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VISIÓN DE BIIBLIOTECA
Código
F-AC-DBL
L-007
Fechaa
10-044-2012
Aprobado
SUBDIREC
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Revisión
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Pág.
1(77)
RESUM
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(770 palabras aaproximadam
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El trabajo quee se presennta es una ccaracterizaciión físico-qquímica y m
microbiológiica de aguaa en la
miicro cuenca La Brava lla cual abasstece al acueeducto independiente A
Adamiuain eel cual se enncarga
de abastecer a 7 barrios dde la zona nnorte del muunicipio de O
Ocaña. Con ella se pueden realizarr actos
de prevenciónn y mitigacióón sobre el recurso hídrrico y sobree todo identiificar impacctos negativvos y/o
advversos para la salud hum
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ÁGINAS: 77
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I
ILUSTRACIO
ONES: 16
CD--ROM: 1
CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DEL AGUA EN
LA MICRO CUENCA LA BRAVA, LA CUAL ABASTECE EL ACUEDUCTO
INDEPENDIENTE ADAMIUAIN EN EL SECTOR NORTE DE LA CIUDAD DE
OCAÑA
WILFRED ANGARITA NAVARRO
EDINSON ORTIZ VERGEL
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA
FACULDAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE
PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERIA AMBIENTAL
OCAÑA
2014
2 CARACTERIZACIÓN FISICO-QUIMICA Y MICROBIOLOGICA DEL AGUA EN
LA MICRO CUENCA LA BRAVA, LA CUAL ABASTECE EL ACUEDUCTO
INDEPENDIENTE ADAMIUAIN EN EL SECTOR NORTE DE LA CIUDAD DE
OCAÑA
WILFRED ANGARITA NAVARRO
EDINSON ORTIZ VERGEL
Trabajo de grado presentado como requisito para obtener el título de
Ingeniero Ambiental
Director
CARLOS ALBERTO PATIÑO PALLARES
Químico
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA
FACULDAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE
PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERIA AMBIENTAL
OCAÑA
2014
3 4 5 DEDICATORIA
Dedico este gran logro a Dios, mis Padres, hermanos, sobrinos, amigos, compañeros y a mi
novia, por el apoyo brindado en el transcurso de mi carrera, por las palabras de aliento que
me brindaron cuando más lo necesitaba.
Este es el inicio de un camino lleno de triunfos y muchos logros para mi vida.
WILFRED
6 DEDICATORIA
Cada camino recorrido con triunfos logrados se los dedico al Santísimo por sus
bendiciones. A mis padres, hermanos, esposa y amigos, por todo el apoyo brindado en el
transcurso de mi carrera, logrando de la mano alcanzar un logro más, de los muchos que
aún me esperan en la vida.
EDINSON
7 CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION
14
1. TITULO
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.2 FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
1.3 JUSTIFICACIÓN
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 General
1.4.2 Específicos
1.5 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
1.5.1 Delimitación conceptual
1.5.2 Delimitación operativa
1.5.3 Delimitación geográfica
1.5.4 Delimitación temporal
15
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18
18
18
2. MARCO REFERENCIAL
2.1 UBICACIÓN
2.1.1 Datos de caudales
2.2 MARCO HISTÓRICO
2.2.1 Antecedentes sobre índices de calidad de agua
2.2.2 Criterios de diseño para un índice de calidad del agua
2.3 MARCO CONCEPTUAL
2.3.1 Contaminantes del agua
2.3.2 Fuentes de contaminación
2.3.3 Calidad del agua
2.4 MARCO TEÓRICO
2.4.1 Importancia del agua para la vida
2.4.2 Distribución del agua en la tierra
2.4.3 Ciclo hidrológico del agua
2.4.4 Parámetros físicos en el agua
2.4.5 Parámetros químicos en el agua
2.4.6 Parámetros microbiológicos en el agua
2.4.7 Enfermedades transmitidas por el agua contaminada
2.5 MARCO LEGAL
19
19
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40
3. METODOLOGÍA
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
3.2 POBLACIÓN
3.3 MUESTRAS
3.4 TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIONDE INFORMACION
41
41
41
41
43
8 3.4.1 Pruebas titulométricas
3.4.1.1 Dureza (método 2340 c estándar methods)
3.4.1.2 Alcalinidad (método 2320 b stándar methods)
3.4.2 Pruebas fotométricas
3.4.2.1 Oxígeno disuelto (método 4500 o c estándar methods)
3.4.2.2 Nitratos (método 4110 b estándar methods)
3.4.2.3 Nitritos (método 4110 b estándar methods)
3.5 RESULTADOS Y DISCUSIONES
3.5.1 Observaciones
43
43
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44
44
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45
4. CONCLUSIONES
61
5. RECOMENDACIONES
62
BIBLIOGRAFIA
63
REFERENCIAS DOCUMENTALES ELECTRÓNICAS
65
ANEXOS
66
9 LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Aves presentes en la microcuenca.
Tabla 2. Reptiles presenten en la microcuenca
Tabla 3. Peces presentes en la microcuenca.
Tabla 4. Mamíferos presentes en la microcuenca
Tabla 5. Anfibios presentes en la microcuenca.
Tabla 6. Principales especies vegetales registradas en la microcuenca.
Tabla 7. Registro de caudales realizados en la Quebrada La Brava año 1998.
Tabla 8. Registro de caudales realizados en la Quebrada La Brava año 2004.
Tabla 9. Registro de caudales realizados en la Quebrada La Brava año 2013
Tabla 10. Resultados Alcalinidad quebrada La Brava
Tabla 11. Resultados Color quebrada La Brava
Tabla 12. Resultados Conductividad quebrada La Brava
Tabla 13. Resultados Dureza total quebrada La Brava
Tabla 14. Resultados Hierro total quebrada La Brava
Tabla 15. Resultados Nitratos quebrada La Brava
Tabla 16. Resultados Nitritos quebrada La Brava
Tabla 17. Resultados Oxígeno Disuelto (OD) quebrada La Brava
Tabla 18. Resultados pH (potencial de hidrogeno) quebrada La Brava
Tabla 19. Resultados Sulfatos quebrada La Brava
Tabla 20. Resultados Turbiedad quebrada La Brava
Tabla 21. Resultados Aerobios Mesofilos quebrada La Brava
Tabla 22. Resultados Coliformes Fecales quebrada La Brava
Tabla 23. Resultados Coliformes Totales quebrada La Brava
Tabla 24. Resultados Caudales quebrada La Brava
Tabla 25. Histórico de Caudales quebrada La Brava
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LISTA DE GRAFICAS
Pág.
Grafica 1. Comparación Alcalinidad quebrada La Brava
Grafica 2. Comparación Color quebrada La Brava
Grafica 3. Comparación Conductividad quebrada La Brava
Grafica 4. Comparación Dureza total quebrada La Brava
Grafica 5. Comparación Hierro total quebrada La Brava
Grafica 6. Comparación Nitratos quebrada La Brava
Grafica 7. Comparación Nitritos quebrada La Brava
Grafica 8. Comparación Oxígeno Disuelto (OD) quebrada La Brava
Grafica 9. Comparación pH (potencial de hidrogeno) quebrada La Brava
Grafica 10. Comparación sulfatos quebrada La Brava
Grafica 11. Comparación Turbiedad quebrada La Brava
Grafica 12. Comparación Aerobios Mesofilos quebrada La Brava
Grafica 13. Comparación Coliformes Fecales quebrada La Brava
Grafica 14. Comparación Coliformes Totales quebrada La Brava
Grafica 15. Comparación Caudales quebrada La Brava
Grafica 16. Histórico de Caudales en la quebrada la Brava
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60
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo A. Mapa de la Quebrada La Brava
Anexo B. Fotografías
Anexo C. Pruebas de laboratorio
67
72
77
12 RESUMEN
El presente estudio es el resultado de una investigación titulado Caracterización
fisicoquimica y microbiologica del agua en la micro cuenca La Brava, la cual abastece el
acueducto independiente ADAMIUAIN en el sector norte de la ciudad de Ocaña.
Esta investigación es de gran importancia ya que es el informe final de trabajo de grado que
tiene como objetivos: Determinar los parámetros fisicoquímicos del agua en la quebrada la
Brava, (pH, Dureza Total, Alcalinidad, Oxígeno Disuelto, nitritos, nitratos, hierro total,
color, conductividad, sulfatos y turbiedad) mediante análisis de laboratorio. Determinar los
parámetros microbiológicos del agua en la quebrada la brava (coliformes totales,
coliformes fecales, aerobios Mesofilos) mediante la técnica de filtración por membrana.
Socializar los resultados fisicoquímicos y microbiológicos con las directivas del acueducto
Adamiuain sobre el estado actual de la quebrada la brava que abastece dicho acueducto.
Medir los caudales durante la etapa del proyecto.
La propuesta se encuentra enfocada en el tipo de investigación experimental, ya que a
través de esta modalidad de investigación se determinan las condiciones en las que se
encuentra actualmente la quebrada La Brava.
13 INTRODUCCION
El estudio se realizó en las zonas riparias de la micro cuenca La Brava la cual hace parte de
la cuenca media del rio algodonal y se encuentra ubicada en la reserva forestal Adamiuain
la cual cuenta con aproximadamente 1100 hectáreas, Abastece al acueducto independiente
Adamiuain en el sector norte del municipio de Ocaña, está quebrada proviene de la parte
alta de la reserva forestal, su nacimiento se encuentra en la vereda el Danubio del
corregimiento de Pueblo Nuevo, en la cual se encuentra varias lagunas de donde proviene
el recurso hídrico, 2 kilómetros (km) abajo de su nacimiento se encuentra instalada la
bocatoma de la cual se surte el acueducto independiente Adamiuain, este acueducto ofrece
el servicio de agua potable a los barrios santa clara, José Antonio galán, sauces 1, sauces 2,
bermejal urbano, bermejal rural y el barrio san juan eudes. La quebrada la Brava cuenta con
una longitud aproximada de 8 km dentro de la reserva forestal Adamiuain, recientemente se
construyó un acueducto a 1200 metros arriba del primer acueducto debido a problemas de
expansión agrícola, pero en este momento no se encuentra en funcionamiento debido a
problemas en su tubería, en estas bocatomas se cuenta con tubería en PVC de 6 pulgadas y
de 8 km de longitud, Se realizara un trabajo de campo en la microcuenca la Brava ubicada
en la zona norte de la ciudad de Ocaña, Norte de Santander, Colombia. Que incluye la toma
de muestras con los diferentes instrumentos para la obtención de caudales, pH, Dureza
Total, Alcalinidad, Oxígeno Disuelto, nitritos, nitratos, hierro total, color, conductividad,
sulfatos y turbiedad. Muestras puntuales y un trabajo en laboratorio, para el análisis de las
pruebas título métricas, fotométricas y microbiológicas, el acueducto independiente
Adamiuain cuenta con la concesión para el aprovechamiento del recurso hídrico, el caudal
otorgado por la corporación autónoma regional del nororiente colombiano de 9.33 L/s, la
quebrada la brava se une con otras micro cuencas después de la bocatoma en una zona
conocida como la casona, en la cual vierten sus aguas las quebradas la brava, el Danubio y
la quebrada carrizal tomando el nombre de la quebrada Venadillo y esta a su vez drenando
sus aguas hacia la región del río Algodonal.
14 1. TITULO
CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGICA DEL AGUA EN LA
MICRO CUENCA LA BRAVA, LA CUAL ABASTECE EL ACUEDUCTO
INDEPENDIENTE ADAMIUAIN EN EL SECTOR NORTE DE LA CIUDAD DE
OCAÑA
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
Colombia es uno de los países más ricos en diversidad biológica y cultural en el mundo. En
la quebrada la brava existen algunos problemas las cuales impiden su normal desarrollo
como es el caso intervenciones antrópicas en una parte de la reserva normalmente estos
problemas se encuentran en la parte baja de la reserva debido a la expansión agrícola que
han realizado los agricultores de la zona, no se puede olvidar que esta reserva tiene una
gran importancia para los habitantes de la zona norte de la ciudad de Ocaña debido a que el
acueducto que se encuentra en esta zona de la ciudad capta el agua de esta reserva forestal.
A pesar de que en Colombia contamos con abundantes fuentes hídricas, su disponibilidad a
nivel regional no es equitativa debido a muchos factores, como son aumento de la demanda
de agua en zonas donde la oferta hídrica es limitada, cambios constantes en la oferta hídrica
natural en cantidad y en distribución espacio-temporal, disminución de la calidad del agua
por contaminación y la deforestación de las regiones es en buena medida responsable de la
perturbación de la regulación hídrica natural y de la erosión.
Es necesario conocer la abundancia hídrica; ya que ésta se encuentra determinada por
limitaciones temporales y espaciales que presentan las condiciones hídricas características
de la región. El cambio negativo del régimen hídrico en la población ubicada
mayoritariamente en zonas de alta y media montaña genera cambios negativos en el
comportamiento del régimen hídrico natural, debido a los sistemas productivos no
sostenibles1. Ello origina un desequilibrio en la regulación hídrica, cuyo resultado es la
presencia de caudales máximos mayores y caudales mínimos cada vez menores, según el
grado de deterioro de dicha relación en el ámbito regional o local. Esta situación genera
condiciones descontroladas del medio ambiente, con la consecuente baja o nula oferta
hídrica en épocas secas y presencia de inundaciones y avalanchas en épocas invernales.
La ley 99 de 1993 en su artículo 111, dispone la adquisición de áreas de interés para
acueductos municipales. Declárense de interés público las áreas de importancia estratégica
para la conservación de recursos hídricos que surten de agua los acueductos municipales y
distritales; cuyo objetivo es conservar, proteger y recuperar los recursos naturales
renovables de las áreas estratégicas cuyas coberturas vegetales permiten asegurar la
regulación del recurso hídrico, para proveer de agua a los acueductos municipales. Los
1
SIAC. Informe Anual sobre el Estado del Medio Ambiente y los Recursos Naturales Renovables en
Colombia Estudio Nacional del Agua Relaciones de demanda de agua y oferta hídrica 2008. (s.l.) [on line]
(s.f.)
[citado
el
12
de
marzo
de
2013].
Disponible
en
internet
en:
https://www.siac.gov.co/contenido/contenido_imprimir.aspx?conID=1259&catID=822
15 municipios del Departamento Norte de Santander han venido adquiriendo los predios que
exige la norma, los cuales, en gran medida, han sido adquiridos conjuntamente con
Corponor y la Gobernación del Departamento.
Desde el año 1995 hasta el 2008, 35 de los 40 Municipios del Departamento, han adquirido
122 predios para protección como áreas estratégicas que abastecen de recurso hídrico a los
acueductos municipales y veredales de los cuales 100 de estas áreas han sido declaradas
por Corponor como Reservas Naturales, con un área de 8929,8 hectáreas en todo el
Departamento.
Los problemas que se presentan con mayor frecuencia en la microcuenca la Brava son los
siguientes:
Sistema de riego obsoletos, entre esto podemos mencionar la utilización de mangueras en
mal estado las cuales generan un desperdicio del recurso en momentos que se presenta su
ruptura.
Aprovechamiento del recurso sin la autorización correspondiente por parte de la autoridad
competente, debido a que en muchas partes de la reserva especialmente en la quebrada la
brava se encuentran conexiones sin los permisos de concesión correspondientes para el
aprovechamiento del recurso.
Desconocimiento por parte de los habitantes de la zona de la importancia que tiene la
reserva forestal para la producción de agua la cual es captada por el acueducto
independiente Adamiuain y a la ves mantener un equilibrio en el ecosistema. Este
desconocimiento se debe en gran parte a las pocas campañas de sensibilización que ofrecen
las autoridades competentes en la región.
1.2 FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿En qué condiciones fisicoquímicas y microbiológicas llega el agua proveniente de la
quebrada la brava la cual abastece el acueducto independiente Adamiuain?
1.3 JUSTIFICACIÓN
Según el más reciente estudio nacional del agua (ENA), revelado por el Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM), la oferta hídrica
del país es seis veces superior a la oferta mundial y tres veces mayor que la de
Latinoamérica.2
2
INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES (IDEAM). Guía
técnico científica para la ordenación y manejo de cuencas hidrográficas en Colombia. Bogotá D.C, enero
2004. p.4
16 Por malos usos de este recurso, talas indiscriminadas en la zonas, descarga de sustancias
contaminantes, practicas no debidas del suelo y la ganadería, el agua se ve alterada en sus
componentes físicos, químicos, microbiológicos, todo esto dificulta el proceso de
potabilización del agua para el consumo humano por tal motivo es necesario conocer y
evaluar el estado actual de la quebrada la Brava la cual es de gran importancia en esta zona
de la ciudad debido a que el acueducto independiente Adamiuain capta el agua en esta
quebrada.
Por lo anterior es necesario realizar la caracterización físico-química y microbiológica de
agua en la micro cuenca la brava la cual abastece al acueducto independiente Adamiuain el
cual se encarga de abastecer a 7 barrios de la zona norte del municipio de Ocaña, estos
barrios son José Antonio Galán, los Sauces 1, Sauces 2, Bermejal 1 Bermejal 2, Santa Clara
y San Juan Eudes. Esta caracterización es importante ya que con ella podemos realizar
actos de prevención y mitigación sobre el recurso hídrico y sobre todo identificar impactos
negativos y/o adversos para la salud humana debido a que este recurso es captado por un
acueducto la cual abastece la población humana, es importante identificar a tiempo la
contaminación del mismo para prevenir enfermedades ya sean por microorganismos o por
sustancias químicas que se encuentre en el agua.
Realizar dicha caracterización en esta reserva forestal es de gran importancia, debido a que
los recursos hídricos en el mundo están siendo contaminados por descargas que realizan las
personas al mismo a la expansión agrícola que se ha realizado en los últimos años, los
cuales han generado deterioro a las reservas forestales sin tener en cuenta que ellas nos
proveen del recurso hídrico. Además Por medio de esta investigación podremos plantear
nuevos objetivos, metas y programas para el cuidado, mantenimiento y protección de la
microcuenca la brava la cual abastece al acueducto independiente Adamiuain.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 General. Caracterizar fisicoquímica y microbiológicamente el efluente proveniente
de la quebrada la Brava en la zona norte de la ciudad de Ocaña la cual abastece el
acueducto independiente Adamiuain.
1.4.2 Específicos. Determinar los parámetros fisicoquímicos del agua en la quebrada la
Brava, (pH, Dureza Total, Alcalinidad, Oxígeno Disuelto, nitritos, nitratos, hierro total,
color, conductividad, sulfatos y turbiedad) mediante análisis de laboratorio.
Determinar los parámetros microbiológicos del agua en la quebrada la brava (coliformes
totales, coliformes fecales, aerobios Mesofilos) mediante la técnica de filtración por
membrana.
Socializar los resultados fisicoquímicos y microbiológicos con las directivas del acueducto
Adamiuain sobre el estado actual de la quebrada la brava que abastece dicho acueducto.
Medir los caudales durante la etapa del proyecto.
17 1.5 DELIIMITACIO
ONES
1.5.1 Delimitación conceptual: La siguiennte investigación se fuundamenta een conceptoos
tales comoo: Estudios F
Fisicoquímicos y microobiológicas
mitación op
perativa. See realizara uun trabajo dee campo en la microcueenca la Bravva
1.5.2 Delim
ubicada enn la zona norrte de la ciuudad de Ocaña, Norte dee Santanderr, Colombia. Que incluyye
la toma dee muestras con los differentes instrumentos ppara la obteención de caudales,
c
pH
H,
Dureza T
Total, Alcallinidad, Oxxígeno Dissuelto, nitriitos, nitratoos, hierro total, coloor,
conductiviidad, sulfatoos y turbiedaad. Muestraas puntualess y un trabajjo en laboraatorio, para el
análisis dee las pruebaas título méttricas, fotom
métricas y m
microbiológgicas. Se preesentaran unna
serie de innconvenienttes como sonn, la dificulltad para la oobtención dde las muesttras en el áreea
asignada debido
d
a su ttopografía qquebrada.
1.5.3 Delim
mitación geeográfica. L
La presentee investigaciión se llevaara a cabo en la reservva
forestal Addamiuain uubicada en el Municippio de Ocañña, Norte dde Santandeer, Colombiia.
(Ver figuraa 1 mapa dee la quebrada la Brava))
p
paara ser conncluido en 8
1.5.4 Deliimitación ttemporal. Este proyeecto está planeado
semanas, a partir de laa aprobaciónn del mismoo
Figura 1. M
Mapa de la quebrada laa Brava
6
MARC
CO REFER
RENCIAL
Á
Área de estudio Fuente: Corponor (20008)
18 2
MARCO REFERENCIAL
2.1 UBICACIÓN
La microcuenca quebrada La Brava está localizada y beneficia los corregimientos de
Pueblo Nuevo y Venadillo y las veredas La Honda, Los Curitos, Danubio y Carrizal del
municipio de Ocaña (departamento Norte de Santander). La microcuenca se encuentra
según cartografía del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), al Nor-occidente del
municipio de Ocaña en la cordillera oriental y demarcada geográficamente dentro de las
siguientes coordenadas planas:
X = 1.400.000 – 1.410.000 norte
Y = 1.070.000 – 1.080.000 este
La microcuenca Quebrada La Brava se delimita por el norte con los barrios Galán, San
Clara y Bermejal, al sur con el corregimiento de Pueblo Nuevo, al oriente con el
corregimiento de Venadillo y al occidente con el municipio de Río de Oro (Cesar), la
orientación es de norte – sur, con una extensión aproximada de 1520.81 hectáreas (15.202
kilómetros cuadrados), con una longitud axial de 5685 kilómetros, la elevación máxima es
de 1950 metros sobre el nivel del mar y confluye a 1150 metros sobre el nivel del mar.
Esta microcuenca se encuentra un poco degradada, con un índice de protección medio, el
65% del área tiene una adecuada protección del suelo que brindan los diferentes tipos de
cobertura vegetal presentes, mientras que la parte baja presenta un 35% de áreas degradadas
por ser la zona de mayor intervención antrópica, por la extensión de frontera agrícola y
físicamente desprotegida principalmente por la tala y quema.
Afluentes. La Quebrada La Brava empieza a formarse a partir de los tributarios de
Quebrada Besotes y Cañada Chiquita, incrementando su caudal a medida que desciende,
debido a la llegada de varios afluentes que nacen en la parte alta, más exactamente en toda
la cabecera madre de la microcuenca y algunos afluentes en la parte media. Siendo
utilizado su caudal en usos domésticos, abrevaderos de animales, riego y como principal
abastecimiento para el acueducto independiente ADAMIUAIN.
Descripción del área. Según Páez el relieve es un factor de mucha importancia, dentro del
manejo de la microcuenca hidrográfica por estar íntimamente relacionada con la formación
de suelos, el drenaje superficial, la erosión y determinan consecuentemente la clase de
cultivo o utilización pecuaria que se debe adelantar. El relieve que se presenta en la
quebrada es fuertemente quebrado a escarpado y el área de la microcuenca presente un
terreno ondulado, con una altura entre los 1950 msnm y 1150 msnm metros (sobre el nivel
del mar). La topografía está estrechamente vinculada al relieve, debido a que la diferencia
de elevación y de pendientes se relacionan directamente con las diferencias de drenajes, que
a su vez tienen influencia en la formación de suelos y en los usos que de estos puedan
hacerse. Las pendientes van de 25% – 40%. En cuanto a la geología, en la microcuenca
quebrada La Brava se encuentran las siguientes formaciones:
19 Arenisca gris a gris verdosa, roja, amarillenta, blanca ligeramente calcárea.
Limolita roja.
Conglomerado rojizo y blanco.
Rocas volcánicas.
Riolíticas en forma de silos o diques.
Biotítica gris rosada, de grano medio.
Neis granítico de color gris claro ha rosado.
Rocas ígneas del triásico.
Biotítica horbléndica verdosa, de grao fino a medio.
La microcuenca Quebrada La Brava presenta erosión ligera hasta severa, localmente se
encuentra remociones en masa, reptación, terracetas, escurrimiento difuso, golpes de
cuchara y afloramientos rocosos, también abundantemente piedra, gravilla y cascajo tanto
en la superficie como a través del perfil.
Para Ortiz el clima es uno de los factores más importantes a tener en cuenta en el manejo
de las cuencas. La temperatura promedio anual es de 21.7 grados centígrados, siendo la
máxima 22.2 grados centígrados y la mínima 20.3 grados centígrados. Los vientos que se
presentan son de poca intensidad, registrándose vientos con una velocidad media anual de
3.37 metros por segundo. La humedad relativa presenta un promedio anual de 79.95%, El
brillo solar presenta un promedio anual de 198.7 horas luz. La evaporación presenta un
promedio anual de 123.58 milímetros. La precipitación presenta un promedio anual de 1355
milímetros.
Páez. comenta que la mayor parte de los suelos son superficiales y en algunas partes
moderadamente profundos limitados por la presencia de roca alterada, cascajo y gravilla, en
su mayoría son moderadamente profundos, bien drenados, en lo que tiene que ver con
mineralogía de los suelos en la fracción arenosa está denominada por cuarzo y la fracción
arcillosa por caolinita. Presentan texturas diversas, siendo las laderas de montañas un poco
ricas en arenas con presencia de gravilla. La estructura no es muy desarrollada, en general
se presentan muchos suelos sin estructura. En el paisaje montaña los suelos son altamente
susceptibles a los procesos generados por los movimientos en masa (solí fluxión,
deslizamientos, reptación y desprendimiento de rocas).
Entre los factores edáficos que limitan el uso de los suelos se encuentran los siguientes:
Pendientes fuertes del terreno.
Escasa profundidad.
Susceptibilidad a la erosión.
Presencia de piedras en las superficies.
Entre los factores ecológicos que afectan el buen uso de los suelos se encuentran: las talas,
las quemas y contaminación de las aguas. La fauna es el conjunto de especies de animales
que viven en una zona determinada y están fuertemente ligados a la flora, a la presencia de
agua y otros factores del medio. En la actualidad este recurso se halla bastante intervenido
en la microcuenca, divido a las actividades antrópicas como caza y pesca excesiva que han
20 afectado a la mayoría de las categorías taxonómicas (aves, mamíferos, reptiles, anfibios y
peces), lo que ha favorecido que las especies emigren hacia las partes altas de la
microcuenca en busca de mejores condiciones, lo cual incide en una modificación
significativa del hábitat, sufriendo en ocasiones cambios irreversibles. Dentro de las causas
más comunes que contribuyen a la desaparición y emigración de estas especies tenemos:
Tala indiscriminada de bosques y especies vegetales para el establecimiento de cultivos, (
tomate, frijol, maíz, cítricos, aguacate, etc)
Corte indiscriminados de especies vegetales (maderables), para uso doméstico.
Caza incontrolada de especies animales para consumo humano.
Contaminación del medio.
Dentro de las principales especies de fauna se encuentran (véase Cuadros 1, 2, 3, 4, 5).
Tabla 1. Aves presentes en la microcuenca.
NOMBRE COMÚN
NOMBRE CIENTÍFICO
Bobito
Carduelis psaltria
Canario
Sicales alaveola
Cardenal
Piranga rubra
Cernícalo
Falco sperverius
Chilga
Carduelis spinescens
Colibrí
Threnetes tukeri
Copetón
Zonotrichia capensis
Cucarachero
Tryglodyties aedon
Gallineta
Tinamus major
Garza
Bulbucus ibis
Gavilán
Parabuteo uniunctus
Golondrina
Hirundo tustica
Gualí
Crotophaga ani
Paloma
Leptolita rufaxila
Paloma collareja
Columba fasciata
Fuente: Alcaldía Municipal de Ocaña, Plan Básico de Ordenamiento Territorial, 2001,
Tabla 2. Reptiles presenten en la microcuenca
NOMBRE COMÚN
NOMBRE CIENTÍFICO
Bejuca
Oxybelis aeneus
Camaleón
Chamaeleo Chamaéleon
Cazadora
Chironius sp
Coral
Micrurus chumerifii
Falsa coral
Oxynopus petolar
Guarda caminos
Liophis sp
Lagartija
Anolis sp
Víbora
Micrurus sp
Fuente: Alcaldía Municipal de Ocaña, Plan Básico de Ordenamiento Territorial, 2001,
21 Tabla 3. Peces presentes en la microcuenca.
NOMBRE COMÚN
Corroncho
Lamprea
NOMBRE CIENTÍFICO
Pseudancistrus daguaetrictor
Astroblepus sp
Laucha
Pigidium latistriatum
Fuente: Alcaldía Municipal de Ocaña, Plan Básico de Ordenamiento Territorial, 2001,
Tabla 4. Mamíferos presentes en la microcuenca.
NOMBRE COMÚN
NOMBRE CIENTÍFICO
Ardilla
Sciurs granatensis
Armadillo
Dasypus novencitus
Chucha
Didelphys marsupialis
Comadreja
Mustela frenata
Conejo
Sylvilagus floridanus
Murciélago
Mytis miotys
Ñeque
Dasyprocta fuliginosa
Puerco espín
Coendu prehensilis
Rata casera
Rattus rattus
Zorrillo
Alelocynus microtis
Fuente: (Alcaldía Municipal de Ocaña, Plan Básico de Ordenamiento Territorial, 2001,
CD-ROM)
Tabla 5. Anfibios presentes en la microcuenca.
NOMBRE COMÚN
NOMBRE CIENTÍFICO
Rana
Scinas rubra
Rana platanera
Hyla pugnax
Rana verde
Rana suculenta
Sapo
Bufus marinus
Fuente: (Alcaldía Municipal de Ocaña, Plan Básico de Ordenamiento Territorial, 2001,
CD-ROM)
Tabla 6. Principales especies vegetales registradas en la microcuenca.
NOMBRE COMÚN
Garrocho
Rampacho
Yarumo
Raque
Loqueto
NOMBRE CIENTÍFICO
Vibornum trifillium
Clusia rosea
Cecropia sp
Vallea stipularis
Escallonia pendula
22 Sangro
Cortón funckianus
Paja
Andropogon sp
Papamo
Vismia baccifera
Laurel
Nectandra sp
Mantequillo
Myrsinia sp
Arrayán
Psidium caudatum
Guayabo
Psidium sp
Fuente: (Alcaldía Municipal de Ocaña, Plan Básico de Ordenamiento Territorial, 2001,
CD-ROM)
2.1.1 Datos de caudales. Los aforos practicados a la corriente principal, afluentes y
derivaciones en los últimos años se encuentran registrados en los siguientes cuadros (véase
Tablas 7, 8 y 9).
Tabla 7. Registro de caudales realizados en la Quebrada La Brava en el año 1998.
QUEBRADA LA BRAVA
Antes de la captación del
acueducto ADAMIUAIN
Después de la captación del
acueducto de ADAMIUAIN
Fuente: (Páez, 1998, p.52)
ALTITUD
m.s.n.m
1270
N°
1240
AFORO
Caudal
1
17.3
FECHA
EPOCA
29/08/1998
invierno
2
29/08/1998
invierno
8.9
Tabla 8. Registro de caudales realizados en la Quebrada La Brava en el año 2004.
QUEBRADA LA BRAVA
Antes de la captación del
acueducto ADAMIUAIN
Después de la captación del
acueducto de ADAMIUAIN
Fuente: (Páez, 1998, p.52)
ALTITUD
m.s.n.m
1270
AFORO
N°
Caudal
1
17
1240
2
3.33
FECHA
EPOCA
09/07/2004
invierno
09/07/2004
invierno
Tabla 9. Registro de caudales realizados en la Quebrada La Brava en el año 2013.
QUEBRADA LA BRAVA
Antes de la captación del
acueducto ADAMIUAIN
Después de la captación del
acueducto de ADAMIUAIN
Fuente: autores del proyecto
ALTITUD
m.s.n.m
1270
AFORO
N°
Caudal
1
19.2
1240
2
23 4
FECHA
EPOCA
16/10/2013
invierno
16/10/2013
invierno
2.2 MARCO HISTÓRICO
2.2.1 Antecedentes sobre índices de calidad de agua. Para las evaluaciones de calidad de
agua, diferentes organizaciones de varias nacionalidades involucradas en el control del
recurso hídrico, han usado históricamente y de manera regula r, Índices Fisicoquímicos. Sin
embargo, mientras que los índices de calidad de agua aparecen en la literatura a principios
de 1965 (Horton, 1965)3, a ciencia del desarrollo de los índices de calidad de agua no
madura hasta los 70s. Esto pudo deberse en parte a que no fueron ampliamente utilizados y
aceptados por las diferentes agencias de monitoreo de la calidad acuática.
El índice General de Calidad de Agua fue desarrollado por Brown et al. (1973)4 mejorado
por Deininger para la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1975. El
Departamento Escocés para el Desarrollo (SSD), en colaboración con instituciones
regionales para la preservación de la calidad del río, The Solway Pufication Board (Solway
RPB) y la Tweed Purification (Tweed RPB), llevaron a cabo extensas investigaciones para
evaluar la calidad del agua en ríos de Escocia.
En 1978 Ott5, presenta una discusión detallada sobre la teoría de índices ambientales y su
desarrollo como también una revisión sobre los índices de la época. Según Cude (2001),
desde 1978 hasta 1994, revisiones de literatura de los índices de calidad de agua
desarrollados desde su introducción, han revelado enfoques nuevos y han proporcionado
nuevas herramientas para el desarrollo de los índices (Dinius, 1978)6. Sólo hasta 1980, el
Departamento de Calidad Ambiental de Oregón, desarrolló su propio índice a partir del
NSF, sin embargo, su aplicación fue discontinua dada la dificultad de su cálculo en
computadores de primera generación. Entre 1995 y 1996 se desarrollaron, entre otros, los
siguientes avances: la Estrategia de Evaluación de la Florida (The Strategic Assessment of
Florida's Environment-SAFE) que formuló un índice en 1995. El índice de British
Columbia (BCWQI) desarrollado en 1996 y El Programa de Mejoramiento de la Cuenca
Baja de (WEP, 1996) que desarrolló un índice en 1996.
Muchos de los recientes índices de calidad de agua tienen como aspecto común, su cálculo
sobre la base de los siguientes 3 pasos consecutivos:
Selección de Parámetros.
Determinación de los valores para cada parámetro: subíndices.
Determinación del Índice por la agregación de los subíndices.
En primera instancia, para la Selección de Parámetros se pueden considerar entre 2 y un
número infinito de los mismos. La opción para la consideración de éstos, se da acorde con
las circunstancias, estándares y criterios de tiempo y localización, además del concepto de
3
HORTON, R., 1965. An Index Number System For Rating Water Quality, Jr. Of Wpcf, Vol. 37. p.8
BROWN, R., Mccleland, N. 1973. Water Quality Index. Application In The Kansas River Basi Couillard,
5
OTT, W. 1978. Environmental Indices, Theory And Practice, Aa Science, Ann Arbor, Michigan. p.3
6
DINIUS, S., 1987. Design Of A Water Quality Index, W.R. Bulletin, V23, #5, p. 33
4
24 un experto. Seguidamente para la determinación de los subíndices pueden ser utilizados
varios métodos:
Convertir el parámetro en un número dimensional por medio de diagramas de
calibración. En este caso se debe desarrollar para cada parámetro su propio diagrama, en el
que se indique la correlación entre el parámetro y su valor en la escala de calidad. Esta
escala generalmente está entre 0 y 100, aunque también se acostumbra escalarlos entre 0 y
1. Una alternativa para el diagrama de calibración es realizar una tabla de calibración. En
estas tablas, el valor del parámetro está igualmente relacionado con la escala de calidad7.
2.2.2 Criterios de diseño para un índice de calidad del agua. Desde sus principios la
base de la mayoría de los índices, la constituyó la metodología Delphi, que se aplicó al
índice de Calidad de Agua desarrollado por “The National Sanitation Foundation (NSF)”,
que consistió básicamente en la asignación de factores de ponderación a parámetros físicos,
químicos y biológicos, por la sumatoria de los valores de los subíndices en un valor final
que expresa el valor total del índice. Este método implica la simplificación y el uso de
juicios subjetivos.
De acuerdo con esto, existe la oportunidad de asignar mayor importancia a algunos
parámetros, sin embargo, pueden existir otros que no hayan sido determinados, estudiados
o entendidos. Por consiguiente, es importante que los parámetros y valores que constituyen
un índice se precisen adecuadamente; por otra parte, el índice puede no considerar la
información correcta y puede interpretar de forma incorrecta la situación. Los índices e
indicadores sólo son útiles como herramientas de decisión que a su vez estén de acuerdo
con la estructura y pesos del índice.
En el año 2008, un estudio realizado por Helmond y Breukel, demostró que por lo menos
30 índices de calidad de agua son de uso común alrededor del mundo, y consideran un
número de variables que van de 3 a 72. Prácticamente todos estos índices incluyen por lo
menos 3 de los siguientes parámetros: O2, DBO y/o DQO, NH4-N, PO4-P, NO3-N, pH y
sólidos totales.
Para el caso Latinoamericano, en México se han desarrollado diversos índices de Calidad
de Agua a medida que la normatividad se ha desarrollado (Montoya, 1997)8. Dentro de los
índices generales de común utilización en este país se encuentran, los de Horton, Brown,
Prati, Mcduffi, Dinius y el INDIC-SEDUE.
El índice INDIC-SEDUE fue el primero en desarrollarse y aplicarse en México y en
Jalisco, tuvo un uso común en la antigua Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología en el
Departamento de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental de la
Subdelegación de Ecología de la Delegación SEDUE-JALISCO (Gonzáles, 1980). Este
7
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEREOLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. Guía para el
Monitoreo y Seguimiento del Agua. 2004. p.2
8
MONTOYA, H., CONTRERAS, C., GARCÍA, V. 1997. Estudio Integral de la calidad del agua en el estado
de Jalisco. Com. Nal. Agua., Geren. Reg. Lermasantiago. Guadalajara. p.106
25 índice de Calidad de Agua está basado en el índice desarrollado por Dinius y adaptado y
modificado por la Dirección General de Protección y Ordenación Ecológica (DGPOE) de la
SEDUE.
En Colombia de acuerdo con el Estudio Nacional del Agua (IDEAM, 2002)9, la medición
de parámetros fisicoquímicos es una actividad rutinaria. Sin embargo, no ha sido así el
cálculo de índices de calidad de agua, a pesar de las recomendaciones explícitas en la
legislación y de los desarrollos de formulaciones propias como las de Ramírez y
colaboradores (1997, 1999, 2005), aunque éstas sí vienen siendo aplicadas regularmente
dentro de la industria del petróleo. Tan solo algunas corporaciones autónomas regionales en
las ciudades de Bogotá, Barranquilla, Bucaramanga, Cali y Manizales, aplican
formulaciones de origen norteamericano en sus programas de monitoreo. En 2002,
diferentes entidades que conforman el Sistema de Información Ambiental Colombiano,
incursionaron sobre la base de los desarrollos de Ramírez y Viña (1998) y otros autores en
el diseño de 14 indicadores ambientales, de los cuales 3 corresponden a la oferta hídrica, 2
a la sostenibilidad del recurso, 6 a la calidad del agua dulce y 3 índice de la calidad del agua
(ICAs) adicionales para las aguas marinas y costeras.
A pesar de este importante esfuerzo, algunos de estos indicadores, especialmente los de
calidad del agua, apenas se dejan planteados en consideración a la poca densidad de puntos
de colección de datos y su falta de sistematización y estandarización (IDEAM et al,
2002)10. Como se puede ver y a pesar de los desarrollos en el ámbito mundial y local en
cuanto al desarrollo de ICAs-ICOs, en la actualidad se hace necesario dentro del marco de
la valoración y manejo del agua, desarrollos de Sistemas Integrados de Evaluación del
Recurso Hídrico y no tan sólo de formulaciones separadas.
2.3 MARCO CONCEPTUAL
De acuerdo con Ball and Church, (1980), los índices de calidad de agua pueden organizarse
en 10 categorías dentro de 4 grupos. Las categorías están orientadas de acuerdo con su uso.
Grupo Uno. Se aplica a tensores e incluye dos categorías:
Los indicadores en la fuente. Los cuales reportan la calidad del agua, generada por
tensores en fuentes discretas. Los indicadores en un punto diferente a la fuente: reportan la
calidad del agua generada por fuentes difusas.
Grupo dos. Mide la Capacidad de Estrés e incluye 4 categorías:
Medidas Simples como indicadores. Incluyen muchos atributos y componentes
individuales del agua, que pueden ser usados como indicadores de su calidad.
9
IDEAM, SINCHI, IAVH, IIAP, INVEMAR. 2002. Sistema de Información Ambiental de Colombia -SIAC Primera Generación de Indicadores de la Línea Base de la Información Ambiental de Colombia. ISBN 9588067-08-1. p.4
10
Ibíd., p.1
26 Los indicadores basados en criterios o estándares. Los que correlacionan las medidas de
calidad de agua con los niveles estándar o normales que han sido determinados para la
preservación y usos adecuados del agua11.
Los índices multiparámetro. Son determinados por las opiniones colectivas o individuales
de expertos.
Los índices multiparámetro empíricos. Son establecidos por el uso de las propiedades
estadísticas de las mediciones de calidad del agua.
Grupo tres. Incluye la categoría única de Indicadores para Lagos, específicamente
desarrollados para este tipo de sistemas.
Grupo cuatro. Sobre las consecuencias: Incluye 4 categorías:
Indicadores de la vida acuática Basados en las diferentes relaciones de tolerancia de la
biota acuática a varios contaminantes y condiciones.
Indicadores del uso del agua. Evalúan la compatibilidad del agua con usos como,
abastecimiento y agricultura.
Un índice de calidad de agua, consiste básicamente en una expresión simple de una
combinación más o menos compleja de un número de parámetros, los cuales sirven como
una medida de la calidad del agua. El índice puede ser representado por un número, un
rango, una descripción verbal, un símbolo o un color.
Su ventaja radica, en que la información puede ser más fácilmente interpretada que una
lista de valores numéricos. Consecuentemente, un índice de calidad de agua es una
herramienta comunicativa para trasmitir información. Los usuarios de esta información
pueden estar estrechamente relacionados; sin embargo, se podrá tener una idea clara de la
situación que expresa el índice como contaminación excesiva, media o inexistente, entre
otras.
Beneficios. Toma información compleja y la sintetiza de manera que la hace fácilmente
entendible. Ayuda a transformar gran variedad de indicadores ambientales en un sistema de
fácil comunicación.
Limitaciones. Puede generalizarse demasiado y terminar en juicios subjetivos, dado el peso
de algunas de las variables. Un solo índice puede no ser indicativo de toda la dinámica del
sistema. Puede indicar que la calidad no es apta para abastecimiento, pero puede ser
utilizada para recreación y ser apta para el desarrollo de la biota acuática12.
11
DEFINICIÓNABC. Medio ambiente »Área protegida [En línea]. Versión para definición ABC [Sin lugar].
S.F.
[19-01-2013]
disponible
en
http://www.definicionabc.com/medio-ambiente/areaprotegida.php#ixzz2SlKBiTtX
12
Ibíd., p.2
27 Un índice está limitado en términos espacio temporales y puede dar lecturas erráticas en un
lugar y en una época específica. Los índices pueden ser usados para mejorar o aumentar la
información de la calidad del agua y su difusión comunicativa, sin embargo, no pretenden
reemplazar los medios de transmisión de la información existente. Los posibles usos de los
índices son seis:
Manejo del recurso, en este caso los índices pueden proveer información a personas que
toman decisiones sobre las prioridades del recurso.
Clasificación de Áreas, los índices son usados para comparar el estado del recurso en
diferentes áreas geográficas.
Aplicación de normatividad. En situaciones específicas y de interés, es posible determinar
si se está sobrepasando la normatividad ambiental y las políticas existentes.
Análisis de la tendencia. El análisis de los índices en un periodo de tiempo, pueden
mostrar si la calidad ambiental está disminuyendo o mejorando.
Información pública. En este sentido, los índices pueden tener utilidad en acciones de
concientización y educación ambiental.
Investigación científica. Tiene el propósito de simplificar una gran cantidad de datos de
manera que se pueda analizar fácilmente y proporcionar una visión de los fenómenos
medioambientales.
2.3.1 Contaminantes del agua. El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de
purificación. Pero esta misma facilidad de regeneración y su aparente abundancia hace que
sea el vertedero habitual de residuos: pesticidas, desechos químicos, metales pesados,
residuos radiactivos, etcétera. La degradación de las aguas viene de antiguo pero ha sido en
este siglo cuando se ha extendido este problema a ríos y mares de todo el mundo13.
La escasez del agua se debe fundamentalmente a:
La explosión demográfica
La contaminación, se ha incrementado al mismo ritmo que el desarrollo industrial, tanto las
superficiales como las subterráneas.
2.3.2 Fuentes de contaminación
Fuentes naturales. Dependiendo de los terrenos que atraviesa el agua puede contener
componentes de origen natural procedentes del contacto con la atmósfera y el suelo
(Ejemplo. Sales minerales, calcio, magnesio, hierro etcétera). Aunque pueden ser nocivos
para la salud, en general son sustancias que se pueden identificar fácilmente y eliminar.
13
Ibíd., p.3
28 Fuentes artificiales. Producidas como consecuencia de las actividades humanas. El
desarrollo industrial ha provocado la presencia de ciertos componentes que son peligrosos
para el medio ambiente y para los organismos y difíciles de eliminar.
Principales contaminantes del agua. Hay un gran número de contaminantes del agua que
se pueden clasificar en los siguientes ocho grupos:
Microorganismos patógenos. Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y
otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis
diversas, hepatitis, etcétera. En los países en vías de desarrollo las enfermedades producidas
por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre
todo de niños14.
Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que
producen las personas infectadas. Por esto, un buen índice para medir la salubridad de las
aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el número de bacterias coliformes
presentes en el agua. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda que en el
agua para beber haya 0 colonias de coliformes por 100 ml de agua15.
Desechos orgánicos. Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres
humanos, ganado, etcétera Incluyen heces y otros materiales que pueden ser 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 ya no
pueden vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. Buenos índices
para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxígeno disuelto,
OD, en agua, o la DBO (Demanda Biológica de Oxígeno).
Sustancias químicas inorgánicas. En este grupo están incluidos ácidos, sales y metales
tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están en cantidades altas pueden causar graves
daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se
usan para trabajar con el agua.
Nutrientes vegetales inorgánicos. Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que
las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen
el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las
aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los
microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El
resultado es un agua maloliente e inutilizable16.
14
Ibíd., p.4
ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Guías para la Calidad del agua potable. Organización
Mundial de la Salud. Ginebra, 2006. ISBN 4 1546964. p.4
16
PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL MEDIO AMBIENTE (PNUMA). Manual de
Ciudadanía Ambiental Global, Consumo Sustentable, El Agua es Vida. México, 2005. (s.l.) [on line] (s.f.)
[citado
el
12
de
marzo
de
2013].
Disponible
en
internet
en:
http://consumoambiental.consumidoresint.org/documentos/agua.pdf]. (08/05/ 2013)
15
29 Compuestos orgánicos. Muchas moléculas orgánicas como petróleo, gasolina, plásticos,
plaguicidas, disolventes, detergentes, etcétera acaban en el agua y permanecen, en algunos
casos, largos períodos de tiempo, porque, al ser productos fabricados por el hombre, tienen
estructuras moleculares complejas difíciles de degradar por los microorganismos.
Sedimentos y materiales suspendidos. Muchas partículas arrancadas del suelo y
arrastradas a las aguas, junto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son,
en términos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que
provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van
acumulando destruyen sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o
pantanos y obstruyen canales, ríos y puertos.
Sustancias radiactivas. Isótopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a
veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando
concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en
el agua17.
Contaminación térmica. El agua caliente liberada por centrales de energía o procesos
industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su
capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos.
Efectos de la Contaminación del agua en la salud. La contaminación del agua representa
un gran problema de salud pública. Los mecanismos de transmisión de las enfermedades
pueden ser:
Directos. Por ingestión de agua contaminada, procedente de abastecimientos de grandes
poblaciones o de pozos contaminados. En otros casos es por contacto cutáneo o mucoso
(con fines recreativos, contacto ocupacional o incluso terapéutico) pudiendo originar
infecciones locales en piel dañada o infecciones sistémicas en personas con problemas de
inmunodepresión.
Indirecto. El agua actúa como vehículo de infecciones, o bien puede transmitirse a través
de alimentos contaminados por el riego de aguas residuales. Así mismo, los moluscos
acumulan gran cantidad de polivirus y pueden ser ingeridos y afectar a los seres humanos.
Finalmente, algunos insectos que se reproducen en el agua son transmisores de
enfermedades como el paludismo o la fiebre amarilla.
La susceptibilidad de las personas a estas infecciones depende de una serie de factores
como son: edad, higiene personal, acidez gástrica (representa una barrera para la mayoría
de los patógenos), la motilidad intestinal (impide la colonización intestinal al favorecer la
eliminación de los microorganismos) la inmunidad (desempeña un papel importante
aumentando o disminuyendo la susceptibilidad).18 En la tabla 2 se muestra enfermedades
por patógenos contaminantes del agua.
17
ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Guías para la Calidad del agua potable. Organización
Mundial de la Salud. Ginebra, 2006. ISBN 4 1546964. p.4
30 2.3.3 Calidad del agua. Para hablar de calidad del agua se toma como referencia el libro
Química de Barrenchea. El término calidad del agua es relativo y solo tiene importancia
universal si está relacionado con el uso del recurso. Esto quiere decir que una fuente de
agua suficientemente limpia que permita la vida de los peces puede no ser apta para la
natación y un agua útil para el consumo humano puede resultar inadecuada para la
industria18.
Para decidir si un agua califica para un propósito particular, su calidad debe especificarse
en función del uso que se le va a dar.
Bajo estas consideraciones, se dice que un agua está contaminada cuando sufre cambios
que afectan su uso real o potencial.
Es importante anotar que la evaluación de la calidad del agua se realiza usando técnicas
analíticas adecuadas para cada caso. Para que los resultados de estas determinaciones sean
representativos, es necesario dar importancia a los procesos de muestreo, las unidades y
terminologías empleadas.
Para una correcta interpretación de los datos obtenidos, los resultados de los análisis deben
manejarse estadísticamente, teniendo en cuenta la correlación de iones, los factores que
gobiernan el comportamiento de los componentes del agua, etcétera. El uso de gráficos
ayuda a mostrar las relaciones físicas y químicas entre el agua, las fuentes probables de
contaminación o polución y el régimen de calidad y, por tanto, a realizar adecuadamente la
evaluación de los recursos hídricos.
A continuación se tratan en detalle las principales características fisicoquímicas y
biológicas que definen la calidad del agua, el origen de los constituyentes, su importancia
en la salud, su relación con los principales procesos de tratamiento y los límites de
concentración establecidos por las normas internacionales de calidad de agua para consumo
humano19.
Características físicas. Las características físicas del agua, llamadas así porque pueden
impresionar a los sentidos (vista, olfato, etcétera), tienen directa incidencia sobre las
condiciones estéticas y de aceptabilidad del agua.
Se consideran importantes las siguientes:
Turbiedad
Sólidos solubles e insolubles
18
BARRENECHEA A. aspectos fisicoquímicos de la calidad del agua, (s.l.) [on line] (s.f.) [citado el 12 de
Enero
de
2013].
Disponible
en
internet
en:
[http://www.bvsde.opsoms.org/bvsatr/fulltext/tratamiento/manualI/tomoI/uno.pdf]
19
ENCYCLOPEDIA > Earth and the environment > Geology and oceanography > Geology and
oceanography. 6th ed. Columbia University. Copyright©2012. (s.l.) [on line] (s.f.) [citado el 12 de marzo de
2013].
Disponible
en
internet
en:
http://www.infoplease.com/encyclopedia/science/watershed.html#ixzz2SlsntLzp
31 Color
Olor y sabor
Temperatura
PH
Características químicas. El agua, como solvente universal, puede contener cualquier
elemento de la tabla periódica. Sin embargo, pocos son los elementos significativos para el
tratamiento del agua cruda con fines de consumo o los que tienen efectos en la salud del
consumidor20.
2.4 MARCO TEÓRICO
2.4.1 Importancia del agua para la vida. La importancia que el agua tiene para la vida en
el planeta ha justificado múltiples eventos de todo tipo, desde cumbres de líderes mundiales
hasta proyectos de investigación en los más diversos campos; en los últimos años han
encontrado datos aterradores acerca del cambio climático, la devastación a que han sido
sometidos grandes territorios que antes eran reservas boscosas generadoras de agua, los
vertimientos de contaminantes a los cuerpos de agua y otros más que han ocasionado entrar
en una fase de alerta máxima frente a la disponibilidad de este recurso, necesario para las
actividades de vida, que se agota sin que hagamos mucho por conservarla. Para los
prestadores del servicio de Acueducto cobra especial importancia la actual problemática de
escasez y contaminación del agua dado que es esa su materia prima; a partir de lo que se
toma de las fuentes, se debe realizar un proceso productivo muy controlado y cuidado que
permita entregar, día a día, segundo a segundo, un producto terminado con estándares de
calidad determinados por las respectivas autoridades sanitarias de cada país o región.
Las entidades que a nivel mundial se han encargado de promover tecnología y
conocimiento en el campo del agua, se han comprometido para lograr que hasta el último
habitante de la aldea más alejada de los centros poblados, tengan acceso a saneamiento
básico y agua en igualdad de condiciones que cualquier ciudadano de la metrópoli más
avanzada, continuamente celebran eventos para llamar la atención sobre la problemática del
agua.
En el medio Académico-investigativo, se producen diariamente estudios cuyos informes
están a disposición de quien desee aprovecharlos para beneficio de sus comunidades, sirven
de guía para implementar soluciones y/o de modelo para realizar estudios similares; estos
estudios cubren todos los aspectos de la problemática del agua. Los parámetros de calidad
no son universales, cada región o país tiene aspectos específicos para controlar y de ser los
mismos, los valores límite difieren. Los organismos asesores y de ayuda técnica establecen
equipos a través de los países más vulnerables para realizar estudios específicos e
implementar soluciones adaptadas a las necesidades regionales, la Organización Mundial
20
INSTITUTO NACIONAL DE SALUD. Octavo Curso-Taller Validación de Métodos Analíticos,
Enfermedades Asociadas a la Calidad del Agua, Memorias. Bogotá, Septiembre 2005. p.4
32 de la Salud ( OMS )21 ha entregado las Guías para la calidad del agua de bebida como
publicaciones base en el sector, además entrega una serie de documentos que cubren
aspectos relacionados, todo en procura de garantizar que los pobladores de los países donde
se hacen presentes tengan soluciones de saneamiento básico y agua potable.
Las empresas prestadoras del servicio de acueducto toman agua cruda de diferentes fuentes
y la someten al proceso de tratamiento indicado, de acuerdo con las condiciones de calidad
con que ésta llegue al punto de captación y con el objeto de llevar el producto final a
cumplir con los estándares definidos para cada región; en Colombia éstos se establecen en
decreto 1594/84 capitulo IV (de los Ministerios de Protección Social y de Ambiente, y
Desarrollo Sostenible), “Por medio de la cual se señalan características, instrumentos
básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para
consumo humano22.
2.4.2 Distribución del agua en la tierra. El 97,5 % de los recursos hídricos de la tierra es
agua salada. El 2,5 % restante está en los continentes como agua dulce. Unas tres cuartas
partes de toda el agua dulce se halla inaccesible. El total de agua dulce en nuestro planeta es
de 39 millones de km3, de los cuales 29 millones de km3 se encuentran en estado sólido en
los casquetes polares y glaciares, 5 millones de km3 son aguas subterráneas y los otros 5
millones corresponden a las aguas superficiales. Sólo un 1% es agua dulce superficial
fácilmente accesible (en los lagos y ríos y a poca profundidad en el suelo, de donde puede
extraerse sin mayor costo). Sólo esa cantidad de agua se renueva habitualmente con la
lluvia y las nevadas y es, por tanto, un recurso sostenible.
Aunque el agua es el elemento más frecuente en la Tierra, únicamente 2,53 % del total es
agua dulce, el resto es agua salada presente en los mares y océanos. Aproximadamente las
dos terceras partes del agua dulce se encuentran inmovilizadas en glaciares y al abrigo de
nieves perpetuas y la otra tercera parte es la situada en los continentes. De esta agua
continental, aproximadamente el 98,9 % está presente en las aguas subterráneas, el 1 % en
aguas superficiales (corrientes y lagos) y el 0,1 % hace parte del agua atmosférica. Este 1 %
de las aguas superficiales, cantidades proporcionalmente pequeñas, reviste una importancia
biológica significativamente grande23.
2.4.3 Ciclo hidrológico del agua. Los procesos básicos que incluye el ciclo hidrológico en
el continente son: evotranspiración, precipitación, infiltración, percolación y escorrentía. La
evotranspiración se produce a través de la evaporación del agua presente en la superficie
terrestre y en los mares, ríos y lagos, y la transpiración procedente de la tierra a través de
los seres vivos, en especial de las plantas. Esta evotranspiración determina la formación de
21
ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Guías para la Calidad del agua potable. Organización
Mundial de la Salud. Ginebra, 2006. ISBN 4 1546964. p.3
22
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL, MINISTERIO DE AMBIENTE, Y DESARROLLO
SOSTENIBLE. Resolución 2115 de 2007, Junio 22, Por medio de la cual se señalan características,
instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la Calidad del Agua para Consumo
Humano. Bogotá, 2007. p.3
23
INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEREOLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES. Guía para el
Monitoreo y Seguimiento del Agua. 2004. p.2
33 vapor atmosférico que al condensarse, bajo determinadas condiciones, retorna en parte a la
superficie continental en forma de precipitación líquida o sólida.
Parte de esta precipitación se infiltra en el suelo, desde donde se vuelve a evotranspirar o
percolar en el subsuelo, y otra parte se escurre superficialmente por la red de drenaje
(escorrentía superficial directa) hasta alcanzar la red fluvial. El agua infiltrada en el
subsuelo, y que no se evotranspira, se acumula en los poros, grietas y fisuras de los
materiales del terreno que, por sus características físicas, tienen la capacidad de almacenar
el agua. Las formaciones geológicas que tienen capacidad para almacenar o transmitir el
agua se denominan con carácter general, acuíferos. La parte del agua que, mediante la
percolación, recarga los acuíferos y vuelve a salir, diferida en el tiempo, a la red fluvial, se
denomina escorrentía subterránea o flujo base24.
El agua que en régimen natural recarga los acuíferos y no se evotranspira cuando los
niveles freáticos están próximos a la superficie, acaba incorporándose a los cauces en los
tramos fluviales drenantes de acuíferos, o surge por manantiales.
A través de las diferentes etapas del Ciclo Hidrológico, el agua va teniendo contacto con
otras sustancias y empezamos, según los usos que se da a esa agua, a plantear el concepto
de contaminación de agua. Según el Manual de Ciudadanía Ambiental: “El agua arrastra,
“limpiando” todo a su paso, creando la ilusión de que se ha solucionado el problema de los
residuos que genera la actividad humana. Sin embargo, esa agua que “ha limpiado” terrenos
rurales y predios urbanos, arrastrando contaminantes de diversas naturalezas, queda a su
vez contaminada”.
Para lograr unificar conceptos, La Organización Mundial de la Salud, OMS, plantea la
calidad del agua desde el punto de vista de su inocuidad para los consumidores de la misma
y este concepto define la base para que posteriormente se definan los diferentes parámetros
que se deben controlar para llegar al concepto de calidad definida y controlada mediante
parámetros físicos, químicos y microbiológicos.
2.4.4 Parámetros físicos en el agua. Los parámetros de Calidad de Agua para consumo
humano se toman de las definiciones entregadas por ROMERO R. Ingeniero Civil de la
Universidad Nacional de Colombia, profesor de la Escuela Colombiana de Ingeniería, en la
Facultad de Ingeniería Ambiental, quien realizó un compendio de los conceptos
fundamentales de química y microbiología del agua que son útiles para entender lo básico
de las procesos de potabilización de agua.
Color. Las causas más comunes del color en el agua son la presencia de hierro y
manganeso coloidal o en solución; el contacto del agua con desechos orgánicos, hojas,
madera, raíces, etcétera , en diferente estado de descomposición, y la presencia de taninos,
ácido húmico y algunos residuos industriales.
Dos tipos de color se reconocen en el agua: el color verdadero, o sea el color de la muestra
una vez que se ha removido su turbidez, y el color aparente, que incluye no solamente el
24
Ibíd., p.5
34 color de las sustancias en solución y coloidales sino también el color debido al material
suspendido. El color aparente se determina sobre la muestra original, sin filtración o
centrifugación previa.
Turbiedad. La turbidez o turbiedad es una expresión de la propiedad o efecto óptico
causado por la dispersión e interferencia de los rayos luminosos que pasan a través de la
muestra de agua. La turbidez en un agua puede ser ocasionada por una gran variedad de
materiales en suspensión que varían en tamaño, desde dispersiones coloídales hasta
partículas gruesas, entre otros, arcillas, limo, materia orgánica e inorgánica finamente
dividida, organismos planctónicos y microorganismos25.
La determinación de la turbidez es de gran importancia en aguas para consumo humano y
en un gran número de industrias procesadoras de alimentos y bebidas.
Los valores de turbidez sirven para establecer el grado de tratamiento requerido por una
fuente de agua cruda, su filtrabilidad y, consecuentemente, la tasa de filtración más
adecuada, la efectividad de los procesos de coagulación, sedimentación y filtración, así
como para determinar la potabilidad del agua.
Temperatura. La determinación exacta de la temperatura es importante para diferentes
procesos de tratamiento y análisis de laboratorio, puesto que, por ejemplo, el grado de
saturación de oxígeno disuelto (OD), la actividad biológica y el valor de saturación con
carbonato de calcio se relacionan con la temperatura.
Conductividad. La conductividad del agua es una expresión numérica de su habilidad para
transportar una corriente eléctrica, que depende de la concentración total de sustancias
disueltas ionizadas en el agua y de la temperatura a la cual se haga la determinación. Por
tanto, cualquier cambio en la cantidad de sustancias disueltas, en la movilidad de los iones
disueltos y en su valencia, implica un cambio en la conductividad. Por esta razón, el valor
de la conductividad se usa mucho en análisis de aguas para obtener un estimativo rápido del
contenido de sólidos disueltos.
2.4.5 Parámetros químicos en el agua. Alcalinidad. La alcalinidad de un agua puede
definirse como su capacidad para neutralizar ácidos, como su capacidad para reaccionar
con iones hidrógeno, como su capacidad para aceptar protones o como la medida de su
contenido de sustancias alcalinas como el hidróxido (OH-). La determinación de la
alcalinidad total y de las distintas formas de alcalinidad es importante en los procesos de
coagulación química, ablandamiento, control de corrosión y evaluación de la capacidad
tampón del agua26.
En aguas naturales, la alcalinidad se debe generalmente a la presencia de tres clases de
compuestos:
25
DEFINICIÓNABC. Medio ambiente »Área protegida [En línea]. Versión para definición ABC [Sin lugar].
S.F.
[19-01-2013]
disponible
en
http://www.definicionabc.com/medio-ambiente/areaprotegida.php#ixzz2SlKBiTtX
26
Ibíd., p.2
35 Bicarbonatos
Carbonatos
Hidróxidos
Nitritos. Dióxido de Nitrógeno, NO2, formado por acción bacterial sobre el nitrógeno
orgánico y el amoniacal. Se usa como preservativo de algunos alimentos y es poco común
en aguas por su facilidad de oxidación en nitrato. En dosis altas es perjudicial por sus
efectos como vasodilatador cardiovascular, su contribución a la metahemoglobinemia en
los infantes y la posible formación de nitrosaminas, las cuales son probables carcinógenos.
Nitratos. Usualmente introducido al agua por contaminación humana. Concentraciones
altas causan metahemoglobinemia en la población infantil y diarrea, por lo que se limita su
concentración en agua potable a 10 mg/L-N. Concentraciones mayores de 100 mg/L
interfieren con el ensayo de coliformes. Sirve, además, como indicador de calidad sanitaria
del agua27.
Sulfatos. El ión sulfato, uno de los aniones más comunes en las aguas naturales, se
encuentra en concentraciones que varían desde unos pocos hasta unos miles de mg/L.
Como los sulfatos de sodio y de magnesio tienen un efecto purgante, especialmente entre
los niños, se recomienda un límite superior en aguas potables de 250 mg/L de sulfatos. El
contenido también es importante, porque las aguas con alto contenido de sulfatos tienden a
formar incrustaciones en las calderas y en los intercambiadores de calor.
Fosfatos. Los fosfatos y compuestos de fósforo se encuentran en las aguas naturales en
pequeñas concentraciones. Los compuestos de fósforo que se encuentran en las aguas
residuales o se vierten directamente a las aguas superficiales provienen de fertilizantes
eliminados del suelo por el agua o el viento; excreciones humanas y animales; y detergentes
y productos de limpieza. La carga de fosfato total se compone de ortofosfato más
polifosfato más compuestos de fósforo orgánico, siendo normalmente la proporción de
ortofosfato la más elevada28.
La concentración de fosfatos en un agua natural es fundamental para evaluar el riesgo de
eutrofización. Este elemento suele ser el factor limitante en los ecosistemas para el
crecimiento de los vegetales, y un gran aumento de su concentración puede provocar la
eutrofización de las aguas. Así, Los fosfatos están directamente relacionados con la
eutrofización de ríos, pero especialmente de lagos y embalses. En lo referente a las aguas
de consumo humano, un contenido elevado modifica las características
Organolépticas y dificulta la floculación - coagulación en las plantas de tratamiento.
27
DE LA PROTECCIÓN SOCIAL, MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO
SOSTENIBLE. Resolución 2115 de 2007, Junio 22, Por medio de la cual se señalan características,
instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la Calidad del Agua para Consumo
Humano. Bogotá, 2007. p.4
28
Ibíd., p.3
36 Hierro. El hierro crea problemas en suministros de agua. En general, estos problemas son
más comunes en aguas subterráneas y en aguas del hipolimnio anaeróbico de lagos
estratificados; en algunos casos, también en aguas superficiales provenientes de algunos
ríos y embalses29.
Las aguas con hierro, al ser expuestas al aire, se hacen turbias e inaceptables estéticamente
por acción del oxígeno, así como por la oxidación el hierro soluble, en Fe 3+ el cual forman
precipitados coloidales.
El hierro, en bajas concentraciones, imparte sabores metálicos al agua. Hasta donde se
conoce, el consumo humano de aguas con hierro no tiene efectos nocivos para la salud.
Oxígeno Disuelto (OD). Todos los gases de la atmósfera son solubles en agua en algún
grado. El oxígeno es pobremente soluble y no reacciona químicamente con el agua.
La cantidad de oxígeno que está en el agua se denomina oxígeno disuelto. La solubilidad es
directamente proporcional a la presión parcial.
Significado sanitario. El OD se utiliza para el control de la contaminación en aguas
naturales, las cuales deben tener condiciones favorables para el crecimiento y reproducción
de la población de peces y organismos acuáticos, suministrando niveles de oxígeno
suficientes y permanentes.
Se mide para asegurar las condiciones aerobias de un tratamiento.
Los cambios biológicos producidos en un residuo líquido se conocen por la concentración
de oxígeno disuelto. Sirve como base para calcular la DBO.
Es un factor de corrosión del hierro y el acero y se controla o elimina en sistemas de
distribución de agua y vapor.
Dureza. La dureza del agua es la concentración de todo los cationes metálicos no alcalinos
presentes (iones de calcio, estroncio, bario y magnesio en forma de carbonatos o
bicarbonatos) y se expresa en equivalente de carbonato de calcio y constituye un parámetro
muy significativo en la calidad del agua. Esta cantidad de sales afecta la capacidad de
formación de espumas de detergentes en contacto con el agua y representa una serie de
problemas de incrustación en equipos industrial y domésticos, además de resultar nocivo
para consumo humano.
pH: La capacidad de un agua puede definirse como su capacidad para neutralizar bases,
como su capacidad para reaccionar con iones hidróxido, como su capacidad para ceder
protones o como la medida de su contenido total de sustancias ácidas.
29
Ibíd., p.4
37 La determinación de la acidez es de importancia en ingeniería sanitaria debido a las
características corrosivas de las aguas ácidas, así como al costo que suponen la remoción y
el control de las sustancias que producen corrosión30.
2.4.6 Parámetros microbiológicos en el agua. Coliformes. Bacterias Gram Negativas en
forma bacilar que fermentan lactosa a temperaturas de 35 a 37°C, produciendo ácido y gas
(CO2) en un plazo de 24 a 48 horas. Se clasifican como aerobias o anaerobias facultativas,
son oxidasa negativa, no forman esporas y presentan actividad enzimática de β
galactosidasa. Es un indicador de contaminación microbiológica del agua para consumo
humano31.
Coliformes totales. Los coliformes totales son las Enterobacteriaceae lactosa-positivas y
constituyen un grupo de bacterias que se definen más por las pruebas usadas para su
aislamiento que por criterios taxonómicos. Pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y se
caracterizan por su capacidad para fermentar la lactosa con producción de ácido y gas, más
o menos rápidamente, en un periodo de 48 horas y con una temperatura de incubación
comprendida entre 30-37ºC.
Son bacilos gramnegativos, aerobios y anaerobios facultativos, no esporulados. Del grupo
“coliforme” forman parte varios géneros: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter,
etcétera Se encuentran en el intestino del hombre y de los animales, pero también en otros
ambientes: agua, suelo, plantas, cáscara de huevo, etcétera
Una elevada proporción de los coliformes que existen en los sistemas de distribución no se
debe a un fallo en el tratamiento en la planta, sino a un recrecimiento de las bacterias en las
conducciones. Dado que es difícil distinguir entre recrecimiento de coliformes y nuevas
contaminaciones, se admite que todas las apariciones de coliformes son nuevas
contaminaciones, mientras no se demuestre lo contrario32.
Coliformes fecales. Los coliformes fecales son coliformes totales que además fermentan la
lactosa con producción de ácido y gas en 24-48 horas a temperaturas comprendidas entre 44
y 45ºC en presencia de sales biliares. Los coliformes fecales comprenden principalmente
Escherichiacoli y algunas cepas de Enterobacter y Klebsiella.
Su origen es principalmente fecal y por esos se consideran índices de contaminación fecal.
Pero el verdadero índice de contaminación fecal es Escherichiacoli tipo I ya que su origen
30
Ibíd., p.5
DE LA PROTECCIÓN SOCIAL, MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO
SOSTENIBLE. Resolución 2115 de 2007, Junio 22, Por medio de la cual se señalan características,
instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la Calidad del Agua para Consumo
Humano. Bogotá, 2007. p.5
32
RECUENTO DE COLIFORMES TOTALES. Filtración a Través de Membrana. Laboratorio de Tecnología
Educativa. Departamento de Microbiología y Genética. Universidad de Salamanca: España (S F) [08-052013] Disponible en: http://virus.usal.es/Web/demo_fundacua/demo2/FiltraMembColiT_auto.html (Marzo
2013)
31
38 fecal es seguro. Desde el punto de vista metodológico Escherichiacoli es el Coliformeás es
positivo a la prueba del Indol.
2.4.7 Enfermedades transmitidas por el agua contaminada. El agua puede ser un
elemento conductor de microorganismos transmisores de enfermedades. Entre las
enfermedades que se contraen por la ingestión de aguas contaminadas se pueden citar las
siguientes:
Tifoidea
Paratifoidea
Disentería amebiana
Hepatitis.
El peligro de adquirir estas enfermedades se halla especialmente en las áreas rurales o
urbanas donde los sistemas de potabilización no son acordes a las características de la
fuente de abastecimiento.
El mayor riesgo microbiano del agua es el relacionado con el consumo de agua
contaminada con excrementos humanos o animales, metales pesados etcétera, aunque
puede haber otras fuentes y vías de exposición significativas. Los riesgos para la salud
relacionados con el agua de consumo más comunes y extendidos son las enfermedades
infecciosas ocasionadas por agentes patógenos como bacterias, virus y parásitos (por
ejemplo, protozoos y helmintos).
Consumir agua en mal estado es una de las principales fuentes de infección y la causa de
diversas enfermedades gastrointestinales como el cólera. Alrededor de 2 millones de
personas mueren cada año debido a diarreas, siendo la mayoría de ellos niños menores de 5
años.
Las parasitosis intestinales causadas por protozoarios están ampliamente distribuidas en el
mundo, y su prevalencia e incidencia son mayores en los países con deficientes condiciones
de higiene y saneamiento ambiental, como sucede en los países en vías de desarrollo.
Desde el punto de vista de sus mecanismos patogénicos, los protozoarios intestinales se
dividen en dos grupos: 1) los que ocasionan diarrea por invasión de la mucosa intestinal
como Entamoeba histolytica y Balantidium coli y 2) los que ocasionan diarrea inflamatoria,
no invasiva, entre los cuales se encuentran Giardia duodenalis, Cryptosporidium spp.,
Isospora spp., Cyclospora spp y Microsporidios spp33.
La variedad de agentes patógenos cambia en función de factores variables como la
densidad poblacional y animales, el mal manejo de las aguas residuales, los cambios de los
hábitos de las personas o de las intervenciones médicas, los desplazamientos y viajes de la
población, y presiones selectivas que favorecen la aparición de agentes patógenos nuevos o
33
Ibíd., p.6
39 mutantes, o de recombinaciones de los agentes patógenos existentes. Los microorganismos
transmitidos por el agua se multiplican en el intestino y se eliminan por el cuerpo a través
de las heces. Esto puede determinar la aparición de una contaminación fecal de las fuentes
de suministro, entonces un nuevo hospedador puede consumir esa agua y el patógeno puede
colonizar su intestino.
2.5 MARCO LEGAL
Decreto 1449 de 1977, mediante el cual se establecen obligaciones a los propietarios de
predios sobre conservación, protección y aprovechamiento de las aguas.
distribución de aguas nacionales de uso público34.
Decreto 1541/1978, por el cual se reglamenta la Parte III del Libro II del Decreto Ley
2811/1974 “De las aguas no marítimas” y parcialmente la Ley 23 de 1973.
Ley 79/1986, por la cual se declaran áreas de reserva forestal protectora, para la
conservación y preservación del agua. (Declarada posteriormente inexequible).
En el año 1984, se expidió el Decreto 1594, en el que se definieron los límites permisibles
para el vertimiento o descarga de residuos líquidos a un cuerpo de agua o alcantarillado
sanitario; igualmente se establecieron los conceptos de cargas combinadas, sustancias de
interés sanitario, planes de cumplimiento de los usuarios contaminadores, tasas retributivas
y marcos sancionatorios, entre otros aspectos. La perspectiva de esta norma es la regulación
de la calidad en función de los usos del agua y el control de los efluentes a la salida de los
mismos (“control al final del tubo”)35.
Los fundamentos de la política ambiental colombiana señalados en la Ley 99 de 1993 con
mayor correspondencia con la gestión integral del recurso hídrico son:
Resolución 2115/2007, Junio 22, Por medio de la cual se señalan características,
instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la Calidad del
Agua para Consumo Humano36.
34
INSTITUTO NACIONAL DE SALUD. Octavo Curso-Taller Validación de Métodos Analíticos,
Enfermedades Asociadas a la Calidad del Agua, Memorias. Bogotá, Septiembre 2005. p.4
35
ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Guías para la Calidad del agua potable. Organización
Mundial de la Salud. Ginebra, 2006. ISBN 4 1546964. p.3
36
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL, MINISTERIO DE AMBIENTE, Y DESARROLLO
SOSTENIBLE. Resolución 2115 de 2007, Junio 22, Por medio de la cual se señalan características,
instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la Calidad del Agua para Consumo
Humano. Bogotá, 2007. p.3
40 3. METODOLOGÍA
Para la ejecución del proyecto de caracterización del cuerpo de agua proveniente de la
reserva forestal Adamiuain que abastecen el acueducto independiente Adamiuain ubicado
en la zona norte del municipio de Ocaña norte de Santander, se tienen en cuenta una serie
de actividades medibles y alcanzables en un periodo a corto plazo de (2 meses), el tipo de
metodología que se va a emplear para esta investigación es del tipo descriptivo, por lo que
se va a observar el estado actual en que se encuentra la quebrada y de esta forma realizar
los análisis pertinentes sobre el recurso hídrico, estas muestras se realizaron en el mes de
octubre del 2013 en épocas de lluvia, la muestra número uno (1) fue tomada la primera
semana del mes de octubre, la muestra número (2) fue tomada la segunda semana del mes
de octubre, la muestra número tres (3) fue tomada la tercera semana del mes de octubre, la
muestra número cuatro (4) fue tomada la cuarta semana del mes de octubre y la muestra
número cinco (5) fue tomada la primera semana de noviembre.
Los reactivos que se utilizaron para el análisis de nuestro estudio fueron adquiridos en la
ciudad de Bucaramanga de la marca Hach por medio del laboratorio servianalitica ubicado
en la ciudad de Ocaña.
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
La presente propuesta a desarrollar se encuentra enfocada en el tipo de investigación
experimental a través de esta modalidad de investigación se podrán determinar las
condiciones en las que se encuentra actualmente la quebrada la brava.
3.2 POBLACIÓN
La población del estudio de la caracterización fisicoquímica y microbiológica de la
quebrada la brava comprende 1000 metros de la misma la cual se encuentra en la reserva
forestal Adamiuain.
3.3 MUESTRAS
Se tomaran muestras en 3 puntos diferentes de la quebrada, estas muestras son puntuales
debido a las características del terreno, en cada punto se tomaran muestras semanales por
un periodo de 4 semanas.
El proyecto consta de 3 etapas o fases en las cuales se describirán más adelante.
En la Georeferenciación se tiene como actividad la ubicación cartográfica de la quebrada
la brava, para esto se hace necesaria la obtención de los mapas cartográficos de la zona que
serán brindados por la corporación del nororiente colombiano (Corponor), además de la
realización de caminatas por el área de estudio y la georeferenciación de la misma mediante
la utilización de un GPS (Global Positioning System ) para poder establecer los puntos de
muestreo. Para este caso se tomaron cuatro puntos de georeferenciación los cuales son de
41 gran imporrtancia paraa la toma dee datos y su posterior annálisis, debiido a que see estos puntoos
son donde se tomaran las muestraas y la medición de caudales y su pposterior anáálisis
X: 1075161,, Y: 14032778 UTM (U
Universal Trransverse Mercator)
M
Punto 1: X
Punto 2: X
X: 1075279, Y: 14034662 UTM
Punto 3: X
X: 1075749, Y: 14037005 UTM
Punto 4: X
X: 1075648, Y: 14036773 UTM
Fuente: auutores del prroyecto
La segunda fase es la recolecciónn de las mueestras respeectivas del eefluente paraa su posterioor
análisis enn laboratorioo, esta mueestra se realizaran los ddías lunes a las 9 de laa mañana laas
cuales se hharán por un
u periodo de 5 semannas, dichas muestras see tomaran en
e el mes dde
octubre y lla primera semana
s
del mes de novviembre, applicando toddo los protoocolos para el
cuidado dee las muestrras, es neceesario aclaraar que el oxxígeno disueelto se fijaraa in situ paara
esto se reaalizara la tom
ma de 5 muuestras en trees puntos diiferentes, dee la siguientte manera, sse
tomara un punto 500 metros arriiba de la boocatoma deel acueductoo, otro puntto será dondde
está ubicaado la bocaatoma y por último see tomara ottro punto 5500 metros abajo de la
bocatoma, para observvar cual es lla disminuciión del cauddal una vez se ha hechoo la captacióón
del caudal por parte dde la empreesa Adamiuuain. en cadda puntos dee muestreo se realizaraan
a
la calidad de laa fuente, entrre
análisis físsico químicoos y microbiiológicos tendientes a analizar
los cuales están: pH, D
Dureza Total, Alcaliniddad, Oxígenno Disuelto, nitritos, niitratos, hierrro
total, colorr, conductivvidad, sulfattos y turbieddad contaraa con las sigguientes herrramientas dde
trabajo :
1cava paraa el guardaddo y cuidadoo de las mueestras tomaddas.
13 recipienntes (3 frascos para la medición m
microbiológgica, tapa azzul de 300 m
ml, 3 frascoos
winkler, 7 frascos de pplásticos de 1 litro)
1cronomettro.
Cinta de ennmascarar.
Marcadorees indelebless.
Lapiceros.
1 recipientte de 1 litro para mediciión del cauddal.
42 La bitácora
Se recolectaron muestras puntuales, 1000 ml en recipiente plástico esterilizado para la
ejecución de los análisis físico químicos y 250 ml en recipiente de vidrio pírex tapa azul
para los análisis microbiológicos; para la determinación de oxígeno disuelto se emplearon
frascos Winkler de 300 ml; para dicho parámetro a las muestras se le fue fijado el oxígeno
insitu. El procedimiento seguido es el estipulado en la norma
Para los parámetro de oxígeno disuelto (OD) y microorganismos se tomara al principio del
muestreo, el aforo de las quebradas se medirá por el método de balde este consiste en tomar
un recipiente de un litro de volumen (V) y medir el tiempo transcurrido (t) desde que se
introduce a la descarga hasta que se retira de ella; la relación de estos dos valores nos
permite conocer el caudal (Q) en ese instante de tiempo. Se debe tener un especial cuidado
en el momento de la toma de muestra y la medición del tiempo, ya que es un proceso
simultáneo donde el tiempo comienza a tomarse en el preciso instante que el recipiente se
introduce a la descarga y se detiene en el momento en que se retira de ella. Se deben
realizar varias mediciones y calcular el promedio. El caudal se calcula como: Q = V / por
cuestiones de falta de implementos como el molinete decidimos realizarla por el método
anteriormente mencionado.
La tercera fase es el análisis de los parámetros microbiológicos y fisicoquímicos (pH,
Dureza Total, Alcalinidad, Oxígeno Disuelto, nitritos, nitratos, hierro total, color,
conductividad, sulfatos y turbiedad). Estos se realizaran en el laboratorio de aguas de la
Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, mediante el standard methods para la
determinación de cada uno de los componentes. Realizando el siguiente procedimiento.
3.4 TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE INFORMACION
3.4.1 Pruebas titulométricas
3.4.1.1 Dureza (método 2340 c estándar methods). Se toman 100 ml de agua a analizar
Se le agrega una pastilla indicadora de dureza. (Reemplaza al negro de eriocromo T)
Se le adiciona a continuación 1 ml de amoniaco al 25 %.
Se titula con tritiplel solución A (Ácido etilendiaminotetracetico) hasta que haya un cambio
de color de fucsia a verde oliva
El volumen gastado de EDTA (Titulante), se multiplica por un factor de 10; los resultados
se expresan en mg/LCaCO3
3.4.1.2 Alcalinidad (método 2320 b stándar methods). Esta prueba se realiza para aguas
tratadas y crudas.
Se toman 100 ml de agua a analizar
Se le agregan 3 ó 4 gotas de naranja de metilo (indicador)
Se titula con HCl 0.1 N, hasta que haya un cambio de color de amarillo a naranja.
El volumen gastado de HCl se multiplica por 50, el resultado se expresa en mg/L CaCO3.
Esto es equivalente a emplear la formula
43 ALCALINIDAD: mg caco3/L
A X N X 50000
mL muestra
A: ml acido gastado
N: normalidad del acido
3.4.2 Pruebas fotométricas
3.4.2.1 Oxígeno disuelto (método 4500 o c estándar methods). Esta prueba se realiza en
aguas crudas el último día de cada mes.
Preparación de la muestras
Toma 300 ml de muestra en un Winkler, evitando burbujas
Adicionar 1 ml de sulfato manganoso
Adicionar 1 ml de álcali yoduro azida
Agitar por inversión
Destapar el Winkler y esperar un minuto
Adicionar 1 ml de ácido sulfúrico concentrado
Tapar el Winkler y agitar.
Cubrir la botella para evitar la luz directa del sol
Llevar la muestra a una cava con hielo
Titular con Tiosulfato de Sodio 0,025 N, 200 ml de muestra en un tiempo no mayor a 6
horas
3.4.2.2 Nitratos (método 4110 b estándar methods). Esta prueba se realiza en aguas
crudas, el último día de cada mes.
Se toman 10 ml de las muestras a analizar y se le agrega la papeleta para nitratos y se deja
reposar por 15 minutos.
Pasos a seguir:
Prender el espectrofotómetro y esperar 15 segundos para que aparezca la palabra
METODO.
El método que se utiliza es el 355; se presiona ENTER.
Aparece el rango de los manómetros a los cuales se debe trabajar y se ajusta con el botón
correspondiente; se presiona ENTER.
Aparece en la pantalla BLANCO, se introduce la celda con el blanco (25 ml de muestra) en
el espectrofotómetro y se presiona la tecla ZERO y se espera a que en la pantalla aparezca
el resultado (00).
Luego se introduce la muestra a la cual se le ha adicionado la papeleta de nitraver y se
oprime ENTER, se espera a que aparezca el resultado.
En caso de que haya más muestras se realiza el procedimiento expuesto anteriormente
3.4.2.3 Nitritos (método 4110 b estándar methods). Esta prueba se realiza para aguas de
la ciudad.
44 Se toman 25 ml de las muestras a analizar y se le agrega la papeleta para nitritos y se deja
reposar por 15 minutos.
Pasos a seguir:
Prender el espectrofotómetro y esperar 15 segundos para que aparezca la palabra
METODO.
El método que se utiliza es el 371; se presiona ENTER.
Aparece el rango de los manómetros a los cuales se debe trabajar y se ajusta con el botón
correspondiente; se presiona ENTER.
Aparece en la pantalla BLANCO, se introduce la celda con el blanco en el
espectrofotómetro y se presiona la tecla ZERO y se espera a que en la pantalla aparezca el
resultado (00).
Luego se introduce la muestra a la cual se le ha adicionado la papeleta de nitriver y se
oprime ENTER, se espera a que aparezca el resultado, los cuales se dan en unidades de
miligramos por litro (mg/L).
Todos estos pasos se realizan con el apoyo de nuestro director el cual nos guiara para la
toma de los resultados de los análisis de los parámetros anteriormente mencionados.
3.5 RESULTADOS Y DISCUCIONES
3.5.1 Observaciones. Se puede observar en la tabla N°10 y grafica N°1 que los valores
para la alcalinidad se encuentran en un rango que va desde 77 a 80 mg/L, lo cual nos
permite establecer que dichas concentraciones están en un rango bajo con relación a lo
establecido en el decreto 1594/84 el cual sugiere que este < 200 mg/L. Por lo general los
iones bicarbonato (HCO3-) responsables de la alcalinidad se encuentran en un rango que va
desde 5 a 500 mg/L; podemos establecer que su presencia en el área de estudio se debe a la
acción disolvente del CO2 producido por las bacterias sobre los minerales que contiene
carbonato, ya que la reserva no se ve afectada por las actividades normales de la población
humana, las cuales pueden introducir materiales alcalinos a la fuente hídrica. Revisando
literatura nos damos cuenta que en la quebrada la Honda del municipio de la playa se
realizó una caracterización de la misma en el año 2012 en tiempo de invierno, dando
resultados muy por debajo de los obtenidos en la quebrada la Brava, los cuales nos indican
que esa zona no presenta minerales con altos contenidos de carbonato en el área de estudio.
Tabla 10. Resultados alcalinidad quebrada la brava
PUNTO
Puntual 1
mg/L
Puntual 2
mg/L
Puntual 3
mg/L
Puntual 4
mg/L
Puntual 5
mg/L
1
80
78
77
78
79
2
80
78
78
77
78
3
80
78
77
79
78
Fuente. Autores del proyecto
45 Decreto
1594/84
<200
mg/L
Grafica 1. Comparación de alcalinidad en la quebrada la brava
ALCALINIDAD
81
80
79
500 M ETROS ARRIB A
mg/L 78
77
BOCATOM A
76
500 M ETROS ABAJO
75
1
2
Fuente. Autores del proyecto
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Se puede observar en la tabla N°11 y grafica N°2, que los valores para el color se
encuentran en un rango bajo, entre 10 y 26 unidades de platino cobalto (UPC), muy
cercano a los permisibles para el agua potable y muy por debajo del valor máximo
aceptable para que el recurso hídrico sea sometido a un proceso de potabilización como se
establece en el decreto 3930/2010 cuyo valor máximo es de 75 UPC.
Se observa una disminución del color, comparando el punto 1 el cual está 500 metros arriba
de la bocatoma, el punto 2 ubicado en la bocatoma y el punto 3 establecido 500 metros
abajo de la bocatoma. Esto se debe a que en el punto 1 se presenta un mayor caudal lo cual
genera mayor turbulencia del agua lo que ocasiona que los materiales orgánicos, sustancias
húmicas (ácido húmico, ácido fúlvico y humina), se encuentren suspendidos. En el punto 2
la muestra fue tomada después del tanque desarenador, esto permite una disminución de la
velocidad del flujo del agua y genera un aquietamiento de la misma lo que produce la
sedimentación del material suspendido y disminución del color. En el punto 3 la
disminución del valor de este parámetro puede ser ocasionado por la reducción del caudal
ya que la mayor parte de este es captado y conducido a la planta de tratamiento del
acueducto Adamiuain, esto disminuye la velocidad del agua y permite como se dijo
anteriormente la sedimentación.
Revisando un trabajo de caracterización del agua realizado en la quebrada la Honda del
municipio de la playa se realizó una caracterización de la misma en el año 2012 en tiempo
de invierno para este parámetro, dando resultados muy por encima de los obtenidos en la
quebrada la Brava lo cual nos indica que las precipitaciones son mayores en esa zona y que
existe un alto grado de sedimentación de la quebrada la Honda.
Tabla 11. Resultados color quebrada la brava
PUNTO
1
2
3
Puntual
1
UPC
10
12
10
Puntual
2
UPC
16
13
12
Puntual
3
UPC
23
18
15
Puntual 4
UPC
25
20
18
Fuente. Autores del proyecto
46 Puntual
5
UPC
26
22
20
Decreto
3930/10
Decreto
1594/84
<75
UPC
<15
UPC
Grafica 2. Comparación del color en la quebrada la brava
COLOR
30
25
20
500 METROS ARRIBA
UPC 15
10
BOCATOMA
5
500 METROS ABAJO
0
1
2
Fuente. Autores del proyecto
3
4
5
muestra
Fuente. Autores del proyecto
Como se aprecia en la tabla N°12 y el grafico N°3 la conductividad presenta valores que
van de 178 a 207 micro siemens por centímetro (µS/cm), lo cual nos indica que hay un
cierto grado de movilidad de iones en el agua analizada; es bueno resaltar que dicha
movilidad de partículas depende directamente de la temperatura. Los valores obtenidos
están muy por debajo de los exigidos para el agua potable según la resolución 2115/07 el
cual sería el único marco de referencia, ya que no existe un límite máximo estipulado para
ningún otro uso que se le pueda dar al recurso de acuerdo a lo consignado en el decreto
1594/84 el cual reglamenta los criterios de calidad para los diferentes uso que se le puedan
dar a un recurso hídrico.Consultando otro trabajo realizado en la quebrada la Honda del
municipio de la playa en 2012 en tiempo de invierno para este parámetro, los cuales nos
arrojan resultados por debajo de los obtenidos en la quebrada la Brava lo cual nos indica
que hay menor movilidad de iones los cuales se pueden dar por las bajas temperaturas de la
zona.
Tabla 12. Resultados conductividad quebrada la brava
PUNTO
1
Puntual 1
μS/cm
198
Puntual 2
μS/cm
189
Puntual 3
μS/cm
178
Puntual 4
μS/cm
193
Puntual 5
μS/cm
184
Resolución
2115/07
2
198
194
184
190
195
<1000 μS/cm
3
207
191
182
202
196
Fuente. Autores del proyecto
47 Grafica 3. Comparación de la conductividad en la quebrada la brava
CONDUCTIVIDAD
210
200
µS/cm
190
500 METROS ARRIBA
180
BOCATOMA
170
500 METROS ABAJO
160
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Según la tabla N°13 y la gráfica N°4 la dureza total se encuentra en un rango de 76 a 78
mg/L, esto permite clasificar el agua analizada como poco dura. Es preciso resaltar que la
dureza del agua está estrechamente relacionada con la conductividad ya que el CaCO3
constituye cerca del 90% de los sólidos disuelto, los cuales son los responsables directos de
la conductividad. De acuerdo a los datos obtenidos podemos resaltar que las muestras N°2
y N°5 muestran una muy leve disminución debido a que en días en que se toma la muestra
se presentaron fuerte precipitaciones en la zona, lo cual ocasiono una leve disminución en
la concentración de los iones de calcio y magnesio. En la playa de belén del municipio de
Ocaña se realizó una caracterización al mismo parámetro en tiempo de invierno, estos
resultados están por debajo de los obtenidos en la quebrada la Brava lo cual nos indica o
reafirma que su conductividad es muy baja.
Tabla 13. Resultados dureza total quebrada la brava
PUNTO
Puntual 1
mg/L
Puntual 2
mg/L
Puntual 3
mg/L
Puntual 4
mg/L
Puntual 5
mg/L
1
78
77
78
77
77
2
77
76
78
78
77
3
78
76
78
77
76
Fuente. Autores del proyecto
48 Resolució
n 2115/07
<300 mg/L
Grafica 4. Comparación de la dureza total en la quebrada la brava
DUREZA TOTAL
78,5
78
77,5
77
mg/L
76,5
76
75,5
75
500 METROS ARRIBA
BOCATOMA
500 METROS ABAJO
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Se puede observar en la tabla N°14 y grafica N°5 que los valores para el hierro total se
encuentran en un rango que va de 0.02 a 0.05 mg/L, con lo cual podemos analizar que el
lecho de la quebrada la Brava no presenta minerales de hierro que puedan aportar este ion
al agua, según la literatura consultada, el hierro presente en una fuente hídrica proviene en
su mayor parte de las rocas ígneas y de los minerales arcillosos, característica que no se
presente en el lecho de dicho quebrada. Por otro lado el alto contenido de oxígeno en el
agua es un factor que evita la presencia de este ion en su estado reducido (Fe+2), además
cuando se oxida en un rango de pH de 7 a 8.5, el hierro es casi completamente insoluble;
esta características están presentes en el agua analizada.
En el municipio de la playa de belén en la quebrada la Honda se realizó una caracterización
del mismo parámetro, dando resultados por encima de los obtenidos en la quebrada la
Brava, esto debido a la presencia de materiales arcillosos, materiales con alto contenido de
hierro y al poco oxigeno presente en la quebrada la Honda.
Tabla 14. Resultados hierro total quebrada la brava
PUNTO
Puntual 1
mg/L
Puntual 2
mg/L
Puntual 3
mg/L
Puntual 4
mg/L
Puntual 5
mg/L
1
0.02
0.03
0.04
0.03
0.04
2
0.03
0.03
0.05
0.04
0.03
3
0.03
0.04
0.04
0.03
0.04
Fuente. Autores del proyecto
49 Resolución
2115/07
<0,3 mg/L
Grafica 5. Comparación del hierro total en la quebrada la brava
0,06
HIERRO TOTAL
0,05
0,04
500 METROS ARRIBA
mg/L 0,03
BOCATOMA
0,02
500 METROS ABAJO
0,01
0
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Según la tabla N°15 y la gráfica N°6 los nitratos se encuentra en un rango que va de 8.8 a
11mg/L, y podemos observar que los resultados en las diferentes muestras no presento
variabilidad de este parámetro en los diferentes muestreos Es preciso resaltar que la
concentración de nitratos supera lo exigido por los decreto 1594/84 y la resolución
2115/07; esto puede ser debido a la interferencia que ocasiona el color en el momento de
analizar las muestras, ya que la presencia de nitratos no es ocasionada por la descarga de
aguas residuales o el uso de fertilizantes que puedan ser arrastrados por la lluvia hasta el
lecho de la quebrada. Esto nos permite concluir que los nitratos presentes entran al agua vía
ciclo del nitrógeno.
Consultando estudios de la quebrada la Honda en la playa de belén, este parámetro está por
encima de los obtenidos en la quebrada la Brava esto debido a presencia de fertilizantes o
descargas en la zona de estudio.
Tabla 15. Resultados nitratos quebrada la brava
PUNTO
Puntual 1
mg/L
Puntual 2
mg/L
Puntual 3
mg/L
Puntual 4
mg/L
Puntua 5
mg/L
1
9.24
8.8
9.8
9.4
9.6
2
11
10.2
11
10.6
10.8
3
9.7
9.8
10.2
11
10.5
Fuente. Autores del proyecto
50 Decreto
1594/84
<10mg/
L
Resolución
2115/07
<10 mg/L
Grafica 6. Comparación de nitratos en la quebrada la brava
NITRATOS
12
10
mg/L
8
500 METROS ARRIBA
6
BOCATOMA
4
500 METROS ABAJO
2
0
1
2
muestras
3
4
5
Fuente. Autores del proyecto
Se puede observar que en la tabla N°16 y la gráfica N°7 los nitritos se encuentra en un
rango que va de 0.02 a 0.03mg/L, y podemos observar que los resultados en las diferentes
muestras no presentaron diferencias significativas durante todo el proceso de muestreo,
cabe resaltar que los nitritos hacen parte del ciclo del nitrógeno los cuales provienen del
amoniaco, el cual es el producto natural de descomposición de los compuestos orgánicos
nitrogenados. Estos compuestos se originan inicialmente como materia proteica vegetal la
cual puede transformarse en proteína animal. Durante el ciclo del nitrógeno el amoniaco es
transformado en nitritos y finalmente convertidos a nitratos debido a las bacterias
nitrificantes por medio de la oxidación, su bajo contenido en esta fuente hídrica se debe a la
no intervención del hombre en el área de estudio.
En el municipio de la playa se realizó una caracterización de la misma en el año 2012,
dando resultados por encima de los obtenidos en la quebrada la Brava esto debido a los
altos niveles de nitrato presentes en la zona y a la alta intervención antrópica en esta zona
de estudio.
Tabla 16. Resultados nitritos quebrada la brava
Puntual 1
mg/L
Puntual
2
mg/L
Puntual 3
mg/L
Puntual 4
mg/L
Puntual
5
mg/L
1
0.02
0.02
0.03
0.02
0.03
2
0.02
0.02
0.03
0.02
0.03
3
0.02
0.02
0.03
0.02
0.03
PUNT
O
Fuente. Autores del proyecto
51 Decreto
3930/10
<1,0
mg/
L
Resolución
2115/07
<1,0
mg/L
Grafica 7. Comparación de nitritos en la quebrada la brava
NITRITOS
0,035
0,03
0,025
mg/L
0,02
500 METROS ARRIBA
0,015
BOCATOMA
0,01
500 METROS ABAJO
0,005
0
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Analizando la tabla N°17 y grafico N°8 se puede observar que las concentraciones varía
entre 7.5 a 7.9 mg/L de O2. La medida de Oxígeno Disuelto (OD) puede usarse como
indicador del grado de contaminación orgánica, de la tasa de degradación de sustancias
orgánicas e inorgánicas susceptibles de ser oxidadas y de la capacidad de autodepuración
de corrientes superficiales. Los valores obtenidos indican la buena calidad del recurso
hídrico estudiado, se observan valores constantes y poca diferencia entre los diferentes
puntos y muestras analizadas. La concentración de oxígeno disuelto es importante para
evaluar la calidad del agua superficial y para el control del proceso de tratamiento de
desechos. El OD es uno de los factores más asociados a la vida acuática, al incidir en casi
todos los procesos químicos y biológicos; las condiciones aeróbicas (presencia de oxígeno)
favorecen la diversidad de especies deseables como los peces (que en general pueden
subsistir a concentraciones de OD superiores a 4 mg/l).
En la quebrada la Honda del municipio de la playa de belén se realizó una caracterización
de la misma para este parámetro, dando resultados por debajo de los obtenidos en la
quebrada la Brava, lo cual nos indica contaminación por descarga en el área de estudio.
Tabla 17. Resultados oxígeno disuelto (OD) quebrada la brava
PUNT
O
Puntual
1
mg/L
Puntual
2
mg/L
Puntual
3
mg/L
Puntual
4
mg/L
Puntual
5
mg/L
1
7.6
7.9
7.7
7.8
7.6
2
7.8
7.7
7.6
7.7
7.8
3
7.5
7.8
7.7
7.6
7.7
Fuente. Autores del proyecto
52 Decreto
3930/2010
> 5,0
mg/L
Grafica 8. Comparación del oxígeno disuelto en la quebrada la brava
OXIGENO DISUELTO
8
7,9
7,8
mg/L
7,7
500 METROS ARRIB A
7,6
BOCATOM A
7,5
500 METROS ABAJO
7,4
7,3
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Según la tabla N°18 y grafica N°9 los niveles de pH se encuentran entre 7.76 a 8.31 lo cual
establece que es un pH ligeramente alcalino, óptimo para todos los procesos biológicos que
se puedan llevar a cabo por los organismos acuáticos presentes en el área de estudio.
Podemos inferir además que a pesar de que el rango de pH es bastante amplio según los
lineamientos establecidos en los decretos 3930/2010 y la resolución 2115/2007, los valores
obtenidos se encuentran dentro de estos rangos.
Revisando literatura nos damos cuenta que en la quebrada la Honda del municipio de la
playa se realizó una caracterización de la misma en el año 2012 en tiempo de invierno para
este parámetro, dando resultados por debajo de los obtenidos en la quebrada la Brava, esto
debido a la intervención antrópica que presenta esta área de estudio, debido a que el Ph se
baja con las descargas que se le realiza al afluente.
Tabla 18. Resultados pH (potencial de hidrogeno) quebrada la brava
PUNT
O
Puntual
1
Puntual
2
Puntual
3
Puntual
4
Puntual
5
1
7.79
7.83
7.76
7.81
7.96
2
8.31
7.97
7.93
8.12
7.89
3
8.27
8.01
8.05
8.09
8.18
Fuente. Autores del proyecto
53 Decreto
3930/2010
Resolución
2115/07
5,0 – 9,0
6,5 – 9,0
Grafica 9. Comparación del pH (potencial de hidrogeno) en la quebrada la brava
pH (POTENCIAL DE HIDROGENO)
8,4
8,3
8,2
8,1
8
500 metros arriba
7,9
BOCATO MA
7,8
500 METROS ABAJO
7,7
7,6
7,5
7,4
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Analizando la tabla N°19 y grafico N°10 se puede observar que las concentraciones varían
entre 8 y 9 mg/L lo cual demuestra que su concentración es muy estable. El contenido de
sulfato en aguas superficiales se debe principalmente a la oxidación de minerales sulfurosos
y minerales como los yesos. Las bajas concentraciones encontradas indican la ausencia de
estos minerales en el lecho de la quebrada la brava. Los niveles de sulfato se pueden ver
incrementados en la planta de tratamiento debido a que durante el proceso de potabilización
se adiciona sulfato de aluminio para eliminar la turbidez y el color del agua.
Revisando literatura nos damos cuenta que en la quebrada la Honda del municipio de la
playa no se realizó la caracterización de este parámetro en el año 2012 en tiempo de
invierno. Pero para el caso de la reserva forestal Adamiuain los parámetros se encuentran
muy por debajo de lo establecido por el decreto 1594/84 y la resolución 2115/07
Tabla19. Resultados sulfatos quebrada la brava
Puntual Puntual Puntual Puntual Puntual Decreto Resolución
PUNTO
1
2
3
4
5
1594/84
2115/07
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
1
9
8
9
8
8
2
8
9
9
8
9
3
9
9
8
9
8
Fuente. Autores del proyecto
54 <400
mg/L
<250
mg/L
Grafica 10. Comparación de sulfatos en la quebrada la brava
SULFATOS
9,2
9
8,8
8,6
8,4
mg/L
8,2
8
7,8
7,6
7,4
500 METROS ARRIBA
BOCATOMA
500 METROS ABAJO
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Se puede observar en la tabla N°20 y grafica N°11 que los valores para la turbiedad se
encuentran en un rango que va de 0.02 a 0.05 mg/L ,los cuales son muy bajos, esto se
presenta ya que en el área de estudio no se encuentran sedimentos procedentes de la
erosión, descarga de efluentes y escorrentía urbana. La turbiedad se encuentra relacionada
con el oxígeno disuelto y permiten en este caso que exista una alta concentración de
oxigeno ya que el agua presenta una turbiedad baja. Es sabido que la turbiedad aumenta
momentáneamente cuando se presentan precipitaciones en la zona, pero vuelve a sus
valores normales una vez cesa la lluvia.
Observando un estudio que se realizó en la quebrada la Honda del municipio de la playa
para este parámetro los resultados están muy por encima de los obtenidos en la quebrada la
Brava, esto debido a la alta sedimentación que presenta la quebrada la Honda, que se da por
la intervención antrópica en el área de estudio.
Tabla 20. Resultados turbiedad quebrada la brava
PUNTO
Puntual
1
mg/L
Puntual
2
mg/L
Puntual
3
mg/L
Puntual 4
mg/L
Puntual
5 mg/L
1
0.56
0.61
0.97
0.75
0.82
2
0.55
0.58
0.74
0.63
0.69
3
0.54
0.55
0.68
0.59
0.61
Fuente. Autores del proyecto
55 Decreto
3930/10
Resolución
2115/07
<10 UNT
< 2 UNT
Grafica 11. Comparación de la turbiedad en la quebrada la brava
TURBIEDAD
1,2
1
0,8
500 METROS ARRIBA
mg/L 0,6
0,4
BOCATOMA
0,2
500 METROS ABAJO
0
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Según la tabla N°21 y la gráfica N°12 los aerobios Mesofilos se encuentra en un número
mayor de 1100 (unidades formadoras de colonia) UFC/100mL, estos valores indican que
tanto la temperatura como el oxígeno presente permiten la proliferación de este tipo de
microorganismos.
Revisando literatura nos damos cuenta que en la quebrada la Honda del municipio de la
playa se realizó una caracterización de la misma en el año 2012 en tiempo de invierno para
este parámetro microbiológico, dando resultados muy por encima de los obtenidos en la
quebrada la Brava, esto debido a la alta intervención antrópica que se da en el área de
estudio.
Tabla 21. Resultados aerobios mesofilos quebrada la brava
PUNTO
Puntual 1 Puntual 2
UFC/100 UFC/100
mL
mL
Puntual Puntual
3
4
UFC/100 UFC/100
mL
mL
> 1100
> 1100
1
> 1100
> 1100
2
> 1100
> 1100
> 1100
> 1100
> 1100
3
> 1100
> 1100
> 1100
> 1100
> 1100
Fuente. Autores del proyecto
56 Puntual 5
UFC/100
mL
> 1100
Decreto
3930/2010
Grafica 12: Comparación de aerobios mesofilos en la quebrada la brava
AEROBIOS MESOFILOS
1200
1000
800
UFC/100mL
600
500 METROS ARRIBA
400
BOCATOMA
200
500 METROS ABAJO
0
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Según la tabla N°22 y 13 y la gráfica N°23 y 14 los coliformes fecales se encuentra en un
rango de va de 540 A 920UFC/100mL, esta contaminación microbiológica la podemos
asociar a la fauna presente en el área de estudio. Es importante aclarar que los coliformes
fecales hacen parte de un grupo más general que son los coliformes totales en el cual
podemos encontrar otros tipos de microorganismos coliformes que no son objeto de este
estudio.
Este parámetro microbiológico, fue consultado con un estudio realizado en la quebrada la
Honda del municipio de la playa dando resultados muy por encima de los obtenidos en la
quebrada la Brava, esto debido a la alta intervención antrópica que se da en el área de
estudio, especialmente la expansión ganadera en estas áreas.
Tabla 22. Resultados coliformes fecales quebrada la brava
Puntual 1
UFC/100
mL
Puntual 2
UFC/100
mL
Puntual 3
UFC/100
mL
Puntual 4
UFC/100
mL
Puntual 5
UFC/100
mL
1
560
630
920
750
820
2
540
580
760
650
690
3
540
560
680
590
700
PUNTO
Fuente. Autores del proyecto
57 Decreto Resolución
3930/10
2115/07
<1000
NMP
0 UFC
Grafica 13: Comparación de coliformes fecales en la quebrada la brava
COLIFORMES FECALES
1000
800
UFC/100mL
600
500 METROS ARRIBA
400
BOCATOMA
200
500 METROS ABAJO
0
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Tabla 23. Resultados coliformes totales quebrada la brava
Puntual
1 UFC/100
mL
Puntual
2 UFC/100
mL
1
560
2
3
PUNTO
Puntual
4
UFC/100
mL
750
Puntual
5
UFC/100
mL
820
Decreto
3930/10
Resolución
2115/07
630
Puntual
3
UFC/100
mL
920
540
580
760
650
690
<1000
NMP
0 UFC
540
560
680
590
700
Fuente. Autores del proyecto
Grafica 14: Comparación de coliformes totales en la quebrada la brava
COLIFORMES TOTALES
1000
800
600
UFC/100mL
500 METROS ARRI BA
400
BOCATO MA
200
500 METROS ABAJO
0
1
2
3
muestras
Fuente. Autores del proyecto
58 4
5
Según la tabla N°24 y la gráfica N°15 los caudales en la quebrada la Brava se encuentran
entre 3.5 y 20.6 L/s esto nos permite conocer el estado actual de la misma y saber qué
cantidad del recurso es utilizado a lo largo del área de estudio, es de gran importancia
conocer estos datos ya que con ellos podemos saber en qué parte de la cuenca se capta más
el recurso.
Tabla 24. Resultados caudales quebrada la brava
PUNTO
1
Caudal L/s
1
19.2 L/s
Caudal L/s
2
18.6 L/s
Caudal L/s
3
20.6 L/s
Caudal L/s
4
19.5 L/s
Caudal L/s
5
18.5 L/s
2
15.3 L/s
14.2 L/s
15.8 L/s
14.3 L/s
14.6 L/s
3
4 L/s
3.6 L/s
4.3 L/s
4.1 L/s
3.5 L/s
Fuente. Autores del proyecto
Grafica 15. Comparación de caudales en la quebrada la brava
CAUDALES
25
20
15
L/s
500 METROS ARRIBA
10
BOCATOMA
500 METROS ABAJO
5
0
1
2
3
4
5
muestras
Fuente. Autores del proyecto
Según la tabla N°25 y la gráfica N°16 la cual nos permite observar el histórico de tres
Periodos del caudal en la quebrada la brava, en él se puede observar que para el año 1998
los caudales estaban en un rango de 17.3 a 8.9 L/s, para el año 2004 estaban en un rango de
17 a 3.33 L/s lo cual nos indica un descenso del caudal en el punto después de la captación
esto debido a que el acueducto captaba la misma cantidad de agua sin pensar el volumen
actual de la quebrada y para el año 2013 se presenta un aumento en el caudal debido a que
en el año 2006 el acueducto empezó un programa de reforestación en la zona de más de
59 10000 árboles y la protección de esta área de la cual captan el agua para la algunos barrios
del sector norte de la ciudad de Ocaña.
Tabla 25. Histórico de caudales quebrada la brava
Quebrada la brava
Antes de la captación del
acueducto
Después de la captación del
acueducto
Fuente. Autores del proyecto
Año 1998
caudal L/s
Año 2004
caudal L/s
Año 2013
caudal L/s
17,3
17
19,2
8,9
3,33
4
Grafica 16. Histórico de caudales en la quebrada la brava
25
HISTORICO DE CAUDALES
20
L/s
Antes de captacion
Despues de captacion
15
10
5
0
año 1998
año 2004
Fuente. Autores del proyecto
60 año 2013
4. CONCLUSIONES
Los valores de los parámetros fisicoquímicos obtenidos una vez analizadas las muestras de
agua en los diferentes puntos establecidos, muestran que al recurso hídrico se le puede dar
cualquiera de los usos establecidos o contemplados en el decreto 1594/84, ya que estos
valores están dentro de los rangos máximos admisibles. Y según lo contemplado en la
resolución 2115/07 los valores de los parámetros fisicoquímicos obtenidos de la quebrada
LA BRAVA se encuentran en los niveles admisibles por la misma, lo cual me indica que el
recurso se puede emplear para el fin que requiere el acueducto independiente
ADAMIUAIN, el cual es la potabilización mediante el tratamiento convencional.
Los parámetros fisicoquímicos obtenido de la quebrada la BRAVA son aceptables por el
decreto 1594/84 y la resolución 2115/07 Debido a que estos datos nos muestran que existe
contaminación del recurso hídrico; esto se debe a que esta zona a pesar de estar protegida se
encuentra ganado vacuno, lo que ocasiona una afectación para los intereses de
ADAMIUAIN, por tal motivo se hace necesario mayores controles y la sensibilización de
la comunidad asentada en esta área de la reserva forestal, debido a que ellas son las que
interactúan a diario con esta aérea de estudio.
La medición del caudal se realizó en época de invierno, nos arrojó resultados positivos para
la quebrada LA BRAVA, al momento de hacer el cuadro comparativo con mediciones
realizadas en años anteriores, vemos que se presenta un aumento del 10% del caudal; el
cual es suficiente para abastecer el acueducto independiente ADAMIUAIN y las fincas
aledañas, este aumento en el caudal se debe en gran medida a las reforestaciones y
compras de predios que ha realizado el acueducto independiente Adamiuain.
Es importante aclarar que los parámetros analizados en este estudio son los requeridos para
las aguas que sean utilizadas para el tratamiento en la plantas de potabilización, los
parámetros como el oxígeno disuelto nos demuestran que estas aguas no presentan
descargas de ningún tipo la cual la hacen de gran valor para la fauna acuática y florística de
la zona. Además el pH que arrojo las muestras nos permiten deducir que existe un
equilibrio en los parámetros analizados como son el caso de la conductividad con respecto a
la dureza del agua y a la temperatura, a la baja concentración de hierro total con la alta
presencia de oxígeno disuelto.
5. RECOMENDACIONES
Se sugiere que la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, en conjunto con el
acueducto independiente Adamiuain y las autoridades competentes incentiven en la
investigación a las estudiantes de la universidad a seguir realizando estudios en esta reserva
forestal, ya sean al recurso hídrico, avistamiento de aves, inventario florístico e inventarios
faunísticos, debido a la gran importancia que ella representa en el abastecimiento del
recurso hídrico en el acueducto independiente Adamiuain el cual ofrece este recurso a los
habitantes de la zona norte de la ciudad de Ocaña.
Se recomienda a las autoridades ambientales ejercer mayor control en la reserva forestal
Adamiuain debido a que existe muchas conexiones (mangueras), que se benefician del
recurso hídrico, pero sin los debidos permisos, lo que ocasiona una disminución
preocupante del caudal ecológico. Además las directivas del acueducto independiente
ADAMIUAIN deben tomar medidas correctivas y preventivas para evitar la deforestación
en la parte media la reserva forestal.
Se observa que hay presencia antrópica en el área de estudio, por tal motivo se hace
necesario la compra de predios cercanos a la reserva forestal y su vigilancia para evitar la
contaminación en la quebrada LA BRAVA; se debe continuar con el programa de
reforestación en la reserva la cual es de gran importancia para preservar el recurso hacia el
futuro, la medición de caudal nos arrojó datos importantes en el sentido del aumento del
caudal como consecuencia de la protección del área estudiada.
Se deben hacer campañas sociales con la comunidad presente en la zona debido a que ellas
son las que generan mayor daño a la reserva forestal por la extracción de material vegetal
para el uso doméstico, todo debe estar enmarcado en la educación ambiental que se le
genere a la comunidad. Además evitar las explotaciones intensivas de ganado vacuno en la
zona mediante programas tecnificados para este tipo de explotación.
62 BIBLIOGRAFIA
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66 Anexo A.. Mapa de lla Quebrad
da La Bravaa
Autores del pproyecto
Fuente: A
Fuente. Auutores del prroyecto
67 Fuente. Auutores del prroyecto
Fuente. Auutores del prroyecto
Fuente. Autores del proyecto
Fuente. Autores del proyecto
Fuente. Autores del proyecto
Fuente. Autores del proyecto
Fuente. Autores del proyecto
Fuente. Autores del proyecto
Anexo B. Evidencias fotográficas
Fuente: Autores del proyecto.
72 73 Reservorio
Fuente: Autores del proyecto.
74 Reservorio
Bocatoma actual
Fuente: Autores del proyecto.
75 Fuente
Fuente: Autores del proyecto.
76 Anexxo C. Prueb
bas de laboratorio
Bocatomaa nueva
Fuente: Auttores del proyyecto.
77