ELEONORA LAYANA BAJAÑA MAESTRANTE INTRODUCCIÓN ESTUDIO DE CALIDAD DE AGUAS: ÍNDICES BIOLÓGICOS Indicador biológico acuático: Señala algún proceso o estado del sistema en el cual habita Permiten indicar el estado del agua en un periodo prolongado de tiempo definido por la duración del ciclo vital de cada individuo, magnitud de colonias, etc. ÍNDICES FÍSICO - QUÍMICOS Utilización complementaria, no sustitutiva Es imposible identificar los agentes contaminantes ÍNDICES BIOLÓGICOS ÍNDICES BIÓTICOS: Permiten valorar un ecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación ÍNDICES DE DIVERSIDAD: Miden la abundancia y variedad de especies en un sitio ÍNDICES BIÓTICOS SISTEMA SAPRÓBICO DE KOLWITZ Y MARSSON (1908) ÍNDICE DE SAPROBIO DE PANTLE Y BUCK (1955) ABUNDANCIA RELATIVA DE LOS ORGANISMOS GRADO DE SAPROBIEDAD EN LOS ECOSISTEMAS ACUÁTICOS OXIDACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA PRESENCIA DE ORGANISMOS SAPRÓFITOS Organismo heterótrofo vegetal que obtiene su energía de la materia orgánica muerta o de los detritos desechados por otros seres vivos, de los cuales extraen los compuestos orgánicos que requiere como nutrientes. RÍO BABAHOYO Y SUS AFLUENTES (ÁREA URBANA) ACTIVIDADES ANTRÓPICAS DE IMPORTANCIA: DRAGAS (Relleno hidráulico) PESCA TRANSPOR TE (Canoas) TURISMO (Playas de agua dulce) PROBLEMAS AMBIENTALES: Diario El Universo (2005) “Un río contaminado con basura, químicos y heces” Diario La Hora Los Ríos (2010) “Muerte masiva de peces” Boletines INP: Mayor problema en relación a la disminución de la población de peces es debido al inadecuado uso de las artes de pesca (Paño tendido o “Tape”) En las riberas: AGRICULTURA (Sembríos de arroz, soya, caña de azúcar), AGROINDUSTRI AS (Piladoras de arroz), CAMAL MUNICIPAL, PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, etc 1998: Ecosistema de elevada productividad primaria. Se registraron mínimos valores de transparencia (presencia de S.S). El ritmo biológico cuantitativo del fitoplancton no se mantiene uniforme. Posible presencia de características eutróficas en 1994. Polymyxus coronalis. 2004: Ecosistemas que reciben descargas de todo tipo, pero no hay un impacto directo sobre las comunidades fitoplanctónicas. El ICA determinó que el sistema hidrográfico estaría clasificado entre no contaminado y aceptable. Cociente DQO/DBO determinó predominacia de materia mineral. 2010: Se reportaron 63 sp fitoplanctónicas, 53 de la clase Bacillariophyceae (Polymyxus coronalis, y Nitzchia lorenziana). OBJETIVOS: Objetivo general: Establecer la calidad del agua del río Babahoyo y sus afluentes dentro de la zona urbana mediante la aplicación del índice saprobio. Objetivos específicos: Determinar la composición y densidad del fitoplancton, identificando la presencia de organismos indicadores dentro de esta clase planctónica. Determinar los parámetros físico-químicos más importantes como son: DBO5, OD, pH, temperatura, salinidad y nutrientes. Contribuir con un aporte investigativo científico, que sirva para generar antecedentes sobre el deterioro paulatino que puede estarse provocando en este sistema hídrico. HIPÓTESIS: H0: Los valores del índice de saprobio no son significativos en la determinación de la contaminación de origen orgánico en el agua del río Babahoyo y sus afluentes dentro de la zona urbana. H1: Los valores del índice saprobio son significativos en la determinación de la contaminación de origen orgánico en el agua del río Babahoyo y sus afluentes dentro de la zona urbana. MATERIALES Y MÉTODOS: PARÁMETROS FÍSICOQUÍMICOS: -Temperatura - pH -Salinidad -OD -DBO5 -Nutrientes. PARÁMETROS BIOLÓGICOS: - Fitoplancton (Índice biótico, Índice de diversidad) Mapa de estaciones de muestreo en el río Babahoyo y sus afluentes PARÁMETROS BIOLÓGICOS Análisis cuantitativo TÉCNICA DE GOTEO DE SEMINA (1978) N= [(DV/SV TN]/Q ÍNDICE BIÓTICO: Índice de Saprobio por Pantle y Buck (1955) ∑ (s.h) (S)= ∑h ÍNDICE DE DIVERSIDAD: Shannon & Weaver (1949) s H= - ∑ (pi) (log2pi) i=1 COEFICIENTE DE BRAY-CURTIS (SIMILARIDAD DE COMUNIDADES) Programa informático SPSS ∑ 2 min (Xjj,Xjj) Sjk= ∑ (Xjj + Xjk) RESULTADOS 1. COMPOSICIÓN Y DENSIDAD DEL FITOPLANCTON Frecuencia relativa por clase fitoplanctónica en el río Babahoyo y sus afluentes Resultados Densidades fitoplanctónicas en el río Babahoyo y sus afluentes (octubre – diciembre 2011) Resultados Octubre Noviembre Diciembre Frecuencia relativa por especie fitoplanctónica (octubre – diciembre 2011) Resultados Octubre Noviembre Diciembre Diversidad del fitoplancton en el río Babahoyo y sus afluentes (octubre – diciembre 2011) Resultados Índice de saprobio Valores de la aplicación del IS durante octubre 2011 Estación Índice: Resultado Grado de saprobiedad Grado de contaminación orgánica DBO5 NH4- O2 mg.l-1 N mg. mg.l-1 l-1 1 1 Oligosaprobio Ausencia 0,31 0,058 6,64 2 2,3 Betameso saprobio Débil 0,53 0,17 6,57 3 1,4 Oligosaprobio Ausencia 0,45 0,018 7,17 4 1 Oligosaprobio Ausencia 0,33 0,03 6,97 5 1 Oligosaprobio Ausencia 0,05 0,04 6,19 6 1,1 Oligosaprobio Ausencia 0,77 0,021 5,59 Resultados Valores de la aplicación del IS durante noviembre 2011. Grado de contaminación orgánica DBO5 NH4- O2 mg.l-1 N mg. mg.l-1 l-1 Oligosaprobio Ausencia 0,5 0,016 5,1 1 Oligosaprobio Ausencia 0,67 0,053 5,15 3 1 Oligosaprobio Ausencia 0,56 0,018 5,43 4 1 Oligosaprobio Ausencia 0,07 0,04 6,07 5 1 Oligosaprobio Ausencia 0,7 0,092 5,68 6 1 Oligosaprobio Ausencia 0,44 0,053 5,28 Estación Índice: Grado de Resultado saprobiedad 1 1,2 2 Resultados Valores de la aplicación del IS durante diciembre 2011. Grado de contaminación orgánica DBO5 NH4- O2 mg.l-1 N mg. mg.l-1 l-1 Oligosaprobio Ausencia 1,9 0,009 5,41 1,7 Betamesosapro bio Débil 1,5 0,079 4,61 3 1 Oligosaprobio Ausencia 0,98 0,033 5,38 4 1 Oligosaprobio Ausencia 0,1 0,053 5,17 5 2,2 Betamesosapro bio Débil 0,1 0,125 4,85 6 1,3 Oligosaprobio Ausencia 0,79 0,119 5,51 Estación Índice: Grado de Resultado saprobiedad 1 1,1 2 Resultados Similaridad Bray - Curtis 2. VARIABLES FÍSICO – QUÍMICAS Resultados Resultados Resultados Resultados DISCUSIÓN Estuario del río Esmeraldas: -Mesosaprobio II -Bloom de diatomeas -Diversidad baja -Degradadores predominan sobre productores (Jiménez, 2006) Río Babahoyo y sus afluentes: -Betamesosaprobio -Contaminación orgánica débil -Bloom de diatomea Ulnaria ulna -Diversidad absoluta baja -Confirma agua ligeramente contaminada Discusión Características presentes en este lugar: -Recibe todos los efluentes y aguas de escorrentía que provienen de los sembríos -Rivera se encuentran piladoras, arrojan la cascarilla de arroz -Río es estrecho Estación 2 (Represa La Ventura) Aguas ricas en nutrientes y agroquímicos Cascarilla dispersada forma una película causando escaza disponibilidad de luz, interfiriendo en el proceso natural de fotosíntesis Discusión Estación 5 (Puente El Salto) Características presentes en este lugar: -Casas balsas - No poseen servicios básicos - A la altura del Malecón hay un sitio de descarga de aguas lluvias -Pozos sépticos en las riveras (pocas) - Servicios higiénicos sobre el río (mayoría); esto refleja los valores altos obtenidos para el amonio. - Al escurrir el agua lluvia del centro de la ciudad puede incrementar la carga orgánica, restando oxígeno disuelto al agua Discusión TULAS o TULSMA: Límites permisibles -Amonio los valores van de trazas a 0,1 mg.l-1 - Oxígeno disuelto, el valor permisible es de 5 mg.l-1 Dictamen de calidad de aguas corrientes (aplicación índice de saprobios): Valores para aguas sin contaminación (Roldán, 1999) -DBO5, 1mg.l-1 - Amonio, trazas - Oxígeno disuelto, mayor a 8mg.l-1 Discusión El Nitrógeno: -Encontrado con mayor frecuencia como anión nitrato - Los niveles en el agua dulce, dependen de la cantidad de fertilizantes utilizados en la agricultura -Es de rápida solubilidad - Bajos niveles en la estación seca, (evaporación y transpiración) - Altos niveles en la estación lluviosa (escorrentía) Masón, 1982 El Fósforo: -Ligado a las partículas del suelo - La pérdida de este elemento está asociado al proceso de lixiviación de los suelos (erosión) - Las partículas son transportadas por el viento y por el agua Los mayores valores obtenidos en este trabajo se presentaron en la estación seca, posiblemente por los sistemas se riegos que utilizan los agricultores En el área de estudio existen suelos despojados de vegetación en las tierras de cultivo Discusión Ulnaria ulna: -Especie cosmopolita - Habita en viveros, mares eutróficos o aguas ricas en nutrientes (Bellman et al., 1994) - Se la relaciona con lugares donde reciben descargas de efluentes industriales: fábricas de papel, desperdicios fenólicos y petróleo, en su mayoría asociadas a contaminación orgánica (Palmer, 1959) Discusión Polymyxus coronalis: -Blooms ocurren donde hay abundante materia orgánica - Indicadora de procesos de eutrofización - Habita en ambientes con alto contenido de nutrientes (Cajas et al., 1998b) Melosira granulata: -Especie estuarina - Se relaciona con procesos de eutrofia (Duque y Donato, 1992) Discusión Coscinodiscus eccentricus: -Especie oceánica - Se encuentran cerca de la costa (Jiménez, 1983) Presencia de especies estuarinas y oceánicas: Es resultado de la influencia de las mareas, debido a que el río Babahoyo es un importante afluente del río Guayas y este a su vez tiene salida al Golfo de Guayaquil. Discusión Mayor similaridad Población de fitopláncton: - Estaciones 5 y 6 (noviembre y diciembre) -Especie dominante registró valores del 70% - Presencia de Synedra goulardii en las dos estaciones Valores físico – químicos: -DBO5 osciló entre 0,70 y 0,79 mg.l-1 - Oxígeno disuelto 5,51 y 5,68 mg.l-1 - Amonio 0,092 y 0,119 mg.l-1 (no fue similar) Menor similaridad Población de fitopláncton: -Estación 1 (diciembre) - Especie representativa Polymyxus coronalis 36,9% Valores físico – químicos: -DBO5 1,9 mg.l-1 -Oxígeno disuelto 5,41 mg.l-1 - Amonio 0,009 mg.l-1 Discusión Cianobacteria Oscillatoria tenuis: En todas las estaciones que presentaron contaminación orgánica débil, se halló esta especie en cantidades menores, su presencia está ligada a hábitats de aguas corrientes dulces o saladas, aguas estancadas, permanentes o estacionales y es catalogada como indicadora de contaminación orgánica (Palmer, 1959) Discusión Durante todos los muestreos, en las estaciones con grado Betamesosaprobio se pudo observar la presencia de Hyacinthus orientalis (Bulbos de jacinto) planta acuática bulbosa flotante, caracterizada por presentarse en ambientes con cantidades considerables de nutrientes y proliferan en aguas con procesos de eutrofización. Su presencia afecta el paso de la luz (forman capas sobre el agua) y cuando mueren permiten un aumento de la materia orgánica en descomposición. Discusión Diversidad absoluta: -Resultados bajos en todos los meses y estaciones - Dominancia cuantitativa de Ulnaria ulna. Indicativo de cambios en la calidad del agua Agroquímicos: -Fertilizantes ( Urea, Muriato de Potasio, Sulfato de Amonio y abonos foleares) - Herbicida (Gramoxone, Propanil, Romstar, 2.4 D Amina, Glifosatos y Aurea), Insecticidas (Gramicida, Cipermetrina, Monocotofrox, Vitamax, Carbofuran), Fungicidas (Cuprofix, Baxudin) Sembríos de arroz, soya, banano, maíz, cacao y caña de azúcar; potreros -Favorece el desarrollo de especies - Hábitat adecuado para su activa reproducción Probablemente: - Relacionado con la fuerte actividad agrícola que registra este cantón Discusión Presencia de dragas -Operan las 24 horas - Proveen de relleno hidráulico - 3 en el área de estudio (Estaciones 2, 4 y 5) La operación de las dragas hidráulicas permite una remoción perenne en la columna de agua (funcionamiento mediante succión), extrayendo parte de los nutrientes y la materia orgánica asentados en el sustrato, se relaciona con el hallazgo de especies bentónicas. Otra parte es dispersada y transportada por la corriente, favoreciendo a un estado oligosaprobio. CONCLUSIONES Se confirma la hipótesis H1, debido a que los valores obtenidos por la aplicación del índice de saprobio indican que el agua del río Babahoyo y sus afluentes presenta contaminación de origen orgánico Los valores bajos de diversidad absoluta registrados son un indicativo de que el medio está sufriendo presiones de origen antropogénico (comunidad fitoplanctónica no posee un grado significativo de organización) Los resultados obtenidos de los análisis físicoquímicos coinciden con los resultados del índice de saprobio en donde muestran que en la estación dos y cinco existe contaminación orgánica débil La dominancia de especies como: Ulnaria ulna, Melosira granulata y Polymyxus coronalis, son consideradas como indicadoras de hábitats con concentraciones de materia orgánica y de presencia de nutrientes orgánicos e inorgánicos con tendencia y desarrollo de eutrofización. RECOMENDACIONES Realizar otros estudios de calidad de aguas, con énfasis en la determinación de agroquímicos, lo cual permitirá establecer el impacto que la actividad agrícola tiene sobre el sistema del río Babahoyo. Es necesario comenzar a plantear medidas y control por sobre todo con respecto al material orgánico que liberan las piladoras de arroz en el agua del río San Pablo. Dentro de los estudios de composición, distribución y abundancia del plancton, realizar muestreos en meses que incorporen los dos cambios estacionales: invierno y verano.