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Parámetros físico-químicos y microbiológicos como indicadores de la calidad de las aguas de la subcuenca baja del Río David, Provincia de
Chiriquí, Panamá.
Caracterización y Composición de los
Residuos Sólidos del Distrito de Barú,
Provincia de Chiriquí, Panamá
JERSEY Y PARDO SUIZO EN LA
CUENCA LECHERA DE
CHIRIQUÍ - PANAMÁ VIRGILIO ESPINOZA V. ROSARIO CASTILLO DALYS M. ROVIRA
David – Chiriquí 2014
ISBN 978-9962-5567-0-1
2
DEPARTAMENTO DE EDICIONES
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA OTEIMA
No. 2. Medio Ambiente — Residuos Sólidos
Primera Edición: Septiembre 2014
UNIVERSIDADAD TECNOLÓGICA OTEIMA
ISBN 978-9962-5567-0-1
Impreso en:
Eureka! Utilería y centro de copiado David – Chiriquí Teléfono: 774-6657
3
PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS Y
MICROBIOLÓGICOS COMO INDICADORES DE LA
CALIDAD DE LAS AGUAS DE LA SUBCUENCA
BAJA DEL RÍO DAVID, PROVINCIA DE CHIRIQUÍ,
PANAMÁ
VIRGILIO ESPINOZA V.
ROSARIO CASTILLO
DALYS M. ROVIRA
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA OTEIMA
VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIÓN Y
EXTENSIÓN
DAVID - CHIRIQUÍ
2014
4
CONSEJO EDITORIAL
Coordinador Editorial
Belkis Pimentel de Sánchez
Editores
Benedicto Agrazal
Elizabeth de Freitas García
Diseño Gráfico
Claudia Ríos
5
Índice
INDICE DE CONTENIDO………………………………………………………………………………………….. i
INDICE DE CUADROS……………………………………………………………………………………………… ii
INDICE DE FIGURAS………………………………………………………………………………………………… iii
RESUMEN………………………………………………………………………………………………………………. iv
CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………………………
1
1.1. Antecedentes …………………………………………………………………………………………… 1 1.2. Planteamiento del problema……………………………………………………………………… 3 1.3. Objetivos…………………………………………………………………………………………………… 5 1.3.1. General……………………………………………………………………………………………………… 5 1.3.2. Específicos…………………………………………………………………………………………………. 5 1.4. Justificación e importancia del estudio………………………………………………………….. 5 1.4. Hipótesis………………………………………………………………………………………………….. 7 1.5. Limitaciones…………………………..…………………………………………………………………. 7 2. Estado del Arte. ………………………………………………………………………………………………. 8 2.1. Generalidades………………………………………………………………………………………….. 8 2.2. Marco Legal ……………………………………………………………………………………………… 9 2.2.1. Constitución Política de la República de Panamá……………………………………. 9 2.2.2. Reglamento Técnico DGNTI- COPANIT…………………………………………………… 11 2.3. Capacidades Analíticas del Laboratorio de Agua………………………………………… 15 2.4. Clasificación de Aguas Residuales……………………………………………………………… 18 2.5. Calidad del Agua ……………………………………………………………………………………….. 21 2.5.1. Características físicas, químicas y biológicas del agua………………………………… 22 2.6. Indicadores de la Calidad del agua ……………………………………………………………. 22 2.6.1. Color…………………………………………………………………………………………………………. 22 2.6.2. Olor………………………………………………………………………………………………………….. 23 2.7. Parámetros físico-químicos……………………………………………………………………….. 24 2.7.1. pH…………………………………………………………………………………………………………….. 24 2.7.2. Temperatura…………………………………………………………………………………………….. 26 2.7.3. Cloruros……………………………………………………………………………………………………. 27 2.7.4. Fluoruros…………………………………………………………………………………………………… 28 2.7.5. Oxígeno Disuelto……………………………………………………………………………………….. 29 2.7.6. Sulfato ………………………………………………………………………………………………………. 32 2.7.7. Conductividad ……………………………………………………………………………………………. 34 2.7.8. Turbidez…………………………………………………………………………………………………….. 35 2.7.9. Demanda Química de Oxigeno ………………………………………………………………….. 38 2.7.10. Sólidos Suspendidos Totales …………………………………………………………………….. 39 2.7.11. Dureza…………….………………………………………………………………………………………… 41
6
2.7.12. Sulfuro……………………………………………………………………………………………………… 42 2.7.13. Fosfato………………………………………………………………………………………………………. 43 2.7.14. Nitrito ………………………………………………………………………………………………………. 44 2.7.15. Nitrato ……………………………………………………………………………………………………… 45 3. METODOLOGÍA ………………………………………………………………………………………………. 46 3.1 Fases de investigación …………………………………………………………………………………….. 46 3.2 Localización del área de estudio ………………………………………………………………………. 47 3.3 Selección del sitio de muestreo………………………………………………………………………… 48 3.4 Condiciones climáticas ……………………………………………………………………………………. 50 3.5 Zona de vida y biodiversidad …………………………………………………………………………… 50 3.6 Materiales y equipo ………………………………………………………………………………………… 50 3.7 Recolección y conservación de las muestras …………………………………………………… 51 3.8 Análisis físicos-químicos y bacteriológicos………………………………………………………… 51 3.9 Análisis estadístico ………………………………………………………………………………………….. 53 4. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS…………………………………………………………… 54 CONCLUSIONES ……………………………………………………………………………………………………. 89 RECOMENDACIONES ……………………………………………………………………………………………. 91 BIBLIOGRAFIA ……………………………………………………………………………………………………… 92 ANEXOS ……………………………………………………………………………………………………………….. 96
7
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Servicios que ofrece LASEF………………………………………………………………………… 16 Cuadro 2. Origen y tipo de contaminantes principales de las aguas residuales…………. 20 Cuadro 3. Calidad de agua y valores de pH aceptables……………………………………………… 25 Cuadro 4. Calidad de agua y valores de OD aceptables…………………………………………….. 32 Cuadro 5. Calidad de agua y valor de DBO5 aceptables…………………………………………….. 39 Cuadro 6. Calidad de agua y valores de Fosfato aceptables……………………………………… 44 Cuadro 7. Calidad de agua y valores de NO3-N aceptables………………………………………… 45 Cuadro 8. Fases de la investigación…………………………………………………………………………… 46 Cuadro 9. Información general del área de estudio…………………………………………………… 48 Cuadro 10. Equipo utilizado durante la toma de nuestra en el campo………………………. 50 Cuadro 11. Parámetros determinados en el campo y laboratorio……………………………… 51 Cuadro 12. Parámetros químicos, físicos y biológicos seleccionados…………………………. 52 Cuadro 13. Anova de Kruskall-Wallis de Coliformes fecales vs Sitios de muestreo de la subcuenca baja del rio David, Chiriquí………………………………………………………………………..
86
8
Resumen
Se determinó la calidad físico química y bacteriológica de la subcuenca baja del río David
perteneciente a la cuenca del río Chiriquí N° 108, las áreas de estudio localizada entre
Balbuena en las coordenadas UTM 17P 0344523 y UTM 0933549 una altitud de 40 msnm y
finalizando sector en Paraíso 6 (Bajos del Río) localizada en las coordenadas 17P 0344337 y
UTM 0930436 una altitud de 17 msnm, tomando en cuenta la accesibilidad física a los sitios y
las fuentes puntuales de contaminación, durante la época lluviosa. La Investigación se realizó
siguiendo el protocolo sanitario establecido para aguas naturales en el laboratorio de aguas de
la Universidad Autónoma de Chiriquí, utilizando reactivos trazables a NIST, equipos calibrados
por entes externos competentes y los análisis efectuados por personal calificado. Los métodos
de análisis donde tomados del standard methods para análisis de aguas y aguas residuales,
(2012). Los Parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos estudiados fueron: DBO5, pH,
temperatura, turbiedad, sólidos disueltos totales, nitratos, fosfatos, oxígeno disuelto, dureza,
color, macro y micro elementos y coliformes fecales, entre otros. En el agua de los puntos
Balbuena, puente Risacua, Rondón y Paraíso el pH, temperatura, calcio, magnesio, cobre, zinc
estuvieron dentro de los límites permisibles de la norma y los parámetros de turbidez 74 NTU
(valor permitido 30 NTU), color 100 U-Pt-Co (valor permitido <100 U-Pt-Co), oxígeno disuelto
2,75 mg / ml y 1,83 mg / ml ( valor permitido> 7 mg / ml), del punto denominado Rondón
estuvieron fuera de los parámetros de la norma. En el parámetro de los Coliformes fecales
ningún punto cumplen con la normativa panameña siendo el que más mala calidad presentó.
El agua evaluada en Balbuena, puente Risacua, Rondón y Paraíso presentaron un nivel de
riesgo alto para la salud debido a la contaminación bacteriana, y Las principales fuentes de
contaminación de la subcuenca baja del Río David se debe principalmente a las aguas
domésticas procedentes de las actividades humanas provenientes de las urbanizaciones que
se encuentran alrededor de esta.
Palabras Claves: Calidad Físico-química, Calidad bacteriológica, Fuente de
Contaminación.
9
ABSTRACT
Physical chemical and bacteriological quality of the lower basin of Rio David belonging to Río
Chiriquí N° 108 was determined. The areas of study are between Balbuena Located in UTM
coordinates UTM 17P 0,344,523 and 0,933,549 a fingernail altitude of 40 meters and sector
paradise 6
Paradise 6 Located in UTM coordinates 17P 0,344,337 and 0,930,436 a fingernail altitude of 17
meters, taking into. Account the physical accessibility to the Sites and the point sources of
pollution, during the rainy season. This research was following the health protocol established
for natural resources of al waters the Water Laboratory of UNACHI. Traceable Reagents,
calibrated equipment by competent authorities were used. External Analysis were
accomplished performed by qualified professionals teams. Methods of Analysis Were taken
from Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, (2012). Physico-chemical
and bacteriological parameters studied Were: BOD5, pH, temperature, turbidity, total dissolved
solids, nitrates, phosphates, dissolved oxygen, hardness, color, macro and microelements, fecal
coliforms, Among Others. In the water of Los Balbuena Points, Risacua, Rondon and Paradise
pH, Temperature, Calcium, Magnesium, Copper, Zinc bridge were within the permissible limits
of the Standard and the parameters turbidity 74 NTU (value allowed 30 NTU), Color 100 U-Pt-
Co (Allowed value <100 U-Pt-Co), Dissolved Oxygen 2.75 mg / ml and 1.83 mg / ml (Allowed
value> 7 mg / ml), the point called Rondon were out of Parameters of the Standard. In the
OUTCOME of fecal coliforms no point comply with the Panamanian legislation being the most
shoddy present. Water evaluated in Balbuena, Risacua, Rondon and Paradise Bridge
presented UN High Level Health Risk DUE to bacterial contamination, and The Main Sources of
Pollution Watershed Lower Rio David is mainly one's Domestic Water from the Human
Activities from Suburbia Found Some of this.
Keywords: Quality Physical-Chemical, bacteriological quality, pollution source.
10
INTRODUCCIÓN 1.1- Antecedentes Son escasos los estudios relacionados a la calidad del agua en las cuencas y sub
cuencas del interior del país, por lo que se hace necesario realizar más
investigaciones en este campo, ya que la mayoría de estos estudios se enfocan en la
cuenca del canal de Panamá y en las principales cuencas hidrográficas del país.
La subcuenca del Río David no escapa a esta realidad. Entre los pocos estudios se
encuentran los realizados en universidades como la Universidad Autónoma de
Chiriquí (UNACHI), Universidad Tecnológica De Panamá (UTP), Universidad de
Panamá (UP), ANAM. A pesar que estas instituciones han invertido en el monitoreo
de la calidad del agua, la información existente es muy puntual y dispersa.
Entre las investigaciones llevadas a cabo en el Laboratorio de Aguas y Servicios
Fisicoquímicos (LASEF), podemos mencionar:
Año 2004: “Evaluación de la calidad físico química y bacteriológica del agua de la
sub cuenca del rio David (Requena 2004).
Año 2005: Este mismo laboratorio realiza el “Monitoreo de la calidad del agua de la
parte alta y media de la sub cuenca del rio David (Mitre, 2005).
Año 2009: Dando seguimiento a las investigaciones anteriores se efectúa la
investigación titulada “Evaluación y monitoreo de la calidad del agua en la parte alta
y media de la sub cuenca del río David durante periodo 2009 - 2010 (Villareal,
2010).
Año 2010: En julio se realiza la investigación “Calidad del agua en la parte madia y
baja en la sub cuenca del rio David (Rovira et al., 2010).
Las investigaciones arrojaron los siguientes resultados: Requena en el 2004 reportó
que los valores de la turbiedad fueron menores que 1 UNT. La dureza total osciló de
21,99 a 35.14 mg/L expresado como carbonato de calcio, por lo que el agua del río
David se clasifica como agua suave. El índice de calidad de agua (ICA) del rio David
11
para el periodo estudiado se pudo clasificar como de buena calidad, por su parte
(Mitre, 2005), coincidió con los estudios de Requena al encontrar valores menores a
1,0 UNT para la turbidez. Los análisis microbiológicos determinaron la presencia de
Escherichia coli, Salmonella sp., Shigella sp, Klebsiella pneumoniae, entre otras. Cabe
resaltar que el nacimiento del rio David no presentó crecimiento bacteriano, sin
embargo, la calidad del agua para los puntos siguientes disminuye de la categoría
media (al aumentar el promedio de colonias de coliformes fecales) hasta la
categoría de mala. Lo que demuestra que los puntos con mayor accesibilidad se ven
influenciados por las actividades realizadas en el área. Finalmente Mitre coincide
con Requena en que el índice de calidad del agua (ICA) a lo largo del rio David fue
clasificada como de “calidad buena”.
Villareal evaluó la calidad de agua durante la estación lluviosa del 2009 y la estación
seca del 2010, en los nueve (9) sitios de muestreo establecidos en los estudios
anteriores. Cabe destacar, que dichas investigaciones a través de los años,
demuestran que la turbidez del río está en deterioro; los valores reportados por
Requena (2004) y Mitre (2005) no superaban el valor de 1 NTU.
El principal factor de deterioro del recurso hídrico superficial de la sub cuenca del
río David, es la contaminación con microorganismos patógenos, ya que se
detectaron la presencia de coliformes fecales y totales en cantidades que superan
los límites establecidos.
Se concluyó que el estado general del recurso hídrico es bueno y puede emplearse
como aguas destinadas a abastecimiento para consumo humano con tratamiento
simplificado, coincidiendo con lo realizado por Requena 2004 y Mitre 2005.
Rovira et al. 2010, diagnosticaron el estado del recurso hídrico de la sub cuenca
media y baja del rio David, en siete (7) sitios establecidos con personal del IDAAN.
El ICA para DBO5, OD, NO3 y PO4 fueron clasificadas como excelente para todos los
sitios estudiados, mientras que los ICA para la turbiedad y sólidos totales se
caracterizan como de buena. Sin embargo, los coliformes fecales estuvieron en la
categoría de mala y muy mala. Todos los puntos estudiados presentaron
contaminación microbiana con coliformes fecales y totales, lo que evidencia la
existencia de ciertas deficiencias locales en la forma de disposición de los desechos
líquidos de tipos domésticos.
12
El índice de calidad de agua se encontró dentro del rango de 79,13 a 85,58;
indicando que los sitios estudiados de la zona media y baja del Río David, presentó
una calidad buena del agua.
1.2 - Planteamiento del problema
Los ríos han sido utilizados como sumideros para los desechos urbanos. Gracias a
los volúmenes de agua que transportan y al movimiento de las mismas, los ríos son
capaces de regenerarse por sí mismos, neutralizando los efectos de las grandes
cantidades de aguas residuales industriales, domésticas, agrícolas, etc. que reciben.
Sin embargo, frecuentemente las descargas de agua contaminada superan la
capacidad de auto regeneración y los ríos se deterioran, lo cual conlleva a la
pérdida del oxigeno disuelto en el agua, la desaparición de insectos y peces y la
consecuente destrucción del ecosistema fluvial por la interrupción de las cadenas
alimenticias. (Dávalos y Arroba, 2010, p. 1)
En época seca, la contaminación del agua alcanza niveles críticos; el caudal natural
de los ríos es bajo comparado con los caudales de aguas residuales de origen
doméstico e industrial haciendo que la vida acuática, en muchos casos, sea
inexistente bajo estas condiciones (Wall, 1991 citado por Cardona, 2003 p, 1).
En relación a la ciudad de David, el crecimiento poblacional ha ocasionado que el
río que lleva el mismo nombre, recepte gran cantidad de aguas servidas, las que
interfieren con los usos a los que se destina el agua, agotando el oxígeno disuelto y
produciendo olores desagradables.
Otro de los factores principales para el deterioro del río David es la falta de cultura
ambiental por parte de los habitantes, el río no solo está contaminado por aguas
13
servidas sino que también se ha convertido en algunos sectores como basurero. La
calidad de las aguas del río se ha visto afectada por las descargas de agua residual
urbana que recibe. Existe poca información sobre la extensión de la afectación de
la calidad de las aguas del río, y por ende se desconoce el volumen y la calidad de
las descargas.
No existe un sistema de monitoreo permanente que permita a la ANAM evaluar de
manera constante y precisa la calidad de las aguas residuales urbanas vertidas al Río
David.
En consecuencia, el grupo de maestría de Microbiología Ambiental de la UNACHI,
consideró pertinente realizar este estudio bajo la asesoría de la Msc. Dalys Rovira, y
en colaboración del personal del Laboratorio de Aguas y Servicios Fisicoquímicos
dentro del marco del curso “Química de Aguas”.
1.3 - Preguntas de investigación
¿Qué efecto tendrá el vertido de las aguas provenientes de actividades
domésticas en los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos en la Subcuenca
baja del Río David?
¿Cumplen los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos de la Subcuenca baja
del Río David con los estándares establecidos con las normas de aguas
superficiales nacionales e internacionales?
14
1.4 - Objetivos
Los objetivos de la presente investigación están enmarcados en generales y
específicos.
1.4.1 General
Evaluar la calidad fisicoquímica y microbiológica de las aguas en la subcuenca baja del Río
David.
1.4.2 Específicos
Realizar una caracterización físico-química de las aguas en la subcuenca baja del Río David. Determinar la calidad microbiológica de las aguas en la subcuenca baja del Río David. Comparar el grado de contaminación microbiológica en los cuatro puntos de muestreo.
Verificar los datos obtenidos con la normativa panameña. Establecer las principales fuentes de contaminación de las aguas del río David
15
1.5 Justificación e importancia del estudio
Es importante conocer la calidad de las aguas residuales que se descargan al río
luego de su paso por la zona urbana de la ciudad de David. Por medio de este
conocimiento se podrán establecer acciones preventivas y hacer cumplir las
normas establecidas en
La legislación ambiental.
Los escasos estudios realizados en las subcuencas alta, media y baja efectuados
en su mayoría en LASEF, demuestran que este recurso hídrico está severamente
contaminado con coliformes fecales a causa, en parte, de la total ausencia de
tratamiento municipal de las aguas residuales. Además, cabe resaltar que el país
sufre escasez de agua durante la época transición lluviosa-seca. Parte de las
aguas residuales domésticas municipales en Boquete y David se descargan en
los ríos sin ningún tratamiento. Se estima que los mayores esfuerzos de
mitigación de la contaminación se realizan en las subcuencas alta y media del
Rio David ya que en la subcuenca alta (nace el río) y en la media se encuentra la
toma de agua para abastecer el IDAAN.
Hasta ahora los diagnósticos elaborados en lo que se refiere acerca del río se
han enfocado en la sub cuenca alta y media del río David.
La subcuenca baja del rio David es un sitio ideal para determinar estos
parámetros debido al notable aumento de población en sus áreas aledañas,
además no se tiene registro reciente del estado de calidad de este río en la
parte baja (el último estudio efectuado hace 3 años por Rovira et al.)
16
El presente estudio está encaminado a obtener datos reales y confiables de la
subcuenca baja del Río David, mediante análisis de cuatro puntos realizados en
un laboratorio acreditado bajo los lineamientos de la Norma ISO / IEC 17025.
Este estudio permitirá comparar la calidad del agua de esta subcuenca con un
estudio previo realizado por Rovira, et al. En el año 2010. Además, nos permitirá
verificar tanto el cumplimiento de la normativa nacional como a nivel
internacional, la cual servirá como referencia a instituciones como ANAM para
tomar las acciones pertinentes y así asegurar que del buen estado de la cuenca
depende el bienestar y salud de las personas residentes y visitantes, como
también de la flora y fauna de la región.
1.6 - Hipótesis
Los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos son afectados por las descargas de
aguas residuales a la subcuenca baja del Río David.
La calidad fisicoquímica del agua de la subcuenca baja del Río David, no cumple con
los parámetros establecidos para aguas superficiales (Decreto 75 norma panameña)
No hay diferencia significativa en la calidad bacteriológica en los cuatro sitios de
muestreos en la subcuenca baja del Río David.
1.7 - Limitaciones del estudio
Las limitaciones están relacionadas a la documentación bibliográfica del río David, ya
que las investigaciones reportadas para la subcuenca, son escasas, y esto nos lleva a
tener poca información sobre la región en estudio.
17
2. Estados del Arte
En este apartado encontramos en estado actual de la presente investigación.
2.1 Generalidades
A nivel mundial el agua tiene suma importancia para sostener la vida, el desarrollo y
el ambiente. La cantidad de agua con la que contamos en la Tierra no aumenta ni
disminuye, pero la población humana ha crecido drásticamente, y por lo tanto se ha
incrementado la necesidad de este recurso.
Un índice de calidad de agua consiste, básicamente, en una expresión simple de una
combinación más o menos compleja de un número de parámetros, el cual sirve
como expresión de la calidad del agua. El índice puede ser representado por un
número, un rango, una descripción verbal, un símbolo o incluso, un color (Zapata et
al, 2010).
Las características físicas, químicas y biológicas del agua determinan su calidad; tales
características pueden ser modificadas por procesos naturales. El ciclo natural del
agua puede tener contacto con substancias o microorganismos que se vierten en
ella así como también en la, atmósfera y corteza terrestre. Como ejemplo es posible
mencionar substancias minerales y orgánicas disueltas o en suspensión, tales como
arsénico, cadmio, bacterias, arcillas, materia orgánica, etc. La otra es a través de los
contaminantes generados por el hombre y que se vierten directa o indirectamente
en el agua por ejemplo: aguas residuales, escurrimientos de rellenos sanitarios,
desechos industriales, plaguicidas agrícolas, entre otros.
La contaminación puntual de nuestros recursos hídricos es evidente, por tal razón se
hace necesaria la ejecución de un monitoreo de la calidad del agua. Para este
18
estudio la cuenca seleccionada, es la del Río David, entre las principales razones, a
que sirve como fuente de abastecimiento de agua potable, considerada como la
segunda fuente de abastecimiento más grande del país (capacidad nominal de 13
MGD y su producción real es de 14.1 MGD, planta de Algarrobo IDAAN, 2004). Por
otra parte el río David es un importante sistema ambiental, que sostiene
importantes ecosistemas acuáticos y terrestres de los distritos de Dolega y David
(Caballero, M. y Gonzáles, M., 2007).
Este río además de tener el uso como fuente de abastecimiento de agua, es utilizado
como cuerpo receptor de las descargas de aguas residuales (doméstica, industrial y
comercial) de la ciudad de David, 77,734 habitantes. (Estadística y Censo, 2010).
2.2 Marco legal
En base a la vinculación entre calidad de aguas y sus usos, se establecen estándares
y criterios de calidad específicos que definen los requisitos que ha de reunir un
determinado cuerpo de agua, requisitos que, generalmente, vienen expresados
como rangos cuantitativos de determinadas características fisicoquímicas y
biológicas.
Una vez establecidos estos criterios de calidad en función del uso, se promulgan
leyes y se desarrollan programas orientados a garantizar el cumplimiento de las
mismas.
2.2.1 Constitución Política de la República de Panamá
La Constitución Política de la República de Panamá establece en el artículo 118, que
es deber del Estado que la población viva en un ambiente sano y libre de
19
contaminación, en donde el agua, aire y los alimentos satisfagan los requerimientos
del desarrollo adecuado de la vida humana.
El artículo 119, establece que es deber fundamental del Estado y de todos los
habitantes del territorio nacional propiciar un desarrollo social y económico que
prevenga la contaminación del ambiente, mantenga el equilibrio ecológico y evite la
destrucción de los ecosistemas.
La ley 66 de 10 de noviembre de 1947, la cual adopta el Código Sanitario en la
República de Panamá, establece en su artículo 205, la prohibición de descarga
directa o indirectamente los desagües de aguas usadas, sean de alcantarillas o de
fábricas u otros, en ríos, lagos, acequias o cualquier curso de agua que sirva o pueda
servir de abastecimiento para usos domésticos, agrícolas, industriales para
recreación y balnearios públicos, a menos que sean previamente tratadas por
métodos que las rindan inocuas.
El artículo1 del decreto Ley 4 de 27 de febrero 2008 mediante el cual se creó la
Autoridad de turismo de Panamá, tiene como finalidad primordial identificar y
proteger los recursos turísticos nacionales, procurando que en su explotación , se
mantenga el equilibrio ecológico de las áreas en que se localizan y el respecto de la
costumbre de sus habitantes.
El artículo18 de la Ley 106 de 8 de octubre de 1973, por la cual se dicta el marco
regulatorio del Régimen municipal, señala como competencia del Consejo Municipal
la de emitir medidas para proteger el ambiente.
Que la ley 41 de 1 de julio de 1998, la cual crea a la Autoridad Nacional del
Ambiente, dispone en el título VI denominado ¨ Recursos Hídricos en el artículo 83,
20
que la autoridad creará programas especiales de manejo de cuencas, en las que, por
el nivel de deterioro o por conservación de estratégicas, se justifique un manejo
descentralizado de sus recursos hídricos, por las autoridades locales y usuarios.
La conformidad con lo que establece el artículo 32, de la Ley General del Ambiente,
la Autoridad Nacional del Ambiente dirigirá los procesos de elaboración de
propuestas de normas de calidad ambiental, con la participación de las autoridades
competentes y la comunidad organizada.
Las características inherentes al ambiente tropical afecten las relaciones entre
indicadores de calidad fecal y el impacto sobre la salud observados en lo bañistas, lo
cual puede comprometer la eficiencia de reglamentos que no tenga en cuentas estas
características.
La calidad de las aguas continentales para uso recreativo en la República de Panamá
se ha visto afectada por la constante contaminación producto de actividades
antropogénicas, entre las que podemos mencionar el vertimiento de aguas
residuales con poco o ningún tratamiento, la utilización indiscriminada de
agroquímicos, hidrocarburos, así como la disposición de desechos sólidos en las
riberas y cauces de los cuerpos de aguas continentales.
El deterioro progresivo de la calidad de las aguas continentales para uso recreativo,
conlleva riesgos a la salud pública y el ambiente, así como pérdida de sitios turísticos
y por ende impactos negativos a la economía del país.
21
2.2.2 - Reglamento técnico DGNTI-COPANIT
Reglamento Técnico DGNTI- COPANIT 21-393-99
Agua Calidad de agua. Toma de muestra
Publicada en la Gaceta Oficial No 23,941 el 6 de diciembre 1999. Resolución No 596
del 12 de noviembre de 1999.
Reglamento Técnico DGNTI- COPANIT 22-394-99, Gaceta oficial 23,949, del 17
diciembre 1999, resolución No 598 del 12 de noviembre 1999.
AGUA CALIDAD DEL H2O, TOMA DE MUESTRA PARA ANÁLISIS BIOLÓGICO.
Reglamento Técnico DGNTI- COPANIT 23-395-99, AGUA POTABLE. DEFINICIÓN Y
REQUISTOS GENERALES, Resolución No 597 de 12 de noviembre de 1999, Gaceta
Oficial 23,942 al 7 de diciembre 1999.
Reglamento Técnico DGNTI-COPANIT 24-99. AGUA. CALIDAD DE AGUA. REUTILIZACIÓN DE
LAS AGUAS RESIDUALES TRATADAS.
Reglamento Técnico DGNTI- COPANIT 35-2000, AGUA DESCARGA DE EFLUENTES LÍQUIDOS
DIRECTAMENTE A CUERPOS Y MASAS DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRANEAS,
Resolución No 351 del 26 julio 2000 publicada en gaceta oficial No 24115 al 10 de agosto
2000.
22
Reglamento Técnico DGNTI - COPANIT 39-200 AGUA, DESCARGA DE EFLUENTES LÍQUIDOS
DIRECTAMENTE A SISTEMAS DE RECOLECCIÓN DE AGUAS RESIDUALES. Resolución No 350
del 26 de julio 2000. Gaceta Oficial No 24115 al 10 de agosto de 2000.
Reglamento Técnico DGNTI – COPANIT 47-2000. AGUA USO Y DISPOSICIÓN FINAL DE
LODOS. Resolución No 352 al 26 de julio 2000 y publicado en gaceta oficial No 24115 del
10 agosto 2000
Reglamento Técnico DGNTI – COPANIT 77-2007 TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS AGUA
ENVASADA. REQUISITOS GENERALES. Registro general resolución No 402 del 20 de julio
2007.
Decreto Ejecutivo No 75 del 4 de junio 2008.
Por el cual se dicta la norma primaria de calidad ambiental y niveles de calidad para las
aguas continentales de uso recreativo con y sin contacto directo.
No. 26078 Gaceta Oficial 8 de julio 2008.
De los Reglamentos antes señalados se tomaron en cuenta los siguientes para el
presente estudio.
REGLAMENTO TÉCNICO DGNTI-COPANIT
21- 393-99 AGUA. CALIDAD DE AGUA
TOMA DE MUESTRA
Dirección General de Normas y Tecnología Industrial (DGNTI)
Comisión Panameña de Normas Industriales y Técnicas (COPANIT)
CONSIDERANDO:
• 1. Que de acuerdo a lo establecido en el numeral 4 del Artículo 92, de la Ley 23 de 15 de julio de 1997,
los Comités Sectoriales de Normalización tienen por función la preparación de la actividad con la
posibilidad de ser adoptadas y publicadas como Normas Técnicas Panameñas.
23
OBJETO
Este reglamento técnico tiene el objeto de establecer la metodología de la obtención de una muestra
representativa de agua para determinar a partir de ella sus características físicas, químicas y radiológicas.
CAMPO DE APLICACIÓN
Este método de toma de muestras se aplicará a todos los sitios de muestreo de aguas, cualquiera que sea
su procedencia, ya sean de manantiales, pozos, ríos, lagos, redes de distribución de aguas, depósitos, y
otros.
El objeto fundamental es conseguir que la porción de agua tomada sea representativa. Dado que la toma de muestra, presenta una enorme variedad de situaciones diferentes, en todo aquellos casos que sea posible y se fijarán para cada uno de ello las condiciones más apropiadas.
REGLAMENTO TÉCNICO DGNTI 39-2000
AGUA DESCARGA DE EFLUENTES LÍQUIDOS
DIRECTAMENTE A SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE
AGUAS RESIDUALES
CONSIDERANDO
Que de conformidad a lo establecido en el artículo 93 del Título II de la ley N 23 del 15 de Julio de 1,997,
La dirección de Normas y Tecnología Industrial (DGNTI), del Ministerio de Comercio e Industria es el
organismo nacional de normalización , encargado del estado por el proceso de normalización técnica, y la
facultada para coordinar los factores técnicos , y someter los proyectos de norma elaborado por la
Dirección de Normas y Tecnología Industrial, o por los comités Sectoriales de normalización a un periodo
de discusión pública.
TOMA DE MUESTRAS
GENERALIDADES:
La toma de muestra debe ser efectuada por personal especializado del laboratorio autorizado o
acreditado, y realizadas en cada una de las descargas del establecimiento emisor donde se descarguen
efluentes líquidos a los sistemas de recolección de aguas residuales, sean estas descargadas mezcladas o
no con residuos domésticos.
24
MUESTRA SIMPLE
Cada muestra simple deberá estar constituida por la mezcla homogénea de dos muestras de igual
volumen, extraídas de la superficie y del interior del fluido debiéndose observar las condiciones de
colecta tipo de envase, preservación y tiempo máximo entre la toma de muestra y análisis.
MUESTRA COMPLEJA
Si se descarga dura 4 horas más o menos la muestra compuesta está constituida por una mezcla
homogénea de 3 mezclas simples, en caso de descarga con una duración mayor de cuatro horas, la
muestra estará constituida por muestras simples obtenidas cada dos horas.
DGNTI – COPANIT 21-394-99
TOMA DE MUESTRA PARA ANÁLISIS BIOLÓGICO
CONSIDERANDO
Qué de acuerdo a lo establecido en el numeral 4 del artículo 92, de la Ley 23 de 15 Julio de 1997, los
comités Sectoriales de Normalización tienen por función la preparación de la norma de un sector ,
dentro de los lineamientos internacionales establecidos para esta actividad con la posibilidad de ser
adoptada y publicada como Normas Técnicas Panameñas.
OBJETO
Es establecer la metodología para obtener una muestra representativa del agua para determinar a partir
de ella la calidad biológica de interés sanitario en los abastecimientos de agua potable.
La toma de muestra de respetar, por consiguiente, la microbiana de agua captado.
25
CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma se aplicará a todos los tipos de agua, cualquier sea su procedencia al realizar un análisis
biológico de agua, las muestras debe ser siempre simple, sin que se puedan obtener muestras
compuestas ni integradas, de modo que la muestra para el laboratorio sea la obtenida en el punto de
muestreo.
2.3 Capacidades Analíticas del Laboratorio de Agua
Misión
Satisfacer las necesidades de nuestros clientes, ofreciendo servicios de análisis de aguas
confiables, basados en un sistema de calidad que cumple con los requisitos establecidos
en la Norma DGNTI-COPANIT ISO/IEC 17025:2006, buscando siempre el mejoramiento
continuo y excelencia en nuestras actividades.
Visión
Ampliar el alcance de nuestra acreditación y mantenernos como un laboratorio de análisis
de aguas acreditado caracterizado por la excelencia, la calidad y la competitividad de su
personal, con lo que se eleva la imagen de la Universidad Autónoma de Chiriquí.
26
3. Metodología utilizada
Los métodos empleados para esta investigación están basados en el “Standard
Methods for the Examination of Water and Wastewater”.
Servicios Ofertados
El Laboratorio de Aguas de la UNACHI, entre sus servicios ofrece: Determinación de
más de cuarenta parámetros fisicoquímicos (cuadro 1).
Cuadro 1. Servicios que ofrece el LASEF.
Potable Superficiales y subterráneas
Riego Piscicultura
Residuales Piscinas
Envasadas Entre otros
Fuente: elaboración propia 2013
Líneas de investigación
Agua.
Índice de calidad de agua en ríos de la provincia de Chiriquí utilizados con fines de
potabilización.
Gestión de calidad de Laboratorio analíticos según los lineamientos de la norma
ISO/IEC 17025.
27
Figura 1. Instrumentación de laboratorio. Fuente: Revista científica química y más 2012.
28
2.4 Clasificación de las Aguas Residuales
Según su origen, las aguas residuales resultan de la combinación de líquidos y
residuos sólidos transportados por el agua que proviene de residencias, oficinas, edificios
comerciales e instituciones, junto con los residuos de las industrias y de
actividades agrícolas, así como de las aguas subterráneas, superficiales o de
precipitación que también pueden agregarse eventualmente al agua residual. Según su
origen, las aguas residuales se pueden clasificar como:
a) Domésticas: son aquellas utilizadas con fines higiénicos (baños, cocinas, lavanderías,
etc.).
Consisten básicamente en residuos humanos que llegan a las redes de
alcantarillado por medio de descargas de instalaciones hidráulicas de la edificación
también en residuos originados en establecimientos comerciales, públicos y similares.
Cada persona genera 1.8 litros de material fecal diariamente, correspondiendo a
113.5gramos de sólidos secos, incluidos 90 gramos de materia orgánica, 20 gramos de
nitrógeno, más otros nutrientes, principalmente fósforo y potasio (Zapata et al. 2010).
b) Desechos industriales: La industria es una enorme fuente de contaminación del agua,
que produce contaminantes que son extremadamente perjudiciales para las
personas y para el medio ambiente.
Muchas instalaciones de uso industrial de agua dulce suelen verter los residuos de la
planta en los ríos, lagos y océanos por ejemplo, los metales pesados.
Los contaminantes procedentes de fuentes industriales incluyen:
Amianto: Este contaminante es un grave peligro para la salud y cancerígeno. Las fibras de
amianto pueden ser inhaladas y provocar enfermedades como la asbestosis, mesotelioma,
el cáncer de pulmón, cáncer intestinal y cáncer de hígado.
Plomo: Este es un elemento metálico y puede causar problemas de salud y
problemas ambientales. El plomo es nocivo para la salud de muchos animales,
incluidos los seres humanos, ya que puede inhibir la acción de las enzimas corporales.
29
Mercurio: Este es un elemento metálico y puede causar problemas de salud y problemas
ambientales. El mercurio es también perjudicial para la salud de los animales, ya que
puede causar enfermedades a través de envenenamiento por mercurio.
Nitratos y fosfatos: El aumento del uso de fertilizantes significa que los nitratos son más a
menudo arrastrados hasta ríos y lagos. Esto puede provocar la eutrofización, que puede
ser muy problemático para el medio marino.
Azufre: Perjudicial para la vida marina.
Aceites: No se disuelve en el agua, sino que forma una gruesa capa sobre la superficie del
agua. Esto puede impedir el crecimiento a las plantas marinas que reciben insuficiente
luz para la fotosíntesis. También es perjudicial para los peces y las aves marinas.
Petroquímicos: Este está formado por gas o la gasolina y puede ser tóxico para la
vida marina.
Plaguicidas y herbicidas: El uso creciente de plaguicidas y herbicidas en la agricultura se
nota también en el agua que bebemos. La lluvia y el riego llevan estos letales
productos químicos hacia las aguas subterráneas. Estos productos químicos pueden causar
problemas circulatorios, respiratorios y trastornos del sistema nervioso.
Radiactividad: Los niveles que plantean graves riesgos para la salud son bastante raros de
encontrar en el agua. La mayor amenaza se plantea por accidentes nucleares, plantas de
procesamiento nuclear, y la eliminación de residuos radiactivos
Cuadro 2. Origen y tipo de contaminantes principales de las aguas residuales
30
CONTAMINANTE PARÁMETRO DE
CARACTERIZACIÓN
TIPO DE EFLUENTES CONSECUENCIAS
Sólidos
Suspendidos
Sólidos
suspendidos
totales
Domésticos
Industriales
Problemas
estéticos
Depósitos de
barro
Adsorción de
contaminante
Proliferación de
patógenos
Sólidos Flotantes Aceites y grasas Domesticas
Industriales
Problemas
estéticos
Materia orgánica
biodegradable
DBO Domésticos
Industriales
Consumo de
oxígeno
Mortalidad de
peces
Condiciones
sépticas
Patógenos Coliformes Domésticos Enfermedades
trasmitidas por el
agua
Nutrientes Nitrógeno Fósforo Domésticos
Industriales
Crecimiento
excesivo de algas
Toxicidad para los
peces
Enfermedad en
niños
Contaminación
del agua
subterránea
31
Compuestos no
biodegradables
Plaguicidas
Detergentes
Otros
Industriales
Agrícolas
Toxicidad
Espumas
(Detergentes)
Reducción de la
transferencia de
oxigeno
Malos olores
Metales pesados As, Cd, Cr, Cu, Hg,
Ni, Pb, Zn
Industriales Toxicidad
Inhibición al
tratamiento
biológico de las
aguas servidas
Problemas con la
disposición de los
barros en la
agricultura
Contaminación
del agua
subterránea
Fuente: Sandoval, 2008
2.5 Calidad del Agua
El abastecimiento de agua no potable y el inadecuado saneamiento e higiene, es una
fuente directa de enfermedades. En los países en vía de desarrollo, el efecto
acumulativo de las enfermedades vinculadas con la calidad del agua reprime el
crecimiento económico e impone mayores cargas a los sistemas de salud.
32
2.5.1 Características físicas, químicas y biológicas del agua
El agua debe cumplir con una serie de características físicas y químicas para poder ser
consumidas, por esta razón el agua se examina minuciosamente y se califica con respecto
a los índices mínimos o máximos permitidos para chequear que efectivamente el
agua es potable, estas características óptimas se deben garantizar hasta el momento
mismo del consumo.
a) Características físicas: Turbiedad, Color, Olor, Sabor, Temperatura, Solidos y
Conductividad.
b) Características Químicas: Acidez, alcalinidad, agentes espumantes, dureza, materia
orgánica, PH y grasas. AI, NH4+, Sb, As, Asbesto, Ba, B, Cd, Cn, Zn, Cl, Cu, Cr y Fenoles.
Fluoruros, Fosfatos, Hidrocarburos, Fe, Mn, Hg, Nitratos, y Nitritos. Plaguicidas, Sulfatos,
Ag, Pb
c) Características Bilógicas: Algas, Bacterias, virus, Protozoos, Helmintos, Cianobacterias,
Rotíferos, Copépodos, crustáceos, insectos, entre otros.
2.6 Indicadores de la calidad del agua
2.6.1 COLOR
Fuente
Las aguas superficiales pueden parecer altamente coloreadas debido a la presencia de
materia pigmentada en suspensión, cuando en realidad el agua no tiene color. El material
colorante resulta del contacto con detritus orgánico como hojas, agujas de coníferas y
madera, en diversos estados de descomposición, está formado por una considerable
variedad de extractos vegetales.
33
Características
El color causado por la materia en suspensión es llamado color aparente y es diferente
al color debido a extractos vegetales u orgánicos, que son coloidales, al que se llama
color real. En el análisis del agua es importante diferenciar entre el color aparente y el
real.
Riesgos para la salud
• No permite el paso de la luz para el desarrollo de la biodiversidad.
• Su presencia indicaría ineficiencia en el tratamiento de aguas y de la integridad del
sistema de distribución.
Método de análisis
Para determinar el color mediante los métodos actualmente aceptados, es necesario
eliminar la turbidez antes de proceder al análisis.
Tenemos dos métodos que son utilizados
- Método de comparación visual
- Método espectrofotométrico
2.6.2 OLOR
Características
El olor se reconoce como factor de calidad que afecta ala aceptabilidad del agua
potable (y de los alimentos preparados con ella) que pueda corromperse con la
presencia, de peces y otros organismos acuáticos, y anular la estética de las aguas de
instalaciones de recreo.
34
Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos,
cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas
u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy
pequeñas concentraciones.
Riesgos para la salud
• Malestar, dolor de cabeza, mareos.
• Alergias dependiendo del causante del olor.
2.7 PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS
2.7.1 PH
Fuente
El pH es el valor que determina si una sustancia es acida, neutra o básica, calculando el
número de iones hidrogeno presentes. Se mide en una escala a partir de 0 a 14, en la
escala 7, la sustancia es neutra. Los valores por debajo de 7 indican que una sustancia
es ácida y los valores por encima de 7 indican que es básica.
Características
La concentración de ión hidrógeno es un parámetro de calidad de gran importancia
tanto para el caso de la calidad de las aguas naturales como residuales.
Todas las fases del tratamiento de agua para suministro y residual, como o la
neutralización acido – base, suavizado, precipitación, coagulación, desinfección y
control de la corrosión, depende del pH.
El agua residual con concentración de ion hidrogeno presenta elevadas dificultades de
tratamiento con procesos biológicos y el efluente puede modificar la concentración de
ion hidrogeno en las aguas naturales.
35
A una temperatura determinada, la intensidad del carácter acido o básico de una
solución viene dada por la actividad del ion hidrogeno o pH.
El pH de los sistemas acuosos puede medirse convenientemente con pH-metro.
Riesgo
El pH no ejerce efectos directos en los consumidores, es uno de los parametros
indicadores de la calidad del agua. Para que la desinfeccion con cloro sea eficaz es
preferible que sea un pH inferior a 8. En valores superiores de pH 11 produce irritacion
ocular y agravacion de trastornos cutaneos.
Método de análisis
Es recomendable la medicion in situ, de modo que no se modifique los equilibrios
iónicos, debido al trasporte o una permanencia prolongada en recipiente, cambia
cuando es llevado al laboratorio.
Cuadro 3. Calidad del agua y valores de pH aceptables.
NIVEL DE PH CALIDAD DEL AGUA
Menos de 5.5
Mala: Muy Ácida
A los peces y otros
organismos les será casi
imposible sobrevivir
5.5 - 6.4 Aceptable
6.5 - 7.5 Buena
7.6 - 8.5 Aceptable
Más de 8.6
Mala: Muy Alcalina
A los peces y otros
organismos les puede ser casi
imposible sobrevivir
Fuente: Stevens Institute of Technology & CIESE. 2003
36
2.7.2 TEMPERATURA
Fuente
La temperatura del agua es un parámetro muy importante dada su influencia, tanto
sobre el desarrollo de la vida acuática como sobre las reacciones químicas y
velocidades de reacción, así como la aptitud del agua para ciertos usos útiles. Es un
indicador de la calidad el agu, que influye en el comportamiento de otros indicadores
de la calidad del recurso hídrico como el pH, déficit de oxígeno, conduictividad
electrica y otras variables fisicoquimicas.
Características
El oxígeno es menos soluble en agua caliente que en agua fría.
El aumento de las velocidades de las reacciones químicas, produce un aumento de la
temperatura.
Es causa frecuente del oxígeno presente en las aguas superficiales, reduciéndose mas
en los meses de verano.
Un cambio brusco de temperetatura puede conducir a un aumento en la mortalidad
de la vida acuática.
La temperatura óptima para el desarrollo de las actividades se detienen cuando se
alcanza los 50°C a temperaturas de alrededor de 15°C, las bacterias productoras de
metano cesan su actividad.
Las temperaturas elevadas pueden dar lugar conducir a un aumento en la mortalidad
acuática.
37
Riesgos
Las temperaturas anormalmente elevadas puedes dar lugar a una indeseada
proliferación de plantas acuáticas y hongos.
En periodos extendido de continua inmersión en agua más fría ó <15°C puede causar
la muerte de algunos bañistas y será riesgo para todo los bañistas que no usen ropa
protectora de inmersión. La sobrevivencia de un individuo sumergido en agua por
encima de 34 ó 35°C va depender de la tolerancia a una elevada temperatura
corporal interna, a un riesgo de daño con la exposición prolongada.
Método de análisis
Este parámetro es medido in situ: el método termometría.
2.7.3 CLORUROS
Fuente
La concentración de cloruros es una medida específica de la salinidad de las descargas
de la industria petrolera. Los cloruros son los principales componentes de las
salmueras de petróleo.
El incremento de cloruro en el agua ocasiona el aumento de la corrosividad del agua.
El alto contenido de cloruros impide que el agua sea utilizada para el consumo
humano o el ganado.
Altos porcentajes de cloruros en los cuerpos de agua también pueden matar a la
vegetación circundante.
38
El cloruro, en forma de ión (Cl.-) es uno de los aniones inorgánicos principales en el
agua natural y residual. La infiltración de aguas subterránea en las alcantarillas
contiguas a aguas saladas constituye también una potencial fuente de cloruros y
sulfatos.
Características:
Los cloruros que se encuentran en el agua natural proceden de la disolución de suelos
y rocas que los contengan y que están en contacto con el agua. En el caso de las
aguas costeras, su presencia también es debida a la intrusión de aguas saladas. Otra
fuente de cloruros es la descarga de aguas residuales domésticas, agrícolas e
industriales a aguas superficiales.
Las heces humanas, por ejemplo suponen unos 6 gr. de cloruros por persona día. En
lugares donde la dureza del agua sea elevada, los compuestos que reducen la dureza
del agua son también una importante fuente de aportación de cloruros.
Un contenido elevado de cloruro puede dañar las conducciones y estructuras
metálicas y perjudicar el crecimiento vegetal.
El umbral del gusto de los cloruros es de 200 mg/L a 300 mg/L
Riesgos
Los cloruros no tienen un efecto nocivo en la salud, pero en concentraciones
superiores a 250 mg/L este valor está basado el sabor del agua el cual es percibido
organolépticamente, y no en algún daño fisiológico conocido
39
Método de análisis
Existen diversos métodos para determinación de cloruros. El mayor utilizado es el
Método Nitrato de Mercurio.
2.7.4 FLUORUROS
Fuente
El flúor representa el aproximadamente 0,3 g/Kg. de la corteza terrestre. Los
fluoruros pueden estar presentes también en agua subterráneas
El fluoruro puede aparecer naturalmente en el agua o se puede adicionar en
cantidades controladas
Usos
Sus compuestos inorgánicos se utilizan en la producción de aluminio, y la fabricación
y utilización de fertilizantes fosfatados, que contienen hasta un 4% de flúor liberando
fluoruro.
Características:
La exposición al fluoruro presente en el agua de bebida depende considerablemente
de circunstancias naturales. En el agua no tratada, las concentraciones son, por lo
común, inferiores a 1,5 mg/l pero, en las zonas ricas en minerales que contienen
flúor, las aguas subterráneas pueden contener unos 10 mg/l.
Una concentración de fluoruro de 1.0 mg/l aproximadamente en el agua de bebida
reduce efectivamente la caries dental de la determinación sin efectos perjudiciales
sobre la salud.
Al aumentar las prácticas de fluoración de suministro de agua como medida sanitaria
pública, ha crecido la importancia de la determinación exacta de los fluoruros.
40
Riesgos
Las concentraciones superiores a 1.5 mg/L pueden llevar a riesgos crecientes de
fluorosis dental y concentraciones superiores provoca fluorosis esquelética.
Método de análisis
Entre los métodos sugeridos para determinar el ión fluoruro (F-) en el agua, los más
satisfactorios son el de electrodo y el colorimétrico. Dado que ambos son sometidos a
errores debido a iones interferentes puede ser necesario destilar la muestra antes de
hacer la determinación.
2.7.5 OXÍGENO DISUELTO
Fuente
La oxigenación del agua se debe principalmente a la solubilización del oxígeno
atmosférico y minoritariamente a su generación en la fotosíntesis, principalmente de
algas. Sin embargo el oxígeno así formado durante el día, se consume en parte
durante la noche, cuando las algas consumen oxígeno para su metabolismo Luego de
la muerte de las algas la degradación de esta biomasa también consume oxígeno.
La concentración (C) del oxígeno en agua depende, de la presión parcial (P) del
oxígeno en la atmósfera y de la temperatura del agua., se deduce que la
concentración del oxígeno en agua a 25°C es 8,32 mg/L o 8,32 (partes por millón).
Dado que la solubilidad de un gas en el agua disminuye con el aumento de
temperatura, a 35°C la solubilidad del O2 en H2O es 7,03 mg/L y a O°C aumenta a
14,74 mg/L. Estos valores expresan que la cantidad de oxígeno disuelto en agua es
muy baja y que el aumento de temperatura incide fuertemente en su disminución.
41
El conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc.
Incluyen heces y otros materiales que se vierten a los cuerpos de agua son
descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de
oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de
bacterias agota el oxígeno y no es posible la existencia de peces u otros organismos
vivos. El indicador para medir la contaminación por desechos o residuos orgánicos es
la cantidad de oxígeno disuelto (OD) en agua o demanda bioquímica de oxigeno
(DBO5).
Características:
El oxígeno disuelto es necesario para la respiración de los microorganismos aerobios,
así como para otras formas de vida. Sin embargo, el oxígeno es sólo ligeramente
soluble en agua. La cantidad real de oxígeno y otros gases que pueden estar
presentes en la solución, viene acondicionada por los siguientes aspectos: (1)
solubilidad del gas, (2) presión parcial del gas en la atmósfera; (3) temperatura, y (4)
pureza del agua (salinidad, sólidos en suspensión, entre otros.)
Debido a que la velocidad de las reacciones bioquímicas que consumen oxígeno
aumentan con la temperatura, los niveles de oxígeno disuelto tienden a ser más
críticos en las épocas estivales. El problema se agrava en los meses de verano, debido
a que el caudal de los cursos de agua es generalmente menor, razón por la cual la
cantidad total de oxígeno disponible es también menor. Dado que evita la formación
de olores desagradables en las aguas residuales, es deseable y conveniente disponer
de cantidades suficientes de oxígeno disuelto.
La importancia del oxígeno disuelto (OD) para la vida acuática se debe a que, en los
casos en los que el nivel de OD se sitúa por debajo de 4-5 mg/l, se pueden producir
efectos nocivos en determinadas especies.
42
El OD debe expresarse en el porcentaje de saturación. Esto se debe al hecho que el
OD varía mucho en función de la temperatura y de la altitud. Para una temperatura
de 20ºC, por ejemplo, el tenor de saturación es de 9,2 mg/l para el nivel del mar; 8,6
mg/l para 500 m de altitud y 7,4 mg/l para 1000 m de altitud a esa temperatura
(Derísio, 1992).
Se considera agua de mala calidad de 0 – 4 ppm y es aceptable entre los valores 4.1 –
7.9 ppm y de buena calidad de 8 – 12 ppm, más de 12 ppm debe repetirse la prueba.
Riesgos
El oxígeno disuelto es considerado como un indicador de la calidad del agua, si la
fuente de agua está contaminada contiene microorganismos, bacterias y materia
orgánica, malos olores la concentración de oxígeno disuelto disminuye lo que indica
que el agua es de mala calidad, la presencia de microorganismos aumenta los riesgos
a la salud.
Métodos de análisis
Se describen dos métodos:
1. El de Winkler o yodométrico, es un procedimiento titulométrico basado en la
propiedad oxidante del Oxígeno Disuelto.
2. El electrométrico que utiliza electrodos de membrana se basa en la tasa de difusión
del oxígeno molecular a través de una membrana.
43
Cuadro 4. Calidad del agua y valores de OD aceptables.
NIVEL DE OD (en ppm)
CALIDAD DEL AGUA
0.0 - 4.0
Mala Algunas poblaciones de peces y macroinvertebrados empezarán a bajar.
4.1 - 7.9 Aceptable
8.0 - 12.0 Buena
12.0 + Repita la prueba El agua puede airearse artificialmente.
Fuente: Stevens Institute of Technology & CIESE. 2003.
2.7.6 - SULFATOS
Fuente
Los sulfatos están presentes en forma natural en numerosos minerales y se utilizan comercialmente, sobre
todo en las industrias químicas. Se descargan a través de los desechos industriales y de los depósitos
atmosféricos; no obstante las mayores concentraciones se dan, por lo común, en las aguas subterráneas estas
se forman al moverse el agua a través de formaciones rocosas y suelos que contienen minerales sulfatados,
una parte del sulfato se disuelve en las aguas subterráneas. El sulfato (SO4
-2) se distribuye ampliamente en la naturaleza y puede presentarse en aguas naturales en concentraciones
que van desde unos pocos a varios miles de miligramos por litro. Los residuos del drenado de minas pueden
aportar grandes cantidades de SO4-2 debido a la oxidación de la pirita.
Usos
Los sulfatos se aplican en: detergentes, es uno de las siete principales clases de constituyentes en detergentes
polvo, vidrio, en teñidos se utilizan para diluir tinturas. El sulfato de aluminio, se emplea para eliminar
impurezas solubles del agua, antes de utilizarse en el consumo humano, en la fabricación de papel.
Características
Los compuestos sulfatados se originan a partir de la oxidación de las menas de sulfato, la presencia de
esquistos, y la existencia de residuos industriales. El sulfato es uno de los principales constituyentes
disueltos de la lluvia.
44
El umbral del sabor para el sulfato de sodio y sulfato de calcio en agua es: 250 mg/L y 100 mg/L
respectivamente
Riesgos
El sulfato es uno de los aniones menos tóxicos; sin embargo, en grandes concentraciones, se han
observado catarsis, deshidratación e irritación gastrointestinal.
Las personas que no están acostumbradas a beber agua con niveles elevados de sulfato pueden
experimentar diarrea y deshidratación. Los niños son a menudo más sensibles al sulfato que los
adultos. Como precaución, aguas con un nivel de sulfatos superior a 400 mg/l no deben ser usadas en
la preparación de alimentos para niños. Niños mayores y adultos se acostumbran a los niveles altos de
sulfato después de unos días.
Si el sulfato en el agua supera los 250 mg/l, un sabor amargo o medicinal puede hacer que sea
desagradable beber esa agua.
Debido a los efectos gastrointestinales por la ingestión del agua se recomienda, concentraciones no
mayores a 500 mg/litro.
Una alta concentración de sulfato en agua potable tiene un efecto laxativo cuando se combina con
calcio y magnesio, los dos componentes más comunes de la dureza del agua. Las bacterias, que atacan
y reducen los sulfatos, hacen que se forme sulfuro de hidrógeno gas (H2S).
Método de análisis
Según el Standard methods for the examinatión of water and waste water publicado por la APHA. Se
determina la concentración de Sulfatos por turbidimetría en agua.
2.7.7 - CONDUCTIVIDAD
Fuente
Depende de la actividad de los tipos de iones disueltos y de la temperatura a la que se realiza la medida.
45
La conductividad es una expresión numérica de la capacidad de una solución para transportar una corriente
eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia de iones y de su concentración total, de su movilidad,
valencia y concentraciones relativas, así como la temperatura de la medición.
El agua pura tiene muy poca conductividad, por lo que la medida de la conductividad de un agua nos da una
idea de los sólidos disueltos en la misma.
De la conductividad eléctrica, que indica la presencia de sales en el agua, lo que hace aumentar su capacidad
de transmitir una corriente eléctrica, propiedad que se utiliza en mediciones de campo o de laboratorio,
expresadas en micro Siemens/l (μS/l).
A partir de la conductividad se puede obtener los sólidos disueltos multiplicando por un factor entre 0.55 y
0.75.
Los sólidos disueltos totales, expresados en mg/L, pueden ser obtenidos por multiplicación de la conductividad
por un factor comprendido entre 0,55 y 0,75. Este factor puede ser determinado para cada cuerpo de agua,
pero permanece aproximadamente constante, según las proporciones iónicas en el cuerpo de agua y si éstas
permanecen estables.
Características
Las soluciones de la mayoría de ácidos, bases y sales presentan coeficientes de conductividad
relativamente adecuados.
Las moléculas de los compuestos orgánicos que no se disocian en soluciones acuosas tienen una
conductividad muy escasa o nula.
La conductividad eléctrica de un agua se utiliza como una medida indirecta de su concentración de
sólidos disueltos totales o de minerales en el agua.
La salinidad del agua se determina midiendo su conductividad eléctrica.
La presencia de sales afecta el crecimiento de las plantas por tres mecanismos.
1. Efectos osmóticos, provocados por la concentración total de sales en el agua del suelo.
2. Toxicidad de iones específicos, provocada por la concentración de un ión determinado.
3. Dispersión de las partículas de suelo, provocada por la presencia importante de sodio y por una baja
salinidad.
Es habitual encontrar valores de 700 umhos/cm. a 1200 umhos/cm de manera natural en cuerpos de agua
superficiales.
La conductividad eléctrica se expresa en uhm/cm
46
2.7.8 TURBIDEZ
La turbidez del agua es producida por materias en suspensión, como arcillas, cieno o materias orgánicas e
inorgánicas finamente divididas, compuestos orgánicos solubles coloreados, plancton, sedimentos
procedentes de la erosión y microorganismos, el tamaño de estas partículas varía desde 0,1 a 1.000 nm
(nanómetros) de diámetro.
La turbidez se utiliza para indicar la calidad del agua y la eficiencia de la filtración para determinar si hay
presencia de organismos que provocan enfermedades.
La materia suspendida en el agua absorbe la luz, haciendo que el agua tenga un aspecto nublado. Esto se
llama turbidez. La turbidez se puede medir con varias diversas técnicas, esto demuestra la resistencia a la
transmisión de la luz en el agua.
Características
La turbiedad, como medida de las propiedades de transmisión de la luz de un agua, es otro parámetro que se
emplea para indicar la calidad de las aguas vertidas o de las aguas naturales en relación con la materia coloidal
y residual en suspensión.
Elevados niveles de turbiedad pueden proteger a los microorganismos de los efectos de la desinfección y
estimular la proliferación de bacteria.
Riesgos
Una alta turbidez suele asociarse a altos niveles de microorganismos como virus, parásitos y algunas bacterias.
Estos organismos pueden provocar síntomas tales como nauseas, retortijones, diarreas y dolores de cabeza
Métodos de análisis
Método Nefelométrico son expresados en UNT (Unidades nefelométricas de Turbidez)
2.7.9 DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO (DQO)
Fuente
DQO es la cantidad de oxigeno requerido para la oxidación química de la materia orgánica e inorgánica en el
agua expresada en mg/L y se emplea un oxidante (dicromato potásico) que se determina en tres horas y, en la
47
mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los
cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra
información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales, el valor de la DQO es mayor que el
de la DBO5
El valor de la DQO es siempre superior al de la DBO5 porque muchas sustancias orgánicas pueden oxidarse
químicamente, pero no biológicamente, y su contenido es de materia orgánica: es de carbohidratos,
proteínas, grasas e inorgánico (hierro ferroso, nitritos, amoniaco, sulfuros y cloruros)
Características
El ensayo de la DQO se emplea para medir el contenido de materia orgánica tanto de las aguas
naturales como de las residuales. En el ensayo, se emplea un agente químico fuertemente oxidante en
medio ácido para la determinación del equivalente de oxígeno de la materia orgánica que puede
oxidarse.
El ensayo de la DQO también se emplea para la medición de la materia orgánica presente en aguas
residuales tanto industriales como municipales que tengan compuestos tóxicos para la vida biológica.
La DQO de un agua residual suele ser mayor que su correspondiente DBO, siendo esto debido al mayor
número de compuestos cuya oxidación tiene lugar por vía química frente a los que se oxidan por vía
biológica.
En muchos tipos de aguas residuales es posible establecer una relación entre los valores de la DBO y la
DQO. Ello puede resultar de gran utilidad dado que es posible determinar la DQO en un tiempo de 3
horas, frente a los 5 días necesarios para determinar la DBO. Una vez establecida la correlación entre
ambos parámetros, pueden emplearse las medidas de la DQO para el funcionamiento y control de las
plantas de tratamiento.
Desventaja de la DQO
En general, en una muestra hay compuestos orgánicos que, aunque son oxidados por el dicromato de potasio
no son biodegradables y, por lo tanto, no son oxidados al ser descargados en un río, normalmente la DQO
sobreestima el monto de oxigeno que se utilizaría en un río. La DQO, no entrega ninguna información acerca
de la tasa a la cual va a ocurrir la oxidación bioquímica en el curso receptor.
48
Método de análisis:
Se prefiere el método de dicromato a los procedimientos que utilizan otros oxidantes debido a su mayor
capacidad oxidante, a su aplicabilidad, a una mayor variedad de muestras y a su fácil manipulación
2.7.9 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO5)
Fuente
Dado que la materia orgánica no sólo son carbohidratos, una manera más práctica de analizar el consumo de
oxígeno en la degradación de la materia orgánica en general, es medir los parámetros Demanda Bioquímica de
Oxígeno (DBO5).
La DBO5 expresan la materia orgánica en términos generales, pero no indican su composición, la cual es muy
variada. Como su origen proviene de organismos, y sus productos de degradación o de metabolismo, se puede
afirmar que la componen proteínas, carbohidratos y lípidos y/o sus productos de degradación: aminoácidos,
monosacáridos, hidrocarburos, ácidos grasos, alcoholes, más otros componentes propios de los vegetales
como pigmentos
DBO5: Es el parámetro de contaminación orgánica. Es el resultado de la degradación de tres tipos de
materiales: materiales orgánicos carbónicos (microorganismos aerobios), nitrógeno oxidable (nitrosomas y
nictrobacter), compuestos químicos reductores (se oxidan con el OD)
Características:
Los resultados de los ensayos de DBO se emplea para:
1. Determina la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para estabilizar biológicamente la
materia orgánica presente;
2. Dimensionar las instalaciones de tratamiento de aguas residuales;
3. Medir la eficacia de algunos procesos de tratamiento y
4. Controlar el cumplimiento de las limitaciones a que están sujetos los vertidos.
El período de incubación es, normalmente, de 5 días a 20°C, aunque también se pueden adoptar
diferentes periodos de tiempo y temperatura.
La medición del oxígeno disuelto se hace antes y después del período de incubación.
La oxidación es un proceso lento. En un período de 20 días se completa la oxidación del 95 al 99% de la
materia carbonosa, y en los 5 días que dura el ensayo de la DBO se llega a oxidar entre el 60 y el 70%.
49
La determinación de la DBO5 está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen los
microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica da la materia orgánica.
Se define la como e DBO5l monto de oxígeno consumido por microorganismos para oxidar
biológicamente la materia orgánica, cuando se incuba una muestra en la oscuridad durante 5 días a
20°C.
Riesgos
La demanda bioquímica de oxigeno es un indicador de consumo de oxigeno por microorganismo, el consumo
de esta agua con alto contenido de DBO5 presenta riesgos a la salud.
Método de análisis
Se determina con DBO5 la prueba de DBO de 5 días, límite mínimo detectable es < 2mg/LO2
Cuadro 5. Calidad del agua y valores de DBO5 aceptables.
NIVEL DBO (en ppm)
CALIDAD DEL AGUA
1 - 2 Muy Buena No hay mucho desecho orgánico presente en la muestra de agua.
3 - 5 Aceptable: Moderadamente Limpia
6 - 9
Mala: Algo Contaminada Generalmente indica que hay materia orgánica presente y que las bacterias están descomponiendo este desecho.
100 o más Muy Mala: Muy Contaminada Contiene desecho orgánico.
Fuente: Stevens Institute of Technology & CIESE. 2003.
2.7.10 SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
Fuente
Los sólidos en suspensión son productos de la erosión de los suelos, detritus orgánico y
Plancton. Los sólidos suspendidos, tales como limo, arena y virus, son generalmente responsables de
impurezas visibles. La materia suspendida consiste en partículas muy pequeñas, que no se pueden quitar por
medio de deposición. Pueden ser identificadas con la descripción de características visibles del agua,
incluyendo turbidez y claridad, gusto, color y olor del agua:
50
Características:
• Los análisis de sólidos son importantes en el control de procesos de tratamiento biológico y físico de aguas
residuales, y para evaluar el cumplimiento de las limitaciones que regulan su vertido.
• Los “sólidos totales” es la expresión que se aplica a los residuos de material que quedan en un recipiente
después de la evaporización de una muestra y su consecutivo secado en estufa a temperatura definida.
• Las sustancias no disueltas usualmente se denominan materia suspendida o sólidos suspendidos, pocas
veces se realizan pruebas de sólidos suspendidos, estos generalmente se evalúan por medición de turbiedad.
• Sólidos suspendidos y los sólidos suspendidos volátiles se emplean para evaluar la concentración de los
residuos domésticos industriales.
Riesgos
Sólidos son los materiales suspendidos o disueltos en aguas limpias y aguas residuales. Los sólidos pueden
afectar negativamente a la calidad del agua o a su suministro de varias maneras. Las aguas con abundantes
sólidos disueltos sueles ser de inferior potabilidad y pueden inducir una reacción fisiológica desfavorable en el
consumidor ocasional.
Método análisis
Determinación de sólidos suspendidos totales secados a 103-105ºC, según el método normalizado.
Concentraciones establecidas por guías internacionales
(No existe referencia de concentraciones establecidas por otros países).
2.7.11 DUREZA
Fuente
En general se originan en áreas donde la capa superficial del suelo es gruesa y contiene formaciones de piedra
caliza.
Son aguas satisfactorias para el consumo humano (por simple desinfección) pero para fines de limpieza, a
mayor dureza, mayor es la utilización de jabón (mayor costo)
El agua dura se crea cuando el magnesio y el calcio los dos minerales disuelven en el agua. También se debe a
la presencia de hierro El grado de dureza de un agua aumenta, cuanto más calcio y magnesio hay disuelto.
51
Magnesio y calcio son iones positivamente cargados. Debido a su presencia, otros iones cargados
positivamente se disolverán menos fácil en el agua dura que en el agua que no contiene calcio y magnesio.
Características:
• La dureza de las aguas varía considerablemente en los diferentes sitios. En general, las aguas superficiales
son más blandas que las aguas profundas. La dureza de las aguas refleja la naturaleza de las formaciones
geológicas con las que el agua ha estado en contacto.
• El umbral del gusto es de: 100-300 mg/L y en concentraciones de 200 mg/L puede causar incrustaciones.
Riesgos
• El agua dura no tiene ningún riesgo a la salud pero puede crear problemas a los consumidores a partir de
concentraciones superiores a 200 mg/L pueden afectar la tubería, los calentadores de agua y los lavaplatos.
• La aceptación de la dureza del agua por el público puede ser muy variable y está en función de las
condiciones locales. El umbral de sabor del ion calcio es 100 a 300 mg/L y el umbral de sabor del magnesio es
menor al del calcio. En algunos casos, los consumidores toleran una dureza de más de 500 mg/L
Métodos de análisis
La dureza normalmente se expresa en términos de CaCO3. Con el paso de los años se han propuesto muchos
métodos para su determinación, pero actualmente se aceptan dos métodos estándar.
Método de Cálculo. Quizá el método más seguro para determinar la dureza es por medio de un cálculo que se
basa en los iones bivalentes mediante un análisis completo de los cationes; este método se prefiere cuando se
dispone del análisis completo.
Método Titulométrico con EDTA.- El uso exitoso del EDTA para determinar la dureza de que se tenga un
indicador que muestre el momento en el que el EDTA se encuentre en exceso, o en que todos los iones que
causan dureza hayan formado complejos. El medio conocido como negro de ericromo T funciona como un
excelente indicador para mostrar el punto en que los iones que causan la dureza han formado complejos.
52
2.7.12 SULFURO
Fuente
Se encuentran en las agua negra, aguas de industria quìmica y papelera y refinerìas d petròleo. La
concentraciòn de sulfuros da una idea del grado de septizaciòn.
Característica
Los sulfuros naturales (producto de metales y semiminerales) son la clase más importante en la metalurgía,
pues en ella entra metales tan importantes como el hierro, estaño o manganeso, y otras menas como la
galena o la esfalerita.
Riesgo
A partir de 1 mg.L o menos se detecta olores, es corrosivo, en especial para aleaciones de cobre.
2.7.13 FOSFATO
Fuente
Los fosfatos son nutrientes para la planta. Tienen aplicaciones industriales y como fertizantes. Los vertidos de
fosfatos a las aguas naturales pueden causan eutrofización.
De la utilización de los fosfatos y nitratos, presente en la materia orgánica de la basura, de los detergentes
hechos a base de fosfato ocurre el proceso eutrifación, que son arrastrados o arrojados a los rìos y lagos son
un problema muy grave para las aguas estancadas cerca los centros urbanos o agrícolas.
Características
La importancia de la determinación del fosfato ha crecido rápidamente en la práctica de la ingeniería
ambiental a medida que los profesionales han cubierto las muchas formas diferentes en que los compuestos
del fósforo afectan a los fenómenos medioambientales. Los únicos compuestos inorgánicos del que interesan
en la práctica son los fosfátos en su forma moleculares deshidratadas, usualmente llamadas poli fosfatos o
fosfatos condensado.
53
Riesgos
La contaminación por nutrientes cuyo compuesto son nitratos y fosfatos pueden alterar la hemoglobina e
impedir el transporte de oxígeno a los tejidos también produce crecimiento excesivo de cianobacteria (algas
verdiazuladas) estan producen diferentes toxinas.
Método de análisis
Método del Cloruro estagnoso según la NORMA APHA-WPCF-AWNA.
Cuadro 6. Calidad de agua y valores de fosfato aceptables.
NIVEL DE FOSFATO (en ppm)
CALIDAD DEL AGUA
0.0 - 1.0 Excelente
1.1 - 4.0 Buena
4.1 - 9.9 Aceptable
10.0 o más Mala Fuente: Stevens Institute of Technology & CIESE. 2003.
2.7.14 NITRITO
Fuente
Las heces de los animales contienen proteína no asimilada (nitrógeno orgánico) y las proteínas que queda
en los cuerpos de los animales y plantas que mueren se convierten en gran medida en amoniaco por
acción de las bacterias heterótrofas en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.
Características
Estas formas de nitrógeno rara vez se encuentran concentraciones mayores que 1 mg/L la concentraciones
en aguas superficiales es bantante menor que 0.1 mg/L.
Riesgos
Cuando el nitrito entra en el flujo sanguíneo, reacciona con la hemoglobina y forma un compuesto llamado
metahemoglobina. Este compuesto reduce la capacidad de la sangre para transportar oxígeno.
54
Método de análisis
Para nitritos se determina con el método calorimetrico con limite dectetable 2.5 ug/L NO2-N este método
determina solo nitrito, y en concentraciones menores.
2.7.15 NITRATO
Fuente
Los nitritos (NO2) son oxidados por el grupo de nitrobacterias para formar (NO3)
Los nitratos formados pueden servir como fertlizante para las plantas. Los nitratos producidos en exceso
para las necesidades de la vida vegetal, son transportados por el agua, luego estas se filtran a traves del
suelo, debido a que el suelo no tiene la capacidadad de retenerlos pudiendo encontrarse en
concentraciones superiores en aguas subterráneas.
Riesgos
Los riesgos por la exposición a nitratos y nitritos para la salud no dependen únicamente de la exposición,
sino que también influyen la existencia de condiciones favorables para la reducción a nitratos a nitritos y
algunos factores inherentes al individuo, esto impide que se pueda formular una relación de dosis-
respuesta con respecto a la presencia de nitratos en el agua o en los alimentos.
Cuadro 7. Calidad del agua y valores de NO3 –N aceptables.
NIVEL NO3-N (en ppm)
CALIDAD DEL AGUA
0 - 1.0 Excelente
1.1 - 3.0 Buena
3.1 - 5.0 Aceptable
5.0 o más Mala Fuente: Stevens Institute of Technology & CIESE. 2003
55
METODOLOGÍA
En esta sección se define el área de estudio, los criterios de muestreo y de selección de métodos para los
análisis físico-químicos, bacteriológicos y recolección de muestras. Los parámetros seleccionados se
determinaron utilizando la metodología del APHA, AWWA, WEF, 2012: Standard Methods for Examination
and Wastewater, Edition 22th.
Esta investigación se realizó en las instalaciones de LASEF Laboratorio de aguas y Servicios físico-químicos
(primer laboratorio del sector público acreditado bajo los lineamientos de la norma ISO/IEC 17025), con
reactivos de grado analítico de casas comerciales y la cristalería calibrada empleada fue de clase A de vidrio
borosilicatado, resistente a ácidos, bases y al calor. Los equipos utilizados están calibrados por entes
externos con competencia técnica trazables al Sistema Internacional.
3.1 Fases de la investigación
Cuadro 8. Fases de la investigación.
56
3.2 Localización del área de estudio
La subcuenca baja del Río David se localiza en la vertiente del Pacífico, al Occidente de la
República de Panamá, específicamente en la provincia de Chiriquí; pertenece a la cuenca del
Río Chiriquí °N 108 con un área total de cuenca de 1905 km2 y una longitud de 130 km2 y
constituida por las microcuencas del Río
Figura 2. Cuenca °N 108 Río Chiriquí. Fuente: ANAM II Informe De Monitoreo de la Calidad del Agua 2004-2005
57
El área de estudio se ubica en la subcuenca baja del Río David localizada entre Valbuena en las coordenadas
UTM 17P 0344523 y UTM 0933549 a una altitud de 40 msnm y finalizando en Paraíso sector 6 (Bajos del Río)
localizada en las coordenadas 17P 0344337 y UTM 0930436 a una altitud de 17 msnm, tomando en cuenta la
accesibilidad física a los sitios y las fuentes puntuales de contaminación (cuadro 9.)
Cuadro 9. Descripción general del área de estudio
CÓDIGO DESCRIPCIÓN COORDENADAS ALTITUD (msnm)
M-003 Valbuena: agua arriba 17P 344523 UTM 933549 44
M-004 Valbuena: punto medio 17P 344590 UTM 933468 40
M-005 Valbuena: aguas abajo 17P 344595 UTM 933356 40
M-006 Aguas arriba puente Risacua 17P 344743 UTM 932595 42
M-007 Aguas debajo puente Risacua 17P 344714 UTM 932514 41
M-008 Aguas abajo puente Risacua 17P 344659 UTM 932443 36
M-009 Aguas arriba Rondón UTM E 686686 UTM N 962996 15
M-010 Descarga directa Rondón UTM E 686686 UTM N 962996 15
M-011 Aguas abajo Rondón UTM E686570 UTM N 962870 15
M-012 Paraíso sector 6, agua arriba 17P 344784 UTM 930417 17
M-013 Paraíso sector 6, agua medio 17P 344805 UTM 930417 17
M-014 Paraíso sector 6, agua abajo 17P 344337 UTM 930436 17
Fuente: Elaboración propia
3.3 Selección del sitio de muestreo.
Se realizó un solo muestreo el día 6 de julio del 2013, en cada punto se seleccionaron tres sub-puntos (antes,
en el punto y después).
Para la selección de los puntos de muestreo:
Se realizó un recorrido previo por la subcuenca baja del Río David para seleccionar los puntos a
muestrear.
Se ubicaron los puntos con un Sistema de Posicionamiento Global GPS y se tomaron fotografías.
La red de muestreo comprendió cuatro puntos (detallados en la figura 3).
58
Figura 3. Localización de los cuatro sitios de muestreo en la subcuenca baja del Río David. Fuente: Google Maps,
2012
3.4 Condiciones climáticas
Las condiciones el día del muestreo fueron: soleadas, húmedas y calurosas. La temperatura media del
ambiente para ese día de muestreo fue de 30.4 °C, con máxima de 36.1°C y mínima de 25.9°C.
1
4
3
2
59
3.5 Zona de vida y biodiversidad
La zona de la subcuenca baja del Río David es principalmente de bosque secundario intervenido debido a la
influencia humana en el área. Entre las especies arbóreas se cuenta con Musaceae, Lamiaceae, Fabaceae y
gramíneas de la familia Poaceae. La biodiversidad de los taxones de peces y aves es reducida en los sitios de
estudio.
3.6 Materiales y equipos de muestreo
Para las mediciones y muestreos en el campo, se utilizaron cuadro 10.
Cuadro 10. Equipos utilizados durante la toma de muestras en el campo.
EQUIPO MARCA MODELO
Multiparámetro HACH pH 250
Higrotermómetro Extech 455703
GPS Garmin Etrex
Fuente: Virgilio Espinosa.
Recipientes utilizados en el muestreo
Para recolectar muestras para análisis físico-químico: (3) recipientes de polietileno de 1L, (9) botellas
de plástico de 1L, (3) botellas de vidrio borosilicatado de 500mL.
Para recolectar muestras para análisis bacteriológico: (3) envases estériles de 120mL.
3.7 Recolección y conservación de muestras
La recolección y conservación de las muestras se realizaron siguiendo los procedimientos de acuerdo a la
norma DGNTI-COPANIT 21-393-99 para la Calidad y Toma de Muestras de Agua. El muestreo para los análisis
bacteriológicos y fisicoquímicos se realizó a partir de las 8:30 a.m. hasta aproximadamente 12:00 m.d. en el
mismo día. Se realizaron en el sitio mediciones de pH, conductividad, sólidos disueltos totales, temperatura
del agua y temperatura del ambiente. En cada punto de muestreo, se recolectaron nueve muestras en botellas
de plástico de 1L, sin preservar o fijar, para el análisis de la DBO5, tres muestras en botellas de polietileno de
1L preservadas con HNO3 para el análisis de metales, tres botellas de vidrio borosilicatado de 500mL color
ámbar preservadas con H2SO4 para el análisis de fosfatos y tres envases estériles de 120mL para el análisis de
60
bacterias, todas las muestras fueron conservadas a bajas temperaturas en una hielera (entre 4 ± 2 ºC) y
transportadas al laboratorio después de su recolección.
3.8 Análisis físico-químicos y bacteriológicos
Para la realización de los análisis se determinaron los parámetros a realizar en campo y en el laboratorio
cuadro 11.
Cuadro 11. Parámetros determinados en el campo y laboratorio
CAMPO LABORATORIO
pH Turbiedad
Conductividad Color
Temperatura Dureza
Sólidos disueltos totales Alcalinidad
Oxígeno disuelto
% de saturación de oxigeno
Nitratos
Macroelementos: Ca, Mg, Na, K
Microelementos: Fe, Mg, Cu, Zn
Sulfatos
Fosfatos
% de salinidad
Cloruros
Coliformes fecales
Índice de Langelier
Fuente: Virgilio Espinosa.
Los métodos utilizados para los análisis físico-químico y bacteriológico se presentan en el cuadro 12.
Cuadro 12. Parámetros químicos, físicos y biológicos seleccionados. PARÁMETROS UNIDAD TIPO DE PARÁMETRO REFERENCIA NORMATIVA
físico biológico químico
Temperatura ºC x Termométrico SM 2550 B
Turbidez NTU x Nefelométrico SM 2130 B
61
pH Unidades de pH
x Electrométrico SM 4500 H+ B
Conductividad µS/cm x Electrométrico SM 2510 B
SDT mg/L x Electrométrico SM 2510 B
Nitratos mg/L x Espectrofotométrico SM 4500-NO3
- B
Fosfatos mg/L x Espectrofotométrico Ácido ascórbico, SM 4500 P E
OD mg/L x Electrodo de iluminicensia EPA 360.3
Cloruros mg/L x Argentométrico SM 4500-Cl- B
Metales Macroelementos Microelementos
mg/L x Espectrometría de absorción atómica SM, 3111 B
DBO5 mg/L x Incubación a 5 días SM 5210 B modificado utilizando el método de electrodo de iluminicensia EPA 360.3
Coliformes fecales
UFC/100mL
x Filtración de membrana SM 9222 D
Color Unidades de Pt-Co
x Comparación visual SM 2120 B
Dureza total x Titulación de EDTA SM 2340 C
Alcalinidad total mg/L x Titulación SM 2320 B
% de Saturación de Oxígeno
% x Electrodo de iluminicensia EPA 360.3
Sulfatos mg/L x Turbidimétrico SM 4500- SO4
-2 C
Índice de Langelier
Cálculo SM 2330 B
SM: Standard Method Fuente: Coordinación técnica de LASEF.
3.9 Análisis estadísticos
Los datos recolectados de las variables fisicoquímicas y bacteriológicas del agua de los cuatro puntos de
muestreo, se tabularon en una base de datos utilizando los software’s SPSS versión 15 de Microsoft y Statistix
versión 8 de Analytical Software. Se elaboraron cajas de Tukey para los datos registrados de las variables
fisicoquímicas y bacteriológicas por sitios de muestreo para su discusión.
62
A los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos se les calculó la homocedasticidad (igualdad de varianzas)
con la prueba de Levene al 95 % de confianza y la prueba de Kolmogorov-Smirnov al 95% de confianza para la
estimación de la distribución normal como criterios básicos para la aplicación de los análisis de varianzas. Se
compararon las medias por puntos de muestreo mediante el análisis de varianzas de Kruskall Wallis al 95% de
confianza para su interpretación. De igual manera se compararon las medias muéstrales obtenidas de los
parámetros turbiedad, coliformes fecales con el estudio de Rovira et al. (2010), utilizando la prueba T de
Student de dos muestras independientes al 95 % de confianza.
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En esta sección se presentan los datos recopilados como resultados debidamente tabulados de acuerdo al
marco metodológico establecido y contratando la información con la literatura existente en esta área de
estudio dentro de la subcuenca del rio David, provincia de Chiriquí.
Parámetros Fisicoquímicos:
Fig. 4 Comportamiento del pH en función de los sitios de muestreo de la cuenca baja del rio David, provincia de
Chiriquí.
63
Rango aceptable según norma panameña: 6,5 a 8,5 unidades de pH
Los valores de pH registrados se encuentran en un rango de 7.15 a 8.0 unidades de pH, considerado un pH
ligeramente alcalino. El pH del agua, según el decreto 75 para aguas superficiales en contacto directo y la
norma panameñas COPANIT 35-2000 de descarga directa de cuerpos y masas de aguas superficiales,
establece un rango es de 6,5 a 8,5. Como resultado de los análisis fisicoquímicos, el potencial de hidrógeno en
las muestras de los sitios analizados en la cuenca baja del río David se observa una tendencia en un rango de
pH neutro a ligeramente alcalino muy parecido en los sitios de Balbuena y Puente Risacua, y una variación en
aumento de pH neutro a ligeramente alcalino en los sitios Rondón y Paraíso sector 6, en este se obtuvo el
valor máximo de pH de 8.Esto nos indica que los valores de pH en los sitios se encuentran dentro del rango
establecido por las normas panameña de COPANIT.
Según (Hem 1985), citado por Zhen – Wu, B (2009), el agua de los ríos que no está afectada por la
contaminación presenta un pH entre 6,5 y 8,5 dentro del cual los organismos acuáticos capturan y liberan
dióxido de carbono durante la fotosíntesis y respiración respectivamente. Según el Estudio Internacional
Ambiental de la Calidad del Agua (2003), un pH dentro de un rango de 5.5 a 6.4 se considera aceptable y un
rango de 7.6 a 8.5 se considera bueno. Por lo tanto el pH de la cuenca baja del río David nos indica que se
encuentra dentro de un estado aceptable a buena.
Fig. 5. Comportamiento de la conductividad en función de los sitios de muestreo
64
Rango aceptable según OMS: 1000-1500µS/cm
La conductividad eléctrica es una medida indirecta de su concentración de sólidos disueltos totales o de
minerales en el agua y nos indica que existen sales disueltas en iones. Este parámetro es un indicador de
descarga residual en aguas superficiales (López, 2012).
Los valores de conductividad en los cuatro sitios en la subcuenca baja del río David mostraron valores en un
rango de 76.20 µS/cm en punto medio de Valbuena y 437 µS/cm en el río Rondón. Según la OMS los valores
permitidos se encuentran en un rango de 1000-1500 µS/cm, y los datos de este estudio muestran estar por
debajo de estos rangos. En un estudio realizado por Rovira et al. (2010), en el río Rondón se obtuvo el mismo
comportamiento con una valor de conductividad de 79,3 µS/cm, lo que indica que el parámetro de
conductividad desde el 2010 hasta la fecha julio 2013 aumento, pero sigue estando dentro de los límites
permisibles. La conductividad está asociada a la presencia de sales disueltas, ya que al evaluarse la salinidad
se obtuvo un valor máximo de 0,21 en este sitio. Según APHA et al. 1995, citado por Zhen – Wu, (2009), la
conductividad es una medida de la actividad eléctrica de los iones en una disolución. El agua pura se comporta
como aislante eléctrico, siendo las sustancias en ella disueltas las que proporcionan al agua la capacidad de
conducir la corriente eléctrica (Jiménez A. 2000).
65
Fig. 6 Comportamiento de la temperatura en función de los sitios de muestreo
Valores aceptables según COPANIT 35-2000 ±3°C y EPA 15°a 35° Celsius en aguas recreacionales con
contacto directo
Los valores de temperatura ambiental registrados oscilaron entre un mínimo de temperatura de 25.6º C en el
punto medio de Balbuena y un valor máximo de temperatura en aguas abajo del río Rondón con un valor de
32.9 ° C. Según los rangos permisibles de la norma COPANIT 35 2000 de descarga directa a cuerpos y masa de
agua superficiales el valor aceptado es de ±3°C y según la EPA es de 15° a 35° para usos recreacionales en
contacto directo. Por lo tanto, los datos del estudio están dentro de los rangos permitidos. De manera que la
temperatura no está afectando la vida acuática.
La temperatura es uno de los parámetros físicos más importantes en el agua , ya que en general influye en el
retardo o aceleración de la actividad biológica, la absorción de oxígeno, la precipitación de compuestos, la
formación de depósitos, la desinfección y los procesos de mezcla, floculación, sedimentación y filtración
(Barrenechea, 2000). La temperatura del agua tiene una gran importancia en el desarrollo de los diversos
procesos que en ella se realizan, de forma que un aumento de la temperatura modifica la solubilidad de las
sustancias, aumentando la de los sólidos disueltos y disminuyendo la de los gases (Jiménez A. 2000).
66
Fig. 7 Color del agua en los sitios de muestreo
Valor aceptado según Decreto 75:<100, agua potable 15
El color puede deberse a la presencia de materias orgánicas coloreadas o a la presencia de minerales como el
hierro (OMS, 1998). Esta característica del agua puede estar ligada a la turbiedad o presentarse
independientemente de ella. Aún no es posible establecer las estructuras químicas fundamentales de las
especies responsables del color. Esta característica del agua se atribuye comúnmente a la presencia de
taninos, lignina, ácidos húmicos, ácidos grasos, ácidos fúlvicos, etcétera (Barrenechea, 2000).
Los resultados relevantes del color para los sitios fueron de 5.0 Pt-Co para el punto medio de Balbuena y de
100 Pt-Co para las aguas directas de la descarga del rio Rondón, encontrándose fuera del límite máximo
establecido por el Decreto 75 de Panamá sobre aguas con contacto directo de <100. Este parámetro es
indicativo de la presencia de detritus orgánico según el informe de la EPA y su valor es muy importante, ya que
si sobrepasa el rango normal este puede interferir con el paso de luz y afectar el desarrollo de la flora y fauna
acuática.
67
Fig. 8. Comportamiento de la turbiedad en función de los sitios de muestreo
Límite Máximo Aceptable: 30 NTU según DGNTI-COPANIC 35-2000, <50 NTU aguas con contacto directo,
Decreto 75
La turbiedad, como medida de las propiedades de transmisión de la luz de un agua, es otro parámetro que se
emplea para indicar la calidad de las aguas vertidas o de las aguas naturales en relación con la materia coloidal
y residual en suspensión. Según APHA et al. (1995) citado por Zhen – Wu, (2009), la turbiedad es una medida
de la cantidad de materia en suspensión que interfiere con el paso de un haz de luz a través del agua, es
producida por materia suspendidas como arcilla o materia orgánica e inorgánica finamente divididas,
compuestos orgánicos solubles coloreados, plancton y otros microorganismos.
Los valores mínimos y máximos de turbiedad para este estudio fueron de 4.07 y 74.00 NTU en el punto de
aguas arriba Paraíso sector 6 y el Agua de descargue del Rio Rondón respectivamente , rango que esta fuera
de los valores máximos permisibles establecidos por el Decreto 75 para aguas con contacto directo <50 NTU.
En estudios similares realizados por Rovira et al. 2010, muestra valores de turbiedad entre 2.74 y 9,63 NTU,
viéndose un incremento a la fecha de este estudio.
Si la turbidez del agua es alta, habrá muchas partículas suspendidas en ella. Estas partículas sólidas bloquearán
la luz solar y evitarán que las plantas acuáticas obtengan la luz solar que necesitan para la fotosíntesis. Las
plantas producirán menos oxígeno y con ello bajarán los niveles de Oxígeno Disuelto (OD). Las plantas morirán
68
más fácilmente y serán descompuestas por las bacterias en el agua, lo que reducirá los niveles de OD aún más
(Estudio Internacional Ambiental de la Calidad del Agua, 2003).
Aunque no se conocen los efectos directos de la turbiedad sobre la salud, esta afecta la calidad estética del
agua. Por otra parte, estudios han demostrado que en el proceso de eliminación de los organismos patógenos,
por la acción de agentes químicos como el cloro, las partículas causantes de la turbiedad reducen la eficiencia
del proceso y protegen físicamente a los microorganismos del contacto directo con el desinfectante
(Barrenechea, 2000). Por esta razón, si bien las normas de calidad establecen un criterio para turbiedad en la
fuente de abastecimiento, esta debe mantenerse mínima para garantizar la eficacia del proceso de
desinfección.
Fig. 9. Comportamiento de los sólidos disueltos en función de los sitios de muestreo
Valor aceptable por la OMS 1000 mg/L
Según APHA et al. (1995), citado por Zhen – Wu, (2009), los SDT es una medida de cantidad de sólidos
después de evaporarse la fase acuosa a una temperatura superior a 100° C. En el agua para consumo humano,
la mayoría de la materia orgánica se encuentra en forma de sólidos disueltos y consiste en gases e iones
disueltos. Los iones predominantes son el bicarbonato, cloruro, sulfato, nitrato, sodio, potasio, calcio y
magnesio. Estas sustancias influyen sobre otras características del agua, como el sabor, la dureza y tendencia a
la incrustación.
69
Los valores de sólidos disueltos oscilaron en un valor mínimo de 35.5 mg/L en Balbuena y un valor máximo de
218 mg/L aguas directas de la descarga del río Rondón. Debido a que no se cuenta con valores establecidos
para este parámetro en la norma panameña, utilizamos el valor establecido por la OMS que es de 1000 mg/L.
Esto indica que el valor obtenido está dentro del límite establecido. En el estudio realizado por Rovira et al
(2010), mostró que los SDT oscilaron entre 27,4 a 34,9 mg/L, lo que nos indica que este parámetro a
aumentado su concentración a través del tiempo, pero no ha sobrepasado los límites, ya que altas
concentraciones indican una disminución en la calidad del agua.
Fig. 10. Comportamiento de la alcalinidad en función de los sitios de muestreo
Valor máximo permitido según Reglamento de agua potable panameño: 120 mg/L
La alcalinidad está influenciada por el pH, la composición general del agua, la temperatura y la fuerza iónica.
Por lo general, está presente en las aguas naturales como un equilibrio de carbonatos y bicarbonatos con el
ácido carbónico, con tendencia a que prevalezcan los iones de bicarbonato. De ahí que un agua pueda tener
baja alcalinidad y un pH relativamente alto o viceversa (Barrenechea, 2000).
Los valores reportados en los sitios estudiados oscilaron entre 36.4 mg/L en Balbuena aguas arriba y 86.6 mg/L
en aguas de descarga en río Rondón. Según la norma panameña para aguas envasadas los datos del estudio
cumple con los valores aceptables que es de 120 mg/L, por lo que los sitios presentan soporte para la vida
acuática. Un valor elevado de la alcalinidad no produce efectos nocivos en la salud de los consumidores, pero
si le imparte un olor desagradable al agua. La EPA no hace recomendaciones respecto a la alcalinidad en
70
fuentes de agua, ya que esta se liga a factores como el pH y la dureza, pero concluye que una fuente no debe
mostrar cambios bruscos o repentinos en el contenido de la alcalinidad, pues esto podría indicar un cambio en
la calidad del agua (Barrenechea 2000).
Fig. 11. Comportamiento de la dureza en función de los sitios de muestreo
Valor máximo aceptable para agua potable panameña COPANIT 23-395:100 mg/L, Colombia 160 mg/L
La dureza es otra forma de indicar el contenido iónico de un agua, refiriéndolo a la concentración total de
iones calcio, magnesio, estroncio y bario, aunque se debe fundamentalmente a los dos primeros. La presencia
de este tipo de iones en el agua suele ser de origen natural, y raramente antrópica (Jiménez, 2000).
Los valores de dureza oscilan entre 27.9 a 80.35 mg/L, encontrándose este último valor en aguas de descarga
del río Rondón. En general, puede considerarse que un agua es blanda cuando tiene una dureza menor de
100 mg/L; medianamente dura, cuando tiene de 100 a 200 mg/L; y dura cuando tiene de 200 a 300 mg/L, por
lo tanto el agua de los sitios muestreados se considera blanda. La dureza de las aguas varía
considerablemente, generalmente las aguas superficiales son más blandas que las aguas profundas. Por lo
tanto, la dureza de las aguas refleja la naturaleza de las formaciones geológicas con las que el agua ha estado
en contacto. Aún no se ha definido si la dureza tiene efectos adversos sobre la salud, pero se la asocia con el
consumo de más jabón y detergente durante el lavado, por lo que relacionada con el pH y la alcalinidad;
depende de ambos (Barrenechea, 2000).
71
Fig. 12. Comportamiento de los fosfatos en función de los sitios de muestreo
Valores de P-PO4 según Honduras: 0.7 mg/L, EPA 0.4 mg/L
Es común encontrar fosfatos en el agua. Son nutrientes de la vida acuática y limitante del crecimiento de las
plantas. Sin embargo, su presencia está asociada con la eutrofización de las aguas con problemas de
crecimiento de algas indeseables en embalses y lago, con acumulación de sedimentos etc (Barrenechea,
2000).
Los valores registrados para los fosfatos es de <0.05 en la mayoría de los sitios y el mayor valor es de 2.57
mg/L en aguas de descarga en río Rondón. Según la norma EPA el valor aceptable es de 0.4 mg/L y en
Honduras es de 0.7 mg/L. Por lo que los valores de este estudio están muy por debajo y por encima del rango
aceptable.
Según el Estudio Internacional Ambiental de la Calidad del Agua (2003), el nivel de fosfato dentro del rango de
0.0 a 1.0 indica que la calidad del agua es excelente, mientras que un rango de 1.1 a 4.0 es agua de buena
calidad. Por lo tanto los datos de este estudio señalan que la concentración de fosfatos está dentro del rango
de calidad de agua excelente a buena.
Según Kiely (1999), citado por Zhen – Wu, (2009) los fosfatos están presentes en las aguas superficiales como
resultado de la meteorización y lixiviación de las rocas portadoras de fósforo procedente de la erosión del
suelo, de aguas residuales, escorrentía agrícola y precipitación atmosférica. Además, el fósforo inorgánico
72
puede provenir de agua residual doméstica como resultado de la degradación metabólica de las proteínas y
eliminación de los fosfatos presentes en la orina. Los polifosfatos pueden estar presentes en algunos
detergentes sintéticos.
Fig. 13. Comportamiento de los sulfatos en función de los sitios muestreados
Valor máximo de SO4 según Norma 35-2000: 1000 mg/L, OMS: 400 mg/L
Los sulfatos llegan al medio acuático mediante la oxidación de SO2 atmosférico o proveniente de desechos
industriales (APHA et al.1995). El ión sulfato se encuentra en la mayoría de las aguas naturales, ya que a altas
concentraciones limitan el uso para el consumo humano, a concentraciones mayores de 400 mg/L ocasiona
daños en la salud; esto se da en agua contaminada con detergentes como el jabón (López, 2012).
Los valores obtenidos para las concentraciones de sulfatos oscilan entre valores mínimos de 4.66 mg/L y
máximo de 46.33 mg/L en el sitio de descarga del río Rondón .Según COPANIT estos datos se encuentran
dentro de los valores aceptados por la norma 35:2000 que es de 100 mg/L y de 400 mg/L según la OMS.
Los sulfatos son un componente natural de las aguas superficiales y por lo general en ellas no se encuentran
en concentraciones que puedan afectar su calidad. Pueden provenir de la oxidación de los sulfuros existentes
73
en el agua y, en función del contenido de calcio, podrían impartirle un carácter ácido. Los sulfatos de calcio y
magnesio contribuyen a la dureza del agua y constituyen la dureza permanente. El sulfato de magnesio
confiere al agua un sabor amargo (Barrenachea, 2000).
Fig. 14. Comportamiento de los nitratos en función de los sitios muestreados
Valor aceptado según norma 35-2000 de descarga directa a cuerpos y masa de aguas superficiales es de 6
mg/L
El nitrato se deriva de fuentes naturales y artificiales. En las aguas superficiales, los nitratos se originan de la
descomposición por microorganismos de la materia nitrogenada orgánica, como las excretas y proteínas de las
plantas y animales. Según Orozco et al. (1995), citado por Zhen – Wu, (2009), los nitratos son responsables del
fenómeno de la eutrofización, la cual es el enriquecimiento desmesurado del agua con nutrientes. La toxicidad
del nitrato para el ser humano es atribuible principalmente a su reducción a nitrito (OMS, 1999).
Las concentraciones de nitratos se encuentran con valores mínimo de 1.02 mg/L en la mayoría de los sitios a
excepción del sitio de descarga del río Rondón con un valor máximo de 26.62 mg/L. Según COPANIT norma
35-2000, el valor aceptado para la concentración de nitratos es de 6 mg/L, y los datos de este estudio indican
que todos los sitios a excepción del sitio de descarga al río Rondón con el valor máximo, se encuentran dentro
del rango. Se observó que las viviendas cercanas a este río no tenían un sistema de aguas residuales, sino que
las vertían directamente al cauce del río, tal vez esta sea la causa de este nivel tan elevado de nitratos. Las
74
altas concentraciones de nitratos indican contaminación que puede ser ocasionada por fertilizantes, pastos o
por vertedero de aguas residuales domésticas ya que los nitratos son el producto final de toda oxidación de
compuestos orgánicos (López, 2012).
Las masas de agua con niveles altos de nitratos generalmente tienen altos niveles de Demanda Biológica de
Oxígeno (DBO) debido a las bacterias que consumen los desechos vegetales orgánicos y a los subsiguientes
bajos niveles de OD (Estudio Internacional Ambiental de
la Calidad del Agua, 2003), esto lo corroboran los datos de OD y DBO registrados en el mismo sitio descarga
del río Rondón con un valor de 1.83 mg/L y de 114 mg/L respectivamente.
Según el Estudio Internacional Ambiental de la Calidad del Agua (2003), los niveles de nitratos dentro de un
rango de 1.1 a 3.0 consideran al agua de buena calidad, mientras que un rango de 5.0 o más considera al agua
de mala calidad. Por lo tanto los datos de este estudio indican que tres de los sitios de muestreo ( Balbuena,
Risacua y Paraíso 6 ) están dentro del agua de buena calidad, mientras que los datos del sitio de río Rondón,
indica que esta agua es de mala calidad.
Si un recurso hídrico recibe descargas de aguas residuales domésticas, el nitrógeno estará presente como
nitrógeno orgánico amoniacal, el cual, en contacto con el oxígeno disuelto, se irá transformando por oxidación
en nitritos y nitratos. Este proceso de nitrificación depende de la temperatura, del contenido de oxígeno
disuelto y del pH del agua. En general, los nitratos (sales del ácido nítrico, HNO3) son muy solubles en agua
debido a la polaridad del ion. En los sistemas acuáticos y terrestres, los materiales nitrogenados tienden a
transformarse en nitratos (Barrenechea, 2000).
75
Fig. 15. Comportamiento del oxígeno disuelto en función de los sitios de muestreo
Valor aceptado >7 mg/L según Decreto 75 con contacto directo, 4 mg/L según la EPA
El oxígeno es un oxidante que se encuentra en la atmósfera y juega un papel muy importante en las
reacciones de oxidación reducción acuosa, así como también en la respiración microbiana. Este parámetro es
un indicador de la capacidad de un cuerpo de agua para mantener la vida acuática. Debido a que es un
indicador para medir la contaminación por desechos o residuos orgánicos y se expresa como cantidad de
oxígeno disuelto (OD) en agua o demanda bioquímica de oxigeno (DBO).
Los valores para la concentración de oxígeno disuelto oscilaron entre 1.83 mg/L y 8.93 mg/L en el sitio de
descarga de río Rondón y en puente Risacua respectivamente. Según Decreto 75 de aguas en contacto la
mayoría de los sitios cumple con el límite aceptado >7 mg/L, a excepción del sitio de aguas abajo del rìo
Rondón 1.83 mg/L. Niveles bajos o ausencia de oxígeno en el área pueden indicar contaminación elevada,
debido a condiciones sépticas de materia orgánica o una actividad bacteriana intensa; por ello se le puede
considerar como un indicador de contaminación. Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica
agua de mejor calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros
organismos no pueden sobrevivir. La temperatura en el sitio de muestreo ayuda a predecir o confirmar
algunas otras condiciones del agua, como el OD, el DBO. Además, de predecir la influencia de la temperatura
sobre la supervivencia de ciertas especies acuáticas, afectando directamente su índice reproductivo
(Barrenechea, 2000).
76
Se ha demostrado la existencia de una estrecha relación entre la distribución de oxígeno y la productividad de
materia orgánica, viva o muerta. Por otro lado, la cantidad de oxígeno disuelto en un cuerpo de agua está
relacionada con la capacidad de autodepuración (Barrenechea 2000).La turbulencia de la corriente también
puede aumentar los niveles de OD debido a que el aire queda atrapado bajo el agua que se mueve
rápidamente y el oxígeno del aire se disolverá en el agua. Además, la cantidad de oxígeno que puede
disolverse en el agua (OD) depende de la temperatura también.
Según el Estudio Internacional Ambiental de la Calidad del Agua (2003), un nivel de OD dentro de un rango de
0.0 a 4.0 se considera que la calidad del agua es mala, mientras que un nivel de OD dentro de un rango 4.1 a
7.9 se considera que la calidad del agua es aceptable y un rango de 8.0 a 12.0 se considera buena. Por lo tanto
podemos ver que en este estudio para el sitio del río Rondón muestra valores dentro del rango de mala
calidad del agua, mientras que en los demás sitios los valores se ubican dentro del rango aceptable a buena.
Fig. 16. Valores de Índice de langelier en función de los sitios muestreados
Según el RD 140/2003 de aguas de consumo humano el rango del índice de Langelier debe estar dentro de
+0.5 a +1.5, En el caso de las piscinas el Índice de Langelier optimo debe estar entre -0,3 y 0,3.
77
El índice de Langelier se usa para determinar el equilibrio del agua. Indica el grado de saturación del
carbonato de calcio en el agua, el cual se basa en el ph, la alcalinidad y la dureza ó sea que si el índice es
negativo indica que el agua es corrosiva, pero si el Indice de Langelier es positivo, el carbonato de calcio puede
precipitar y formar escamas ó “sarro” en el recipiente o cañería de agua, considerada agua incrustante y si el
índice es ceo indica que el agua está en equilibrio.
Los valores registrados para este índice oscilaron entre -0.88 en el sitio Balbuena punto medio y -1.88 en el
sitio Balbuena aguas arriba. Como todos los valores son negativos indican que el agua de todos los cuatro
sitios muestreados es corrosiva. Según, el rango de este índice establecido para aguas de consumo (+0.5 a
+1.5) y para piscinas (-0.3 a +0.3) señalan que esta agua no es apta para consumo y no es recomendable para
uso con contacto directo y causa efectos del agua corrosiva sobre el ser humano y la vida acuática
Metales
Fig. 17. Comportamiento de la concentración de calcio en función de los sitios muestreados
Valores aceptados según norma 35-2000: 1000 mg/L, Colombia: 60 mg/L
Se observa que el magnesio se encuentra en los límites permisibles de las aguas superficiales para Panamá, lo
cual implica que las concentraciones son bajas en los puntos de muestreo. Sin embargo en el punto de rio
Rondón se registró un incremento de las concentraciones de calcio en el agua comparado al resto de los otros
puntos.
78
Fig.18. Concentración de magnesio en función de los sitios muestreados
Valores aceptados según Costa Rica:<30 mg/L
Se observa que el magnesio se encuentra en los límites permisibles de las aguas superficiales para Costa Rica,
lo cual implica que las concentraciones son bajas en los puntos de muestreo, siendo evidente que el punto de
rio Rondón registra valores mayores al resto de los puntos muestreados. Cabe resaltar que no se ha
establecido un valor de referencia para el magnesio en las cuencas superficiales de Panamá.
79
Fig. 19. Concentración de hierro en función de los sitios de muestreo
Valores aceptados según 35-2000: 5 mg/L , según 23-395 y OMS: 0.3 mg/L
Se observa que el hierro se encuentra en los límites permisibles de las aguas superficiales para Panamá, lo cual
implica que las concentraciones son bajas en los puntos de muestreo. Sin embargo en el punto 3 de Rondón
se registró un incremento de las concentraciones por encima de la norma 23-395 y la OMS que se puede
asociar a la descarga de algunos residuos industriales con contenido de hierro.
80
Fig. 20. Concentración de cobre, manganeso y zinc en función de los sitios de muestreo
Valores aceptados para cobre en reglamentación panameña: 1 mg/L, OMS: 2 mg/L, Costa Rica: <0.5 mg/L,
Valores aceptados para manganeso según norma 35-2000: 0.3 mg/L, OMS y agua envasada: 0.5 mg/L,
Valores aceptados para zinc según norma 335-2000 y OMS: 3 mg/L
Se observa que los metales cobre, manganeso y Zinc se encuentran en los límites permisibles de las aguas
superficiales para Panamá, lo cual implica que las concentraciones son bajas aunque el zinc demostró tener
una concentración ligeramente superior en el rio Rondón comparado al resto de los metales estudiados en la
subcuenca del río David.
81
Fig. 21. Concentración de cloruros en función de los sitios muestreados.
Valores aceptados según 35-200 es de 400 mg/L y de la OMS 250 mg/L
Fig. 22. Concentración de sodio en función de los sitios muestreados.
Valores aceptados según norma 35-2000 es de 35 mg/L
Los valores de los metales analizados en los sitios de muestreo indican según la COPANIT 35:2000 y Costa Rica
que están dentro de los límites máximos permisibles. Los valores máximos para metales se registraron en el
82
sitio de río Rondón, los demás sitios mostraron valores similares. El calcio y el magnesio mostraron las
mayores concentraciones con un valor de 3.53 mg/L y 5.69 mg/L en el sitio de descarga del río Rondón;
mientras que el cobre y el manganeso mostraron los niveles más bajos 0.05 mg/L.
La principal fuente de Mg en aguas naturales es la dolomita (Hounslow 1995). El calcio y el magnesio son los
principales componentes de la dureza del agua, cuyas fuentes naturales provienen de rocas sedimentarias y la
escorrentía, responsable de las incrustaciones en las tuberías (APHA et al. 1995).
Las concentraciones elevadas de cloruros hacen que el agua tenga un sabor desagradable, el cual depende de
la composición química del agua (OMS, 1995). Si el catión predominante es el sodio, una concentración de
cloruro de 250 mg/L puede tener un sabor salado detectable, pero si prevalece el calcio y el magnesio, no se
detecta (APHA et al. 1995).
Las aguas superficiales normalmente no contienen cloruros en concentraciones tan altas como para afectar el
sabor, excepto en aquellas fuentes provenientes de terrenos salinos o de acuíferos con influencia de
corrientes marinas. En las aguas superficiales por lo general no son los cloruros sino los sulfatos y los
carbonatos los principales responsables de la salinidad (Barrenechea, 2000).
Fig. 23 Comportamiento de la demanda bioquímica de oxigeno en función de los sitios de muestreo.
Valores aceptados según norma 35-2000: 35 mg/L, decreto 75 aguas en contacto directo:
3 mg/L, EPA : 30 mg/L.
83
La demanda bioquímica de oxígeno permite calcular el efecto de las descargas de los efluentes domésticos e
industriales sobre la calidad de las aguas de los cuerpos receptores. Existen numerosos factores que afectan la
prueba de la DBO, entre ellos la relación de la materia orgánica soluble a la materia orgánica suspendida, los
sólidos sedimentables, los flotables, la presencia de hierro en su forma oxidada o reducida, la presencia de
compuestos azufrados y las aguas no bien mezcladas (López, 2012).
Los valores de DBO oscilaron entre valores mínimos de 0.7 mg/L en el sitio de Paraíso sector 6 y valores
máximos de 114 mg/L en el sitio de descarga del río Rondón. Según la normativa panameña de descarga
directa y masas de aguas superficiales y decreto 75 de aguas de contacto, el valor de DBO5 aceptado es 35
mg/L y 3 mg/L respectivamente. De manera, que en el sitio de descarga del río Rondón la concentración de
DBO5 sobrepasa los límites aceptados por las normas establecidas para descarga de aguas y uso de agua, por
lo que se considera que las bacterias en este sitio muestran una gran demanda por el oxígeno para
descomponer la materia orgánica proveniente de las aguas residuales que allí se vierten. Generalmente,
cuando los niveles de DBO son altos, hay una reducción en los niveles de OD. Esto sucede debido a que la
demanda de oxígeno por parte de las bacterias es alta y ellas están tomando el oxígeno del oxígeno disuelto
en el agua. Si no hay materia orgánica en el agua, no habrá muchas bacterias presentes para descomponerla y,
por ende, la DBO tenderá a ser menor y el nivel de OD tenderá a ser más alto.
Según Estudio Internacional Ambiental de la Calidad del Agua (2003), niveles de DBO en ppm de 1 a 2 se
considera agua de muy buena calidad, indicando que no hay mucho desecho orgánico presente en la muestra
de agua, mientras que un nivel de 100 o más ppm se considera agua de muy mala calidad: muy contaminada,
contiene desecho orgánico. Por lo tanto los datos de este estudio para el sitio de descarga del río Rondón
indican que el agua es de muy mala calidad afectando el desarrollo de la biodiversidad acuática.
84
Parámetro bacteriológico
Fig. 24. Comportamiento de los coliformes fecales en función de los sitios de muestreo
Valores aceptados según norma 35-2000: hasta 1000 UFC/100 mL, aguas envasadas <1 o 1.1 UFC/100 mL,
decreto 75 aguas en contacto: ≤250 UFC/100 mL.
Según Ongley (1997) citado por BiYun Zhen, las bacterias más frecuentes en las aguas contaminadas son los
coliformes fecales. Es el principal indicador del grado de contaminación y por ende de la calidad sanitaria. La
presencia de coliformes fecales en un suministro de agua es un buen indicador de que las aguas negras han
contaminado el agua. Según los resultados obtenidos todas las prueba para coliformes fecales fueron
positivas, y al compararlas con el decreto 75 que establece ≤250 UFC/100 mL, indica que los valores de este
estudio sobrepasan los límites aceptados por lo que se considera el agua de la cuenca baja del río David no es
apta para el consumo humano ni para uso con contacto directo. Además, la presencia de coliformes fecales
está asociada con el vertido de aguas residuales y esto se puede constatar con los valores del sitio de descarga
del río Rondón 2300000 UFC/100 mL.
85
Test de Levene de igualdad de varianzas para los parametros
fisicoquímicos medidos en el agua de la cuenca baja del rio David
10.003 3 8 .004
6.142 3 8 .018
11.302 3 8 .003
12.325 3 8 .002
9.992 3 8 .004
12.358 3 8 .002
2.692 3 8 .117
3.861 3 8 .056
12.574 3 8 .002
12.449 3 8 .002
10.559 3 8 .004
2.312 3 8 .153
10.445 3 8 .004
12.888 3 8 .002
9.953 3 8 .004
. 3 . .
. 3 . .
16.000 3 8 .001
4.120 3 8 .049
10.850 3 8 .003
7.692 3 8 .010
2.557 3 8 .128
10.044 3 8 .004
9.694 3 8 .005
Conductividad
Temp.agua
Turbiedad
Color
TDS
Dureza
Temp.Ambiente
Alcalinidad
Oxig.Disuelto
saturaoxigeno
Nitratos
IndiceLangelier
Calcio
Magnes io
Hierro
Cobre
Manganeso
Zinc
Sulfato
Fosfato
salinidad
pH
Sodio
Cloruros
Levene
Statis tic df1 df2 Sig.
Análisis estadísticos
Los análisis estadísticos se realizaron para comprobar la certeza de los resultados y conclusiones válidas en la
presente investigación. De tal manera que los parámetros descriptivos e inferencial se presentan a
continuación para observar el comportamiento de los datos y causalidad de las relaciones entre variables.
Los parámetros estadísticos se desarrollan de la siguiente manera:
a. Prueba de Levene de igualdad de varianzas para los parámetros fisico-químicos.
b. Prueba de Normalidad de Kolmogorov-Smirnov para parámetros físico-químicos
c. Prueba de Anova de Kruskall Wallis al 95% de confianza
a. Prueba de Levene de igualdad de varianzas de los parámetros físico-químicos evaluados en la cuenca
baja del rio David, provincia de Chiriquí.
Se comprobó la igualdad de varianzas de los parámetros físico-químicos con la prueba de Levene al 95% de
confianza para determinar si los datos evaluados pertenecen a la misma población.
Hipótesis Estadísticas:
Ho= Las varianza de las variables son
iguales.
Ha= Las varianzas de las variables son
diferentes.
Criterios de Aceptación y
Rechazo:
Se acepta la Ho, sí la Probabilidad es
mayor de 0.05.
Se rechaza la Ho y se acepta la Ha, sí la
probabilidad es menor de 0.05
Análisis y decisión:
86
Prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov de los parámetros fisicos del agua de la cuenca baja
del rio David, provincia de Chiriquí.b
3.000 9.000 -.655 .513a
1.500 7.500 -1.328 .184a
2.500 8.500 -.886 .376a
.000 6.000 -2.023 .043a
2.000 8.000 -1.124 .261a
3.000 9.000 -.664 .507a
2.500 8.500 -.886 .376a
4.000 10.000 -.218 .827a
Conductividad
Temp.agua
Turbiedad
Temp.
Ambiente
Color
TDS
Dureza
Alcalinidad
Mann-Whitney U Wilcoxon W Z Asym p. Sig. (2-tai led)
Not corrected for ties .a.
Grouping Variable: SITIOb.
Fig. 25. Homocedasticidad de las varianzas de los parámetros evaluados.
Decisión: se registró una probabilidad menor de 0,05 para las varianzas de los parámetros fisicoquímicos que
indica que las varianzas de las muestras son desiguales o diferentes. La homocedasticidad de las varianzas es
clave para seleccionar el análisis de varianza parámetrico lo que resulta que se debe utilizar el análisis de
varianza de Kruskall-Wallis al 95% de confianza.
b. Test de Normalidad de Shapiro Wilk de los parámetros físicos del agua
Se comprobó si los datos medidos se ajustan a la distribución normal con la prueba de Kolmogorov-Smirnov
para determinar el estadígrafo de prueba al 95% de confianza.
Hipótesis Estadísticas:
Ho= Los datos medidos tienen una distribución normal
Ha=Los datos medidos no tienen una distribución Normal
Criterios de Aceptación y Rechazo:
Se acepta la Ho, sí la Probabilidad es mayor de 0.05.
Se rechaza la Ho y se acepta la Ha, sí la probabilidad es menor de 0.05
Análisis de la normalidad de los parámetros físicos y decisión:
87
Fig. 26. Distribución normal de los parámetros físicos del agua en la subcuenca del rio David.
Decisión: se registro una probabilidad mayor de 0,05 para los parámetros físicos que permiten aceptar que los
datos tienen una distribución normal, que sugiere utilizar un contraste parámetrico para su análisis a
excepción de la temperatura ambiental.
Análisis de la normalidad de los parámetros químicos y decisión:
Fig. 27. Distribución normal de los parámetros químicos del agua de la subcuenca baja del rio David.
Decisión:
Los datos de las mediciones de los parámetros químicos como: oxigeno disuelto, saturación de oxigeno,
nitratos, magnesio, Hierro, Zinc, sulfato y fosfato registraron una probabilidad menor 0,05 que indica que los
datos no cumplen una distribución normal a excepción del cobre, manganeso y el índice de Langelier que si
cumplen la distribución normal. La literatura documenta que la distribución normal es un factor clave para
seleccionar el tipo de estadígrafo inferencial para el contraste de las hipótesis estadísticas y la validación de la
investigación. En este sentido se recomienda por la cantidad de variables físicas y químicas el uso de los
Prueba de Kolmogorov-Smirnov para la estimación de la distribución normal de los parametros químicos
del agua de la cuenca baja del rio David, Chiriquí.
12 7.5533 2.47981 1.391 .042
12 94.2917 30.48321 1.367 .048
12 3.8542 7.37169 1.556 .016
12 -1.4283 .33039 .458 .985
12 2.6417 .97480 1.494 .023
12 1.2717 .73901 1.202 .111
12 .12417 .067076 1.642 .009
12 .05000 .000000 1.732 .005
12 .05000 .000000 1.732 .005
12 .05183 .006351 1.837 .002
12 10.27167 12.938817 1.495 .023
12 .30917 .731902 1.634 .010
Oxig.Disuelto
saturaoxigeno
Nitratos
Indice
Langelier
Magnes io
Calcio
Hierro
Cobre
Manganeso
Zinc
Sulfato
Fosfato
n Mean Std. Deviation
Norm al Param etersa,b
Kolm ogorov-Sm irnov Z Asym p. Sig. (2-tai led)
Test dis tribution is Normal.a.
Calculated from data.b.
88
ANOVA de Kruskall-Wallis para las variables fisicas del
agua vs sitios de muestreo en la cuenca baja del rio
David, Chiriquí-a,b
6.545 3 .088
9.359 3 .025
4.436 3 .218
4.291 3 .232
8.720 3 .033
6.188 3 .103
6.875 3 .076
7.140 3 .068
4.013 3 .260
5.102 3 .164
salinidad
pH
Conductividad
Temp.agua
Temp.
Ambiente
Turbiedad
Color
TDS
Dureza
Alcalinidad
Chi-Square df Asymp. Sig.
Kruskal Wallis Testa.
Grouping Variable: SITIOb.
análisis de varianza para el contraste de medias de los puntos de muestreo y verificar su similitud o diferencias
entre los parámetros evaluados en la subcuenca baja del rio David.
c. Análisis de Varianzas para los parámetros fisicoquímicos de la subcuenca baja del rio David, provincia de
Chiriquí.
Se aplico la prueba de análisis de varianzas de Kruskall Wallis al 95% de confianza para contrastar las medias
de los parámetros físicos, químicos y bacteriológicos registrados en la subcuenca baja del rio David.
Hipótesis Estadísticas:
Ho= Las medias aritméticas de los parámetros son iguales en los sitios de muestreo.
Ha= Las medias aritméticas de los parámetros son diferentes en los sitios de muestreo.
Criterios de Aceptación y Rechazo:
Se acepta la Ho, sí la Probabilidad es mayor de 0.05.
Se rechaza la Ho y se acepta la Ha, sí la probabilidad es menor de 0.05
Fig. 28. Anova de Kruskall Wallis de los parámetros físicos del agua de la subcuenca baja del rio David.
89
ANOVA de Kruskall-Wallis para las variables quimicas del
agua vs sitios de muestreo en la cuenca baja del rio David.a,b
4.499 3 .212
3.950 3 .267
6.856 3 .077
7.063 3 .070
6.692 3 .082
6.198 3 .102
6.545 3 .088
.000 3 1.000
.000 3 1.000
3.000 3 .392
4.246 3 .236
6.545 3 .088
Oxig.Disuelto
Indice
Langelier
Calcio
Magnesio
saturaoxigeno
Nitratos
Hierro
Cobre
Manganeso
Zinc
Sulfato
Fosfato
Chi-Square df Asymp. Sig.
Kruskal Wallis Testa.
Grouping Variable: SITIOb.
Decisión: Se registro en la figura 28, que las varianzas de los parámetros físicos son similares en los puntos de
muestreo con una probabilidad mayor de 0,05. Sin embargo existe una diferencia estadística significativa en
dos parámetros que son el pH y la temperatura ambiente, que pueden asociarse a ciertas condiciones de las
cuales se observa que hubo un mayor pH en el punto 4 con media de 7,93 unidades de ph y un menor pH en el
punto 3 con 7,20. Estos rangos de pH se encuentran dentro de los límites permisibles de las normas
panameñas de aguas superficiales.
La significancia del parámetro temperatura ambiental se relaciona con el incremento de la temperatura por el
día soleado de muestreo ya que el muestreo en los cuatro puntos no fue simultáneo, sin embargo estos
parámetros no afectan la calidad del agua.
Análisis de varianza de los parámetros químicos en los puntos de muestreo en la subcuenca baja del
rio David, Chiriquí.
Fig. 29. Anova de Kruskall Wallis de los parámetros químicos del agua de la subcuenca baja del rio David.
90
Decisión:
Se registró una probabilidad mayor de 0,05 para los parámetros químicos que indican que no existen
diferencias significativas entre las medias evaluadas en los puntos de muestreo. De tal manera que los
parámetros químicos se comportan de manera sostenible y consona con los parámetros registrados por las
normas panameñas.
Análisis de varianza de los coliformes fecales en los puntos de muestreo de la subcuenca baja del rio David, Chiriquí.
Cuadro 13. Anova de Kruskal-Wallis de Coliformes fecales vs Sitios de muestreo de la subcuenca baja del rio David.
Mean Sample SITIO Rank Size Valbuena 2.0 3 Risacua 5.0 3 Rondón 10.0 3 Paraiso 6 9.0 3 Total 6.5 12 Kruskal-Wallis Statistic 9.4615 P-Value, Using Chi-Squared Approximation 0.0237 SITIO Mean Homogeneous Groups Rondón 10.000 A Paraiso 6 9.0000 AB Risacua 5.0000 AB Valbuena 2.0000 B Alpha 0.05 Critical Z Value 2.638 Critical Value for Comparison 7.7668 Elaboración propia
Decisión: Se registra en el cuadro 13, una probabilidad de 0,0237 que es menor de 0,05 y nos obliga a rechazar
la Ho y aceptar la Ha. Esta probabilidad indica que las medias de los coliformes fecales de los sitios
muestreados en la subcuenca baja del rio David son diferentes una de otras. Con base a la comparación
múltiple de Scheffé, existen tres grupos homogéneos (A, AB y B). De los cuales en el sitio de Rondón se
registró una alta concentración de coliformes fecales, los sitios Paraíso y Risacua presentan una concentración
de coliformes fecales intermedia y Valbuena presentó una baja concentración de coliformes fecales.
91
d. Comparación de la turbiedad y coliformes fecales con otros estudios en la subcuenca baja del rio David.
Fig. 30. Comparación de los coliformes fecales en dos estudios del agua de la subcuenca baja del rio David.
Se comparó la cantidad de coliformes fecales en unidades formadoras de colonias (UFC/mL) en dos estudios
realizados en la subcuenca baja del rio David. Se registró una media de 311, 86 UFC/mL en los puntos
muestreados por Rovira et al. (2010) y el estudio de maestría en Microbiología Ambiental (2013) con media
fue 295867 UFC/mL. Se contrastaron las medias muéstrales de los dos estudios con la prueba T de Student al
95 % de confianza para verificar sí existen diferencias significativas. Se obtuvo una probabilidad de 0,1739 que
indica que las medias son iguales. Un factor que puede influir es la variación del tiempo es de tres años entre
los estudios y puntos muestreados, lo cual pueda ser un factor indicativo que la concentración de coliformes
fecales ha aumentado por la constante descarga de aguas residuales en unos puntos de muestreo. Se denota
que el dato 15 y 16 del estudio de la maestría en microbiología ambiental (2013) registraron concentraciones
de coliformes fecales superiores al resto de los datos medidos en los dos estudios.
92
Fig. 31. Estado de la turbiedad en dos estudios del agua de la subcuenca baja del rio David.
Se comparó la turbiedad en dos estudios realizados en la subcuenca baja del rio David. Se registró una media
de 5,05 ntu en los puntos muestreados por Rovira et al. (2010) y el estudio de maestría en Microbiología
Ambiental (2013) con media fue 11,09. Se contrastaron las medias muéstrales de los dos estudios con la
prueba T de Student al 95 % de confianza para verificar sí existen diferencias significativas. Se obtuvo una
probabilidad de 0,448 que indica que las medias son iguales. Aunque se denotan que los datos 15 y 16
medidos por la maestría en microbiología ambiental (2013) registraron turbiedad por encima de la media de
los dos estudios (ver fig.31).
93
CONCLUSIONES
Las conclusiones de esta investigación son las siguientes:
El agua en los distintos puntos de muestreo se mantuvo en el pH permisible según las normas
panameñas.
La temperatura cumple con los parámetros.
La calidad física por el color se ve por el aumento de color con valores de 100 U-Pt-Co y 85 U-Pt-Co
respectivamente.
La turbidez parámetro con niveles permisible según la Norma 35-2000 de COPANIT es de 30 NTU que
se obtuvo en la mayoría de los puntos con excepción de 74 NTU en Rondón.
Las aguas del Río David tiene un valor permisible de dureza, sólidos disueltos totales, conductividad,
alcalinidad,
Los metales Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn en los puntos muestreados se encuentran en el límite permisible.
El índice de Langelier Indica el grado de saturación del carbonato de calcio en el agua, el cual se basa
en el ph, la alcalinidad y la dureza En este estudio todos los valores de índice de Langelier fueron
negativos, lo que indica que el agua es corrosiva.
El Oxígeno disuelto se encuentra en los niveles permisibles según el Decreto
Ejecutivo 75 (>7 mg/ml) con excepción de Rondón que se encuentra en 2.75 y 1.83 mg/ml por el grado
de contaminación.
Los Nitratos se encuentran en niveles permisibles con excepción del punto Rondón indicando
contaminación de materia orgánica.
La calidad bacteriológica del agua de los puntos muestreados se vio deteriorada debido al aumento de
Coliformes fecales por lo que estas aguas no deben ser utilizadas para consumo humano con
excepción de Balbuena que puede ser utilizada como agua recreacional.
El agua evaluada en estos 4 puntos de la Subcuenca Baja del Río David presentaron un nivel de riesgo
alto para la salud debido a la contaminación bacteriana en ésta época lluviosa de 6 de junio de 2013.
La contaminación en la Subcuenca Baja del Río David se debe principalmente a las aguas domésticas
procedentes de las actividades humanas (alimentos, basuras, productos de limpieza, jabones, etc.)
provenientes de las urbanizaciones que se encuentran alrededor de esta.
94
RECOMENDACIONES
Realizar un plan de divulgación para concientizar a la población sobre la contaminación de nuestros
ríos ya que es un problema de Salud Pública.
Solicitar a las Autoridades el estudio de esta Cuenca del Río David tomando como referencia este
proyecto de investigación que demuestra que la Cuenca del Río David se encuentra contaminada.
Realizar monitoreo más frecuentes tomando en cuenta las diferentes épocas del año para completar el
estudio.
Elaborar un plan de acción para la co-gestión de la subcuenca del rio David.
95
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99
Anexos
100
Vegetación del área Toma de muestras
Preservación y transporte
101
GUÍA DE OBSERVACIÓN
Nombre del Río: Río David
Sitio de Muestreo: Paraíso sector 6, punto 4
Coordenadas Geográficas:
17P 344784 UTM 930417
17P 344805 UTM 930421
17P 344337 UTM 930436
102
GUÍA DE OBSERVACIÓN
Nombre del Río: Río David
Sitio de Muestreo: Paraíso sector 6, punto 4
Coordenadas Geográficas
17P 344784 UTM 930417
17P 344805 UTM 930421
17P 344337 UTM 930436
103
Uso del
GUÍA DE OBSERVACIÓN
Nombre del Río: Río David
Sitio de Muestreo: Paraíso sector 6, punto 4
17P 344784 UTM 930417
17P 344805 UTM 930421
17P 344337 UTM 930436
Coordenadas Geográficas
104
Uso del curso de agua/sitio de muestreo: Recreativo
Uso del curso de agua/sitio de muestreo: Recreativo
Responsables del muestreo: Abigail González, Andrés
Montenegro
Fecha: 6 de julio del 2014 Hora: 11:20 a.m.
Velocidad del agua: moderado
Presencia de materia orgánica: Sí
Descripción del tipo de materia orgánica: hojarasca, restos de frutas.
Materia inorgánica: plástico, vidrio, latas, papeles
Ambiente en los alrededores: residencial
Estado de contaminación: doméstica
Presencia de peces: si
Color del agua: verdosa Olor: _X_
Transparencia: Turbia
Condiciones ambientales:
I. Antes del muestreo: soleado
II. Durante el muestreo: soleado
Croquis del sitio de muestreo
105
106
PARAMETROS FISICO-QUIMICOS
Reglamento técnico DGNTI-COPANIT Normativa internacional
Unidad 35-2000 descarga directa a cuerpos y masas de aguas superficiales
23-395 Agua potable
77-2007 para aguas envasadas
Decreto ejecutivo 75 aguas en contacto
OMS EPA Colombia Costa Rica Clase 1
PH Unidades de pH
5.5-9.0 6.5-8.5 6.5-8.5 6.5-8.5 6.5-8.5 6.5-8.5 6.5-9.0 6.5-8.5
Temperatura ºC ºC ±3 - - 3 - 15-35 20-4 -
Conductividad µS/m - - - - 1500 1000 - -
Turbiedad NTU 30 1 <0.1 <50 5 1000 5 <25
TDS mg/L - - 200-500 - 1000 - 200 -
Solidos suspendidos mg/L - - - <50 - - - <10
Solidos disueltos totales
mg/L - 500 - <500 1000 - - <250
OD mg/L - - - >7 - 4 - -
Saturación O2 % - - - - - - - -
Alcalinidad mg/L - 120 - - - - - -
DBO mg/L 35 - - <3 - 30 - <20
DQO Mg de O2/L 100 - - - - - - -
Cloruros mg/L 400 250 250 - 250 250 250 <100
Dureza mg/L - 100 - - - - 160 -
Fosfatos mg/L - - - - - 0.7 - -
Nitratos mg/L 6 10 50 - 50 50 45,0 <5
Sulfatos mg/L 1000 - - - 500 400
Cloro residual 1.5 - 0.8-1.5 - - - - -
Coliformes fecales UFC/100 mL
Límite de 1000 - <1 o 1.1 ≤250 coliformes fecales en 100 mL
0 - 0 <20
color Pt-Co - 15 Incoloro <100 15 - 15 2.5-10
Ca mg/L 1000 - - - - - 60 -
Mg mg/L - - - - 0.5 - 36 <30
Fe mg/L 5 0.30 0.3 - 0.30 - 0.30 -
Cu mg/L 1 1 1 - 2 - 1 <0.5
Mn mg/L 0.3 0.1 0.5 - 0.50 - 0.10 -
Zn mg/L 3 5 5 - 3 - 5 -
Na mg/L 35 200 - - - - - -
107
AUTORIDADES UNIVERSITARIAS
Nixa Gnaegi de Ríos
Rectora
Benedicto Agrazal
Vicerrector de Investigación y Extensión
Rocio Kukler
Secretaria General
Carlos Castillo
Decano General
Sonia Aguirre
Decano de Posgrado
Edilma Guerra
Administradora
108
David 775-1285 / Santiago: 998-3178 Línea Gratuita: 800-0834 E-mail: [email protected] www.oteima.ac.pa
