al aumento del caudal, a una mayor movilidad y agitación del mismo.
Teniendo en cuenta losvalores de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, y a la evaluación de la calidad del agua, se identificaron que las causas más representativas que afectan a los ríos es la presencia de descargas y vertimientos domésticos, lasobreacumulación de residuos, lapresencia de detergentes, tensoactivos, elementos ácidos, sustancias con gran contenido de calcio, a la materia orgánica, a la concentraciones altas en fosforo, a la turbiedad, al arrastre de partículas y sedimentos.
Los ICOsfueron creados para estimar diferentes problemas ambientales;no están correlacionadosentre sí,pero se complementan, por lo que son necesarias pocas variables para realizar un diagnóstico a un problema en cuestión.
Los ICOs hacen referencia a los mecanismos de contaminación que sufren las fuentes hídricas, con locual,a partirde ellasel ICOMOes el índice más importante que se trabajó en esta investigación, debido a que se puede analizar el estado del cuerpo agua afectado por actividades antrópicas, vertimientos de aguas domésticas e industriales.
La evaluación de la calidad ICOMI en los diferentes puntos presentó grados de contaminación muy alta y alta, debido al aumento de la dureza indicando la presencia de partículas de calcio y magnesio, así mismo, a la presencia alta de sustancias que se ionizan y que están disueltas causante delgranaumento de la conductividad.
La evaluación por ICOSUS presentó una variación con grados de contaminación muy alta, alta, media, baja y ninguna; esta variación, se da debido a que en algunos puntos se genera un mayor material de arrastre y partículas coloidales.
A través de la evaluación de la calidad del agua de los ríos Tejo y Chiquito mediante la utilización de puntos de muestreo, se identificó el río más crítico por contaminación;en la que se evidencióque el cuerpo de agua más afectado es el río chiquito, dado a la presencia de altas cargas contaminantes.
Teniendo en cuenta lo antes descrito,sesugiere la formulación y la aplicaciónde un plan de ordenamiento ambiental, acciones en saneamientoy manejo de vertimientos que seanparticipativose incluyentes, cuya base de formulación tenga atributos ecológicosy conciencia de los bienes y servicios que estosofrecen.
5. FINANCIACIÓN
Los autores agradecen al laboratorio de aguas de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña.
6. BIBLIOGRAFÍA
Alcaldía de Ocaña. (2012). Sistema de documentación e información municipal.Recuperado el 14 de 08 de 2017, de http://cdim.esap.edu.co/BancoMedios/Documentos%20PDF/oca%C3%B1anortedesantanderpd20122015.pdf
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Arcos Pulido, M., Ávila de Navia, S. L., Estupiñán Torres , S. M., & Gómez Prieto, A. C. (2005). Indicadores microbiológicos de contaminación de las fuentes de agua. Revista Nova, 69-79
CORPONOR. (2012). www.corponor.gov.co.Recuperado el 14 de 08 de 2017, de http://www.corponor.gov.co/corponor/planaccion20072012/2SINTESISAMBIENTALPlanacc20072012.pdf
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Ramírez, A., Restrepo, R., & Viña, G. (1997). Cuatro índices de contaminación para caracterización de aguas continentales. Formulaciones y aplicación. Ciencia, Tecnología y Futuro, 135-153.
American Public Health Association. (2005). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.(21 ed.). (P. C. Federation, Ed.) New York, Estados Unidos: Americas Water Works Association
* Correo: icdiazf@ufpso.edu.co
** Correo: hemellquintero@outlook.es
*** Especialista en Gestión Ambiental, Ingeniera Ambiental y de Saneamineto. Correo: Ylozanol@ufpso.edu.co
**** Ingeniero Químico. Correo: luis.fonseca2@correo.uis.edu.co
***** Magister en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, Especialista en Química Ambiental, Química. Correo: dmvaldess@ufpso.edu.co
