calidad-disponibilidad río gil gonzález 2012

EVALUACION SISTEMATICA DE LA CALIDAD Y DISPONIBILIDAD DE LAS AGUAS DEL RIO GIL GONZALEZ Y SUS TRIBUTARIOS MÁS

IMPORTANTES

INFORME PRESENTADO POR

El Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA) de la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN-Managua),

a través de la alianza con el proyecto CIRA/UNAN-FUNDENIC SOS

Julio 2012

UNAN-Managua

Evaluación sistemática de la calidad y disponibilidad de las aguas del Rio Gil González y sus tributarios más importantes

CIRA/UNAN | Introducción – Capitulo 1 1

Créditos Grupo multidisciplinario del CIRA/UNAN: - Mtra. Thelma Salvatierra – Responsable Operativa

del proyecto, encargada Capitulo 1, Revisora Capitulo 5,

Area de Investigacion.

- Ing. Maynor Ruiz – Responsable Capitulo 2,

Estudiante Maestria en Ciencias del Agua.

- Mtra. Yelba Flores – Revisora Capitulo 2,

Laboratorio Hidrogeologia.

- Lic. Silvia Mongalo – Responsable Capitulo 3,

Laboratorio Aguas Naturales.

- Mtra. Selvia Flores – Revisora Capitulo 3,

Laboratorio Aguas Naturales.

- Lic. Lucia Vanegas – Responsable Capitulo 4,

Laboratorio de Microbiologia.

- Lic. Rafael Varela – Responsable Capitulo 5,

Laboratorio Hidrobiologia.

Diseño de Mapas: - Laboratorio Hidrogeologia CIRA/UNAN

Fotografias: - Archivo del CIRA/UNAN

Edición y Diseño: - Mtra. Thelma Salvatierra

Impresión: - Area de Investigacion - CIRA/UNAN

Fecha de Entrega: - Julio 2012. Managua, Nicaragua

Colaboradores: - Ing.Daniela Luna – UGA Alcaldia de Belen

- Lic. Bosco Bonilla – UGA Alcaldia de Buenos Aires

- Ing. Orlando Lopez – UGA Alcaldia de Potosi

Proyecto CIRA/UNAN-FUNDENIC SOS

Financiado por Comision Europea

Cofinanciadores CIRA/UNAN



Contenido

Capitulo 1.- Resumen ejecutivo, generalidades del Rio Gil González (área estudiada), objetivos y descripción del trabajo (diseño metodológico)………………………………………1-31

Capitulo 2.- Medio físico-natural y potencial hídrico……………………………………………32-61 Comprende Geomorfología, Geología, Suelos, Hidrología e Hidrogeología

Capitulo 3.- Calidad de las aguas superficiales del Rio Gil González……………………62-91 Aborda la calidad del agua según su naturaleza físico-química, indicadores de eutrofización, contaminantes metálicos y orgánicos.

Capitulo 4.- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas del Rio Gil González…………………………………………………………………………92-103 Aborda la calidad del agua desde el punto de vista sanitario y de calidad microbiológica, indicadores de contaminación fecal animal y humana.

Capitulo 5.- Calidad del agua superficial a través del uso de Macroinvertebrados Acuáticos como Indicadores biológicos ………………………………………………………………104-118 Comprende los aspectos relacionados con la calidad del agua utilizando indicadores biológicos que determinan el estado ecológico de los sitios animalizados.

Capitulo 6.- Glosario y Anexos……………………………………………………………………………119-135 Abarca todas aquellas definiciones técnicas no comprensibles al lector que fueron mencionadas en cada uno de los capítulos, así como también tablas y figuras complementarias. En los anexos se incluye el programa de monitoreo hídrico del Rio Gil González y tributarios.



Introducción

El río Gil González reviste especial importancia para los Municipios de Belén, Potosí y Buenos Aires del Departamento de Rivas, ya que sus aguas son utilizadas principalmente para riego tanto en la parte alta como media y baja, así como también para recreación, lavado de ropa, baño, abrevadero de ganado, entre otras actividades.

Los tres municipios presentan potencialidades para el desarrollo del ecoturismo, como una tendencia de los municipios de Rivas, por fácil acceso internacional y nacional. Una de las atracciones ecoturísticas es el corredor natural que va desde la parte alta del Rio Gil González (Mata de Caña) hasta el sector del Lago Cocibolca incluyendo las zonas inundadas de Tolesmaida y La Laguna Ñocarime.

Un sistema complejo de canales de riego, provenientes de los campos vecinos, que acarrean agua desde el Lago Cocibolca, Laguna de Ñocarine y el Rio Gil González, no ha permitido definir con exactitud la divisoria de Agua superficial. Esta situación no fue posible definirla debido a las dificultades que se presentaron con el ingreso a los terrenos del ingenio.

La información científico-técnica de este estudio, sirve para entender los procesos que influyen en la calidad y disponibilidad del agua del Río Gil González y tributarios más importantes, lo que combinado con el fortalecimiento local a través de los técnicos municipales y otros actores sociales facilita la formulación de herramientas básicas de gestión integral de cuencas hídricas para obtener un desarrollo sostenible del sector.

Con este propósito, se ha formado la asociación entre La Fundación Nicaragüense para el Desarrollo Sostenible (FUNDENIC SOS) y el Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN), a través del proyecto general “Fortalecimiento de los gobiernos locales de Belén, Potosí y Buenos Aires para la gestión integrada de recursos hídricos de la subcuenca Gil González del Lago Cocibolca”; con apoyo financiero de la Unión Europea, según el Contrato de Subvención: DCI-NSAPVD/2009/224-051, en el marco de la convocatoria: Agentes No Estatales (ANE) – Nicaragua 2008, Referencia: EuropeAid/127760/L/ACT/Nicaragua.

El proyecto incluye, en uno de sus componentes de trabajo, el establecimiento del Sistema de Monitoreo de Recursos Hídricos, mediante la evaluación sistemática de la calidad y disponibilidad de las aguas del Río Gil González y sus tributarios más importantes, que en su mayoría están distribuidos en el Municipio de Belén. Los Municipios de Potosí y Buenos Aires fueron incluidos en las acciones de monitoreo, considerando las áreas con monocultivo: caña de azúcar, plátano y arroz, así como la predominancia de canales de irrigación y embalses.

La interacción planificada ha facilitado la generación de información que aporta a la planificación y posterior gestión integral de la subcuenca del Río Gil González las recomendaciones para los futuros planes de mitigación y ordenanzas municipales.



El trabajo local realizado por el CIRA/UNAN fueron integrados los técnicos de la Unidades Ambientales contratados por FUNDENIC SOS en los municipios involucrados (Belén, Potosí y Buenos Aires), técnicos de las municipalidades, de AMUR y líderes comunales, además de otros representantes, los que participaron en la etapa de planificación, ejecución y capacitación interactiva.

Este informe técnico final presentado por el CIRA/UNAN corresponde a la información científico-técnica que han permitido conocer y evaluar el estado de la calidad de las aguas del Río Gil González en la estación seca y lluviosa, así como también la estimación de los caudales mínimos y máximos en el cauce principal y tributarios más importantes, determinando la disponibilidad del recurso hídrico. Con los resultados obtenidos se ha logrado evaluar las mediciones de caudal del río, durante un año hidrológico, e interpretar las diferentes características biológicas, microbiológicas, físicas, químicas, entre otras que presenta el Río Gil González.

El informe final sobre la calidad y disponibilidad de las aguas del Rio Gil González y sus tributarios más importantes, fue organizado para una mejor comprensión en capítulos, glosario y anexos.



Capitulo 1

Resumen ejecutivo, generalidades del área estudiada (Rio Gil González), objetivos y

descripción del trabajo.

Thelma Salvatierra Suarez P0F

1

1 Área de Investigación y Desarrollo; [email protected]



1.1 Resumen Ejecutivo 1.1.1 Medio físico-natural y potencial hídrico Se realizó el estudio del medio físico-natural y potencial hídrico a detalle que incluye levantamiento geológico (determinación de formaciones y estructuras geológicas), hidrológico (aforos, piezómetros) e hidrogeológico (pruebas de infiltración, medición de niveles estáticos en pozos, inventario de uso y consumo de agua) y la comprobación de campo del uso actual, potencial y tipo de suelos. El objetivo de este componente fue obtener las bases que determinen la dinámica del recurso hídrico y su potencial para de esta manera establecer el programa de monitoreo de agua.

A partir de análisis de los aforos (medición de caudales) realizados durante el periodo 2010-2011, se pudo observar que existe una variación del caudal de Noviembre de 2010 (6.127 m3/s) a Agosto de 2011 (0.619 m3/s), lo que representa una pérdida de aproximadamente el 97% del flujo. Aunque están incluidas el principio del periodo lluviosa (Mayo-Junio), es evidente de la influencia de la canícula y la recarga retardada.

Las mediciones de los caudales del rio Gil González y sus principales tributarios permitió conocer el volumen de agua total producido por la subcuenca, el que se estima en 365.95 MMCA. De estos, 5.25 MMCA son flujo base y 360.7 MMCA son escorrentía.

Esto significa que el aporte del acuífero al río es mínimo y que la mayor parte del agua se pierden como escorrentía superficial y subsuperficial, debido a las características físicas del área estudiada: altos tiempos de concentración e Índice o Coeficiente de Gravelius mayores que 1.

A través del Balance Hídrico de Suelos propuesto por Shosinky y Losillas (2000), se obtuvo un recarga potencia de infiltración de aproximadamente 9.06 MMCA. Estas mismas pruebas, permitieron delimitar cuatro zonas con similares características en cuanto a recarga potencial de infiltración. Las zonas principales de infiltración son: las microcuencas La Campana, San Pedro-Las Mesas, Las Cañas y San Antonio.

El acuífero Belén, llamado así por el municipio que mayor área ocupa, tiene una extensión de aproximadamente 123 km2 Los límites Noreste y Sureste, al no existir barreras geológicas, se definen por las líneas de flujos hacia el Lago de Nicaragua, al Oeste se delimita por las Serranías de Brito, que sirven de divisoria a las aguas que drenan hacia el Pacifico, al Este se toma la costa del Lago de Nicaragua, lo que representa la zona de descarga principal y al SW las rocas plegadas de la Formación Rivas.

La geología de la subcuenca está compuesta de rocas sedimentarias fracturadas. Las fallas y fracturas constituyen las estructuras geológicas más importantes, que sirven de flujo preferencial o de barrera hidráulica, según el caso. La hidráulica está dominada por estas estructuras.

Se realizo el Balance Hídrico Subterráneo, a través de la ecuación de continuidad, obteniéndose un volumen de almacenamiento disponible de –5.09 MMCA. La mayor parte del agua que se infiltra, es flujo base y flujo subterráneo profundo. Esto



garantiza que el rio principal y sus tributarios puedan conservar un flujo mínimo que permite la sobrevivencia de los ecosistemas.

Las cifras obtenidas representan un volumen aprovechable, toda vez se evalúe a detalle, los sitios para realización de obras hidráulicas o construcción de pozos.

1.1.2 Calidad física y química de las aguas superficiales y subterráneas

Se consideran aguas de buena calidad de acuerdo a los valores medios y los rangos calculados en los análisis físicos y químicos en ríos y pozos. Las aguas se categorizaron de manera uniforme como aguas duras, este tipo de aguas producen gran consumo de jabón y dificultan la cocción de alimentos (Custodio E. y Llamas M. R., 2001), sin embargo las concentraciones son menores al valor máximo admisible (400 mg·l-1) de dureza total para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994),

En todos los pozos de muestreo los valores de turbidez y hierro total se encontraron por debajo de los límites máximos permisibles según la Organización Mundial de la salud (OMS) y Normas CAPRE (5,00 UNT y 0.30 mg.l-1 respectivamente). Estos valores reportados muestran que los pozos excavados no tienen sustancias húmicas disueltas indicando que son aguas de buena calidad a excepción de los ríos que presenta concentraciones elevadas producto del arrastre de sedimentos y de material alóctono procedente del área de drenaje, sin embargo no presenta toxicidad para los cultivos de acuerdo a los valores Guía de las Normas Canadienses EQGs.

Desde el punto de vista de agua para riego (relación de absorción de sodio) se determinó que el agua de todos los sitios de muestreo es de clasificación C2-S1 que es agua de salinidad media, apta para el riego. En ciertos casos puede ser necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a la salinidad a excepción del PE-San Juan y PE-San Antonio su clasificación fue C3-S1 indicando aguas de salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad.

Todos los ríos y pozos se caracterizaron por ser del tipo hidroquímico bicarbonatadas cálcicas (HCO3-Ca) por lo general estas aguas son aptas para todo uso (Custodio y Llamas, 2001).

Se encontraron concentraciones de nitratos por encima del valor recomendado según las normas de agua para consumo humano (50 mg.l-1) en el pozo excavado San Antonio, esto está relacionado con la actividad pecuaria en la zona y el estiércol del ganado que son trasladadas por erosión hídrica, a zonas más bajas e infiltrarse en el suelo.

Se detectó la presencia de dos plaguicidas organoclorados alfa HCH y dieldrín en época lluviosa, no sobrepasando los valores establecidos por la EPA.

1.1.3 Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas.

En los ríos estudiados para noviembre 2010, las concentraciones de Coliformes termotolerantes oscilaron entre 35000 – 490 NMP.100 ml, Escherichia coli entre 25000-



490 NMP.100 ml y Enterococos de 9200-140 NMP.100 ml, encontrándose las mayores concentraciones en los sitios San Pedro en las Mesas, La Cruz o Lagarta y el Bosque.

En Abril 2011 las concentraciones más altas de Coliformes termotolerantes y Escherichia coli se encontraron en San Antonio con 160000 NMP.100ml, La Ermita Católica con 7900 NMP.100ml CTT, 4900 NMP.100ml Escherichia coli y 1300 NMP.100ml Enterococos, La Cruz o La Lagarta con 4900 NMP.100ml de CTT y Escherichia coli.

Los coliformes termotolerantes y E. coli son indicadores de contaminación fecal reciente, por tanto los altos valores encontrados en noviembre, sugieren una contaminación de origen antropogénica. En el caso de los enterococos, se demuestra mayor presencia de ganado y de otros animales de origen doméstico que contribuyen a la contaminación del rio, así como el arrastre provocado por las lluvias.

La constante presencia de coliformes termotolerantes y de E. coli en los diferentes sitios analizados durante los dos períodos de muestreo indican una contaminación permanente de origen antropogénico, reflejándose mayormente en el sitio San Antonio en el mes abril donde se encuentran las mayores concentraciones. Cabe destacar que la presencia de estos organismos son indicativos de una contaminación reciente producto de fecalismo al aire libre.

El aumento o disminución del crecimiento bacteriano entre sitios de muestreo y meses puede estar influenciado por la carga de contaminación que es aportada hacia cada sitio en particular.

La presencia de enterococos también es constante durante los dos muestreos, presentándose las mayores concentraciones en los sitios antes mencionados, las concentraciones reportadas en el mes de noviembre posiblemente se deba a mayor presencia de ganado durante esa época y de otros animales de origen doméstico que por el arrastre producto de la lluvia transportan esa contaminación al río

Los valores guías establecidos por la EPA 1986 para el contacto directo y prolongado (actividades de natación y recreación), deben ser de 200 coliformes termotolerantes por cada 100 ml y no debe exceder las 126 colonias de Escherichia coli por cada 100 ml. Para enterococos, Standard Methods edición 21, reporta como valor guía para aguas de recreación de 33 enterococos por 100 ml.

En noviembre 2010 la mayor concentración corresponde al pozo San Juan con 3300 NMP.100ml para CTT, 680 NMP.100ml para Escherichia coli. El mayor crecimiento de Enterococos se encontró en el pozo La Ermita con 2400 NMP.100ml. En Abril 2011 las mayores concentraciones de CTT y Escherichia coli se reportaron en el pozo San Pedro en Las Mesas con 7900 NMP.100ml y 2800 NMP.100ml

Estas altas concentraciones reflejan una contaminación fecal humano y de origen animal en los diferentes pozos estudiados producto de la escorrentía provocada por las lluvias, así como por la evacuación de los desechos humanos en letrinas abiertas y corrientes de agua o que son depositados en las tierras aledañas.

Las guías de la Organización Mundial de la Salud OMS (1997) y normas CAPRE (1994), establecen que bacterias de origen fecal no deben estar presentes en las aguas destinada para el consumo humano.



Para aguas de irrigación las normas Canadienses establecen como concentraciones máximas tentativas de 100 coliformes termotolerantes por 100 ml.

El hábitat normal de los enterococos es el intestino del hombre y animales de sangre caliente, por lo tanto son indicadores de contaminación fecal, sobre todo en muestras de lagos, ríos, estuarios, etc., e indican contaminación producto del estiércol de ganado.

Los enterococos no se reproducen fácilmente en ambientes acuáticos y pueden diseminarse por transmisión fecal-oral o por contacto con superficies contaminadas. Las especies del género enterococos constituyen un serio peligro para la salud ya que pueden provocar enfermedades muy graves como (gastroenteritis, infecciones del trato urinario, enfermedades respiratorias, conjuntivitis, etc.).

Las enfermedades transmitidas por el agua, pueden propagarse con gran rapidez, cuando excrementos portadores de organismos infecciosos son arrastrados por el agua o se lixivian hasta los manantiales de agua dulce, contaminando el agua potable y los alimentos.

El uso de enterococos como un indicador de contaminación fecal de aguas recreacionales fue recomendada por la EPA en 1986, ya que tienen una relación directa con las enfermedades asociadas a la natación en ambientes de agua marina y agua dulce.

Los altos crecimientos bacterianos encontrados en las aguas de los ríos y de los pozos, durante los dos muestreos presentan un serio peligro a la salud de la población, debido a la posible presencia de organismos patógenos aún en aquellos sitios donde se observan concentraciones bajas, haciendo de estas aguas un recurso no apto para consumo ni para actividades de riego.

1.1.4 Macroinvertebrados Acuáticos como indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales.

Para los dos muestreos en los ocho sitios analizados fueron identificados 32 categorías taxonómicas en total, con la Clase Insecta la que más variedad de órdenes presentó: díptera, ephemeroptera, trichoptera y coleóptera, siendo el Orden Díptera la categoría taxonómica con más variedad y frecuencia de Familias encontradas en todos los sitios de muestreo, con dos Familias dominantes Chironomidae y Cerapotogonidae.

Dentro de los insectos también fueron encontrados dos órdenes de importancia fundamental para evaluar los estados ecológicos, Ephemeroptera con dos Familias: Leptohyphidae y Leptophlebiidae; y Trichoptera con la Familia Hydropsychidae, ambas órdenes frecuentes en todos los sitios.

Se encontró que en el segundo muestreo (Época seca - Abril del 2011), el número de individuos por sitio fue mayor y las mayores densidades fueron encontradas en los sitios: San Antonio, La Lagarta y San Gerónimo y en el sitio El Bosque el número de individuos fue mayor en ambas épocas de muestreo.

Hay que destacar que en el segundo muestreo (Época seca-Abril 2011) fueron encontrados mayor cantidad de individuos de macroinvertebrados acuáticos y amplia variedad de Familias. En particular con la Familia Calomaceratidae



(Insecta/Trichoptera) que solamente fue encontrado en el sitio Mata de Caña con 16 individuos contados (3% de Abundancia numérica) y según el índice BMWP’/CR le asignan un valor de tolerancia de 8 (indicador de excelente a muy buena calidad de agua).

En general se encontró que la calidad ecológica (Índice BMWP’-CR) en los sitios analizados en el cauce principal y tributarios más importantes del Rio Gil González, fueron consideradas de buena calidad para los dos muestreos (Nov.2010 y Abril 2011), solamente en los sitios La Ermita, San Pedro y La Lagarta fueron determinadas aguas de regular calidad en el muestreo de Noviembre 2010.

1.1.5 Consideraciones generales.

Los resultados encontrados en este estudio sobre la calidad y disponibilidad del agua del Rio Gil González y sus tributarios más importantes, reflejaron información en general del agua superficial y subterránea, no así en particular de la dinámica del acuífero, para esto hay que continuar los estudios para determinar información del acuífero.

Para determinar si el acuífero está contaminado, se debe hacer un estudio a detalle del riesgo de contaminación. En el caso de los pozos excavados representan un mayor riesgo de contaminación por su estructura, por ser de poca profundidad, de manera que los contaminantes que se infiltran desde la superficie del suelo pueden impactar al agua subterránea más fácilmente (aguas de escorrentía), así como por tener mínima protección y por la manipulación de los mismos en la forma de extracción del agua.

Para decidir si se deben cerrar los pozos, es necesario realizar muestreos periódicos como se indica en el programa de monitoreo hídrico del Rio Gil González y tributarios, que permita evaluar como es la calidad de sus aguas y determinar de dónde proviene la contaminación, ayudando a seleccionar los pozos que puedan ser utilizados para consumo previo tratamiento de sus aguas.

Para ayudar a prevenir las enfermedades transmitidas por el agua se deben tomar algunas medidas como: hervir el agua, desinfectar el agua con cloro, lavar las manos después de ir al baño y antes de manipular alimentos.



1.2 Descripción general de la subcuenca del Rio Gil González.

Dentro de la Cuenca de los Grandes Lagos y el Río San Juan (Cuenca No.69), se encuentra la Subcuenca del Río Gil González (Figura 1.a), ubicada en el flanco oeste del Lago de Nicaragua (Cocibolca). Geográficamente pertenece al departamento de Rivas, específicamente en los municipios de Belén, Potosí y Buenos Aires. La cuenca de los grandes lagos drena hacia la vertiente del Atlántico y es la más extensa del país (29, 824 km2) y una de las más relevantes por contener los dos grandes lagos y cinco humedales Ramsar de los nueve existentes en Nicaragua.

El Río Gil González constituye el más extenso y caudaloso rio de los municipios de Belén, Potosí y Buenos Aires localizado entre las coordenadas 609 y 627 este y las 1272 y 1282 norte (North American Datum de 1927, NAD27), con una área total de 68.43Km², y un perímetro aproximado de 56.41km, con relieve de plano a ondulado, alcanzando la mayor elevación apenas 348 metros sobre el nivel medio del mar en las zonas más elevadas del rio, hasta descender a los 34 msnm en el Humedal Litoral del Lago Cocibolca (infiltrándose subterráneamente) y La Laguna de Ñocarime.

Entre sus principales tributarios están: Mata de Caña, San Juan Viejo, Las Mesas, Jocomico y Las Cañas. Las quebradas San Juan Viejo, Las Mesas y Jocomico conservan durante el verano un caudal mínimo, el resto desaparece. El sistema de drenaje está constituido por un curso principal y sus tributarios, es una red simple con tributarios intermitentes, se distinguen corrientes de hasta tercer orden.

La Subcuenca del Río Gil González está compartida por tres municipios Belén: 55.51km que representan el 81% del área total de la subcuenca, Potosí 9.71km (14%) y Buenos Aires con 3.21km (5%). En el municipio de Belén el Río Gil González cruza las comarcas Mata de Caña y Las Mesas, en Potosí – San Jerónimo y en Buenos Aires la comarca de Tolesmaida. Como se ha visto principalmente el área se extiende en el municipio de Belén (Figura 1.a).

Las actividades realizadas en el área del proyecto CIRA/UNAN – FUNDENIC SOS solamente fueron ejecutadas en Rio Gil González – en tributarios más importantes y cauce principal (Figura 1.a), que según la divisoria natural del agua utilizando curvas de nivel es una subcuenca.



Figura 1.a. Mapa de ubicación del área de trabajo, que corresponde a la división de la subcuenca según curvas de nivel.



1.3 Objetivos

1.3.1 General Generar la información científico-técnica necesaria para organizar el programa de monitoreo hídrico en el Rio Gil González y tributarios, en el área de influencia municipal de Belén, Potosí y Buenos Aires, como parte del proceso de gestión integral de los recursos hídricos contenidos en la subcuenca.

1.3.2 Específicos

Determinar la calidad de las aguas superficiales y subterráneas en la subcuenca del Río Gil González, mediante la cuantificación de variables biológicas, físicas y químicas, identificando áreas con más riesgo de contaminación.

Establecer la calidad de las aguas superficiales utilizando la información obtenida de los macroinvertebrados acuáticos bénticos (MIAB), como herramienta fundamental en el biomonitoreo hídrico por parte de los técnicos de las Unidades Municipales de Gestión Ambiental una vez finalizado el proyecto.

Crear una plantilla de variables de fácil medición de la calidad de las aguas superficiales y subterráneas en la subcuenca del Río Gil González, que faciliten el seguimiento y control del monitoreo periódico por los técnicos de las Unidades Municipales de Gestión Ambiental una vez finalizado el proyecto.

Determinar las características hidrológicas e hidrogeológicas más importantes de la subcuenca, como base para el manejo sustentable de los mismos.

Desarrollar las actividades de planificación, campo, capacitación e integración conjuntamente con los técnicos de las Unidades de Gestión Ambiental Municipal, en coordinación con el CIRA/UNAN.



1.4 Descripción del trabajo.

1.4.1 Recopilación de información secundaria. Fue revisada la información producida en el CIRA/UNAN durante la ejecución del proyecto calidad y disponibilidad del agua de la subcuenca del Río Gil González en el área de influencia Municipal de Belén y Potosí, un aporte de información científico-técnica para el desarrollo de una estrategia de gestión integral (2005 – 2007). Con la información se planifico y diseño el trabajo de campo y la generación de información primaria, dando continuidad al primer diagnostico de calidad y disponibilidad del Rio Gil González.

1.4.2 Giras de reconocimiento general. La planificación del trabajo de campo requiere del conocimiento previo del área de estudio, para esto fue necesario dos giras de reconocimiento por toda la subcuenca del Rio Gil González. Esto permitió un mejor conocimiento de la situación y características de la zona, que junto con la información secundaria facilito el uso eficiente de los recursos y una planificación efectiva de las actividades que llevaron al cumplimiento de los objetivos planteados.

En las salidas de reconocimiento fueron seleccionados los sitios para la colecta de muestras de sedimentos, aguas superficiales (tributarios y cauce central) y subterráneas (agua de pozos-excavados y perforados), así como los sitios en donde fueron realizados los aforos (mediciones de caudales en los tributarios y cauce central) y las pruebas de infiltración en suelos. Además fueron definidos los sitios y el tiempo para la realización del levantamiento geológico, identificación y georeferenciacion de objetos hidrológicos (pozos, manantiales). Esta selección fue realizada en consenso con los técnicos de las alcaldías involucradas, considerando las necesidades de la población, los posibles problemas de contaminación identificados, importancia estratégica de la fuente de agua, entre otros.

Posteriormente se realizaron giras de campo particulares para cada uno de los componentes del proyecto.

1.4.3 Levantamiento de la información geológica dentro de la Subcuenca Gil González. La Geología consiste en la determinación de estructuras formadoras de acuíferos, densidad y distribución de las fracturas, tipos de fracturas, tipos de roca.

El reconocimiento geológico en la subcuenca del Rio Gil González se llevo a cabo en tres semanas de trabajo de campo en diferentes sitios para evaluación de estructuras.

Las semanas trabajadas por personal especializado del Laboratorio de Hidrogeología del CIRA/UNAN fueron las siguientes: del 28 de septiembre al 01 de octubre; del 10 al 14 y del 24 al 28 de octubre 2011. Fue realizado un recorrido de 80 km, los que fueron divididos en 10 recorridos geológicos, contando con un total de 256 mediciones de datos geológicos y estructurales de las formaciones geológicas presentes en el área de estudio.



En el recorrido efectuado se logro determinar las rocas predominantes, así como también algunos fenómenos de carácter hidrogeológico que permiten entender el comportamiento del agua dentro de la roca.

Toma de datos geológicos y estructurales en diferentes formaciones geológicas dentro del área de estudio.

Descarga de agua subterránea dentro de rocas fracturadas.

1.4.4 Pruebas de infiltración en suelos utilizando anillos dobles.

Para determinar la recarga, se valoró la capacidad de infiltración en los suelos de la subcuenca del Río Gil González y obtener datos para el balance hídrico. Se realizaron 30 pruebas de infiltración con infiltrómetros de doble anillos. Estos consisten en un par de cilindros de metal, con dimensiones específicas: Anillo interno (diámetro de 0.310 m y una altura de 0.505 m) y anillo externo (diámetro de 0.460m y altura de 0.430 m).

La selección de los sitios se realizó en base a tipo y uso de suelo, geología y pendiente. Las pruebas son parte esencial para el balance hídrico de suelos y lámina de recarga a los acuíferos.



Se trata de mantener una lámina, que simule la precipitación, por lo tanto se debe mantener la altura de columna de agua reemplazando constantemente el agua infiltrada. No se debe alterar las condiciones del terreno a menos que haya un objeto demasiado grande. Usando un cronómetro y una regla se inicia las mediciones de descensos en el nivel del agua a intervalos de 1, 2, 5, 10, 20 y 30 minutos. La prueba es concluida cuando la tasa de infiltración o velocidad con que desciende el nivel del agua es constante.

Fueron realizadas dos pruebas por día, debido a la distancia entre cada uno de los sitios evaluados. En total fueron tres semanas dedicadas a esta actividad (del 28 de noviembre al 02 de diciembre/del 12 al 16 de diciembre y del 19 al 23 de diciembre 2011).

Es importante mencionar que los costos de análisis por las pruebas de infiltración en suelos en campo y el análisis en el Laboratorio de Hidrogeología del CIRA/UNAN son asumidas por el CIRA/UNAN, solamente los costos operativos (kilometraje recorrido-combustible, viáticos, e imprevistos son asumidos por el proyecto con los fondos de la Comisión Europea). En el presupuesto y cronograma solamente fueron incluidas 18 pruebas de infiltración, para cubrir todo el área fue necesario incrementar a 30 pruebas en total.

Instalación de los dos anillos concéntricos y medición en el descenso en el nivel del agua.



Figura 1.b. Ubicación de sitios para las pruebas de infiltración en suelos. Las líneas verde claras están relacionadas con el mapa del índice de estructuras mayores del Servicio Geológico Nacional de 1972; y las líneas de color café tienen que ver con las estructuras menores obtenidas a partir del análisis de ortofotomapas en el Laboratorio de Hidrogeología del CIRA/UNAN.

1.4.5 Inventario y medición de niveles de pozos (perforados y excavados).

Esta actividad fue realizada para completar la información hidrológica e hidrogeológica de la subcuenca del Rio Gil González, por personal especializado del Laboratorio de Hidrogeología del CIRA/UNAN, en dos días de trabajo de campo (05 y 09 de septiembre 2011).

La red de monitoreo de pozos se realizo en base al inventario realizado por técnicos de las alcaldías involucradas dentro del proyecto, así con algunos pozos de la red de monitoreo de INETER, cuya institución tiene registros de más de 40 años de mediciones semestrales de niveles de agua en la zona.

Fueron visitados los poblados principales de la subcuenca, se midieron los niveles estáticos de pozos de abastecimiento. Para esto se utilizó la Sonda SOLINST de 100 pies o la de 100m, las unidades luego fueron uniformadas.



Figura 1.c. Mapa de Red de Monitoreo de Pozos.

1.4.6 Medición de caudales en los ríos principales

La medición en los niveles de caudales en los tributarios principales y cauce central fue la actividad con más frecuencia en campo, las mediciones se llevaron a cabo entre la última semana de cada mes (dos días por mes), hasta completar las mediciones en un año hidrológico (Septiembre 2010 hasta Septiembre 2011), a diferencia de como fue descrito en el plan de actividades del proyecto. En los sitios de medición de caudales en los ríos principales también fueron colectadas las muestras para la determinación de la calidad del agua superficial, el mapa de ubicación de los sitios aparece en la sección de colecta de muestras 1.4.7.

Del reconocimiento general, se determinaron 8 sitios de monitoreo mensual del caudal de los ríos. La medición es indirecta a través de la velocidad de la corriente y forma de la sección transversal (profundidad - ancho). Se utilizó el medidor de caudales



Gurley Modelo 622D (digital Price Meter) y el medidor pigmeo Modelo 625A (Pygmy meter) para caudales lentos y profundidades someras.

Variaciones del caudal del rio Gil González en las diferentes épocas del año, a la izquierda en el mes de Octubre y a la derecha en el mes de Abril. Sitio la Ermita Católica.

Medición de caudales en Mata de Caña y La Ermita Católica, respectivamente, contando con la participación de técnicos de las alcaldías involucradas en el proyecto.

1.4.7 Colecta de muestras. La colecta de muestras de agua y macroinvertebrados acuaticos del Rio Gil González, así como colecta de agua de los pozos excavados fue realizada en dos épocas de muestreo, con el fin de observar posibles variaciones en la calidad de los sitios analizados. Por consiguiente el primer muestreo correspondiente a la época lluviosa, se realizo en noviembre 2010 (22 y 23); y el segundo en época seca, en abril 2011 (25 y 26). Los sitios seleccionados en ambas épocas de muestreo fueron los mismos ubicados en la salida de reconocimiento (23 de Septiembre 2010), fueron propuestos en conjunto con los técnicos del proyecto, coordinador del proyecto (FUNDENIC SOS), delegados de las Alcaldía involucradas y técnicos del CIRA/UNAN.



En la parte baja de la subcuenca que corresponde al sector del Municipio de Potosí en el área del Ingenio CASUR no fue posible encontrar pozos, por tal razón solamente fueron ubicados seis sitios para colecta de agua subterránea.

Para determinar la calidad del agua subterránea, a partir de los análisis de muestras de pozos. Del inventario hidrogeológico se determinó la red de monitoreo, los criterios de selección se basaron en la existencia de objetos hidrogeológicos, ubicación en el área de estudio, determinada por las estructuras geológicas, profundidad de pozos, importancia para el abastecimiento a la población.

La elección de los sitios evaluados para la calidad superficial fueron seleccionadas bajo la técnica de conveniencia de acuerdo a los siguientes criterios: zonas de alto riesgo por contaminación por agroquímicos (cultivos de: arroz, musáceas, papaya, caña de azúcar, entre otros) y nitratos (ganadería extensiva), el tiempo y costo de los análisis, accesibilidad a los sitios, actividad antropogénica, agua para consumo humano, zonas para riego, cercanía de asentamientos humanos, fecalismo al aire libre, impermeabilidad del lecho, entre otros.

Figura 1.d- Ubicación de sitios en los tributarios y cauce central. Aforo y colecta.



A continuación en la tabla siguiente se mencionan los sitios analizados y las variables determinadas en agua superficial y subterránea (pozos).

Tabla 1.a.- Análisis realizados y número de muestras colectadas.

Descripción de los análisis a determinar Agua

superficial (Rio)

Agua Subterránea

(Pozos)

Total de muestras

Residuos de plaguicidas organoclorados. 8 + 8 6 + 6 28

Residuos de plaguicidas organofosforados. 8 + 8 6 + 6 28

Residuos de plaguicidas carbamatos. 8 + 8 6 + 6 28

Físico-químico completo + Boro en aguas naturales. 8 + 8 6 + 6 28

* Determinación de DBO y DQO. 4 + 4 ---- 8

Medición de otras variables FQ en campo: To, pH, OD+ % OD, CE. Asumidas por el CIRA/UNAN 8 + 8 6 + 6 28

Determinación de nutrientes indicadores de eutrofización (fósforo total, ortofosfato y nitrógeno total). Asumidas por el CIRA/UNAN

8 + 8 ---- 16

Medición de indicadores bacteriológicos de contaminación fecal (Coliformes totales, Coliformes fecales, E.coli y Estreptococos fecales).

8 + 8 6 + 6 28

Macroinvertebrados Acuáticos (MIA): cualitativo y cuantitativo en sedimento del fondo de los tributarios y rio principal. Asumidas por el CIRA/UNAN

8 + 8 ----- 16

* El DBO y DQO fueron colectadas solamente en agua superficial, estos dos análisis no estaban incluidos en el presupuesto inicial, fueron asumidas por el CIRA/UNAN

Las muestras tanto de agua superficial como subterránea fueron colectadas, preservadas y trasladadas a los laboratorios involucrados del Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN), siguiendo los Procedimientos Operativo del Aseguramiento y Control de la Calidad para la colecta de muestras (PROC) para su posterior análisis. En Capitulo 6, Anexo 6.2 se muestran los siguientes Formatos: de campo para colecta de muestras y de cadena de custodia de muestras que ingresan al CIRA/UNAN.

En la Tabla 1.b se describe resumidamente los procedimientos de colecta de las muestras en campo, según las variables determinadas.



Tabla 1.b. Técnicas de campo utilizadas para colecta de muestras en los laboratorios involucrados del CIRA/UNAN, según las variables utilizadas.

Variables determinadas Técnica de colecta muestras Referencias para el Método

Laboratorio y PROC

CIRA/UNAN

Determinación de coliformes totales, coliformes termotolerantes y E. coli, Estreptococos y Enterococos.

Agua Superficial: utilizar un frasco esterilizado, previamente rotulado con la identificación del punto, sumergirlo en el agua aproximadamente 20 cm y tomar la muestra, cerrar el frasco y depositar en el termo. Pozos: Limpiar la salida con un algodón humedecido con alcohol, quemar para esterilizar, dejar correr el agua aproximadamente 2 min y tomar la muestra. En caso de utilizar balde, enjuagarlo, esterilizarlo como en el pozo, llenarlo con agua y con la mayor precaución verterla en el frasco previamente rotulado.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21th edition.

Microbiología PROC-MB-03 PROC-MB-04

Determinación de nitrógeno total, nutriente indicador de eutrofización en agua superficial y determinación de variables físico químicas (incluyendo Boro y Amonio) en agua superficial y subterránea.

Agua superficial: La muestra debe ser recolectada a la mitad del área de flujo, en contra corriente y a profundidad media. Pozos: cuando se cuenta con una bomba de mano o mecánica, debe ponerse primero en marcha por lo menos dos minutos para sacar el agua retenida en las tuberías antes de proceder a tomar las muestras. Seguidamente coloque el frasco y deje que el agua que sale de la bomba fluya directamente al interior del frasco, los cuales deben dejarse rebosar antes de sellarlos. Si el pozo es abierto utilizar un balde limpio ajustado a una cuerda para facilitar su inmersión y toma de la muestra a la profundidad requerida. Nota: antes de tomar la muestra enjuagar el frasco tres veces con el agua a muestrear, seguidamente proceda a la preservación de las muestras para análisis de amonio, nitrógeno total, nitrógeno total disuelto y nitrógeno orgánico con acido sulfúrico.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21th edition. 2Rodier, J. (1981). Análisis de las Aguas Naturales, Residuales y Agua de Mar. España: Ediciones Omega. Crumpton, W.G., T.M. Isenhart y P.D. Mitchell. (1992). Nitrate an organic N analysis with second-derivate spectroscopy. Limnology y Oceanography 37:907-913.

Aguas Naturales PROC-AN-04 PROC-AN-05



Determinación de fosforo total, fosforo reactivo disuelto (ortofosfato), Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5), Demanda Química de Oxigeno (DQO) y STD (Sólidos Totales Disueltos) en agua superficial.

La muestra debe ser recolectada a la mitad del área de flujo, en contra corriente y a profundidad media, antes de tomar la muestra enjuagar el frasco tres veces con el agua a muestrear, seguidamente proceda a la preservación de las muestras con acido sulfúrico solo para análisis de fosforo total y DQO y depositar en el termo con hielo.


Aguas Residuales PROC-AN-04

Determinación de plaguicidas organoclorados, organofosforados y carbamatos.

Agua superficial: La muestra debe ser recolectada a la mitad del área de flujo, en contra corriente y a profundidad media, tomar la muestra. Pozos: cuando se cuenta con una bomba de mano o mecánica, debe ponerse primero en marcha por lo menos dos minutos para sacar el agua retenida en las tuberías antes de proceder a tomar las muestras. Seguidamente coloque el frasco y deje que el agua que sale de la bomba fluya directamente al interior del frasco. Si el pozo es abierto utilizar un balde limpio ajustado a una cuerda para facilitar su inmersión y toma de la muestra a la profundidad requerida. Una vez colectadas las muestras proceda a la preservación con hexano para análisis de plaguicidas organoclorados, y organofosforados. Depositar en el termo con hielo. Para los carbamatos solamente se coloca el recipiente con la muestra en hielo, no se preserva con hexano. Para la colecta de muestras de agua para análisis de plaguicidas hay que utilizar botellas de vidrio.

Manual de Procedimientos Operativos Normalizados del Laboratorio de Contaminantes Orgánicos, CIRA/UNAN, 2005. PNUMA: Guía para el muestreo, preparación y análisis de contaminantes orgánicos en muestras ambientales (agua, suelos/sedimentos y biota), Manual del Programa del Monitoreo Costero del proyecto GEP-REPCar. PNUMA Programa Ambiental del Caribe, Kingston 2008.

Contaminantes Orgánicos PROC-CO-03

Macroinvertebrados Acuáticos (MIA) cualitativo.

Se utilizo la red de captura de mano o de pantalla de 300 micras, una persona sostiene la red contra corriente y otra persona 50 cm adelante arrastra material con las manos o los pies, para que los macroinvertebrados salgan y queden atrapados en la red.

Los procedimientos de campo fueron elaborados por el CIRA/UNAN.

Hidrobiología Los PROC–HB están en edición, después de validación en campo.



Se lava la red en una bandeja y se repite el procedimiento de captura varias veces en diferentes secciones del rio, después se tamiza la muestra y se guarda en recipientes de plástico y se preserva con alcohol al 94%. También fueron colectados organismos en hojarasca. Se lavan las hojas, tamiza, guarda la muestra y preserva con alcohol al 94%.

Colecta de muestras para identificación de Macroinvetebrados acuáticos (MIA) en el Rio Mata de Caña y colecta de muestras de agua en el pozo excavado en la comunidad Mata de Caña, respectivamente, contando con la participación de técnicos del proyecto.

Colecta de muestras de agua en el pozo excavado en la comunidad San Antonio y Ermita Católica respectivamente, contando con la participación de técnicos del proyecto.



1.4.8 Métodos generales para la obtención de información. Este estudio permitió la aplicación de los siguientes métodos:

La observación indirecta: esta forma de obtener información secundaria ayudó para conocer con más detalle la zona de estudio a través de la revisión bibliográfica, mapas, fotos, etc.

La observación directa: A través de este, se logró caracterizar el área, también ayudó a determinar los criterios para seleccionar los sitios y las variables a tomar en cuenta, según la condición de cada sitio. De igual manera facilitó la identificación microscópica de las diferentes familias de macrtoinvertebrados acuáticos (MIA).

Observación continua: esta obtención de información empírica ayudó para llevar una secuencia de los diferentes procesos del proyecto en el área, desde el inicio hasta el final, sin dejar una parte del proceso sin registrar.

Entrevistas grupales: a través de esto, ayudó a la inserción de los técnicos de la municipalidad, líderes comunales, técnicos del proyecto CIRA/UNAN-FUNDENIC SOS, entre otros a las diferentes actividades realizadas en el área de estudio. En colaboración con los compañeros/as fueron identificados los sitios a estudiar.

La clasificación: Este método permitió la identificación de las diferentes familias, y géneros de macrtoinvertebrados acuáticos (MIA), contenidas en las muestras de sedimentos, haciendo uso de un microscopio compuesto, y de claves taxonómicas, aplicados a los organismos de acuerdo al tipo y forma de los mismos.

1.4.9 Procedimientos generales analíticos. Las técnicas, procedimientos y métodos utilizados en las diferentes variables cuantificadas, están descritos en los Procedimientos Operacionales Normalizados (PON), establecidos como parte del control de calidad que exige el Centro para la Investigación en recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) a los diferentes Laboratorios en donde se procesaron, cuantificaron, trascribieron y analizaron los resultados de las variables analizadas por personal especializado siguiendo las normativas del Área Técnica de Aseguramiento y Control de la Calidad (ATACC).

Tabla 1.c. Variables analizadas, métodos utilizados y laboratorios involucrados del CIRA/UNAN.

Variables determinadas Nombre de la técnica o método Referencias para el Método

Laboratorio y PON

CIRA/UNAN

Determinación de coliformes totales, coliformes termotolerantes y E. coli. Estreptococos y Enterococos.

Técnica de fermentación en tubos múltiples, con dos fases una presuntiva y una confirmativa.


Microbiología PON-MB-01 PON-MB-02 PON-MB-03 PON-MB-09

Determinación de variables físico químicas (incluyendo Boro y Amonio) en agua superficial y subterránea.

Las técnicas para cada uno de los análisis son demasiado extensas, por tal razón se muestran en el Capitulo 6, Anexo 6.2.

Las referencias se mencionan en el Capitulo 6, Anexo 6.2

Aguas Naturales Los PON escritos en el Capitulo 6, Anexo 6.2.



Determinación de nitrógeno total, nutriente indicador de eutrofización en agua superficial.

Segunda derivada con digestión previa con persulfato de potasio

Crumpton, W.G., T.M. Isenhart & P.D. Mitchell. (1992). Nitrate an organic N analisis with second-derivate spectroscopy. Limnology y Oceanography 37:907-913.

Aguas Naturales PON-AN-18

Determinación de fosforo total y fosforo reactivo disuelto (ortofosfato) nutrientes indicadores de eutrofización en agua superficial.

Método del acido ascórbico (método colorimétrico).


Aguas Residuales PON-AR-20 PON-AR-22

Determinación de la Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5).

Método Iodometrico (Modificación de Azida – prueba de los cinco días).


Aguas Residuales PON-AR-10

Determinación de la Demanda Química de Oxigeno (DQO).

Método Titrimetrico con reflujo cerrado.



Determinación de Sólidos totales (STD) en aguas superficiales.

Método gravimétrico.



Determinación de plaguicidas organoclorados y organofosforados. Ver detalle en Capitulo 6, Anexo 6.2

Técnica de cromatografía de gases con detector de captura de electrones (ECD) y columna capilar. Determina quince plaguicidas organoclorados y trece organofosforados.

Manual de Procedimientos Operativos Normalizados del Laboratorio de Contaminantes Orgánicos, CIRA/UNAN, 2005.

Contaminantes Orgánicos PON-CO-01

Determinación de plaguicidas carbamatos. Ver detalle en Capitulo 6, Anexo 6.2

Técnica de cromatografía de gases con un detector termoiónico específico (TSD). Determina 7 plaguicidas carbamatos.

PNUMA: Guía para el muestreo, preparación y análisis de contaminantes orgánicos en muestras ambientales (agua, suelos/sedimentos y biota), Manual del Programa del Monitoreo Costero del proyecto GEP-REPCar. PNUMA Programa Ambiental del Caribe, Kingston 2008.

Contaminantes Orgánicos PON-CO-06

Macroinvertebrados Acuáticos (MIA) cualitativo.

Método de identificación y conteo directo, utilizando técnicas cualitativas.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 1992, 18th edition.

Hidrobiología PON–HB-09

Determinación del Índice IBWP'-CR (2007) utilizando MIA.

Sumatoria de los valores de tolerancia de las familias encontradas, por sitio de muestreo.

Springer, M., Vásquez, D., Castro A, y Kohlmann, B. Uso del Índice BMWP'-CR de la calidad del agua. Universidad de Costa Rica, 2007.

Hidrobiología ∑ VT VT: Valores de Tolerancia

Cuantificación del Índice SAR (Relación de Adsorción de Sodio).

Sodio √Calcio+Magnesio 2

Norma Riverside (US Salinity Laboratory, 1951).

Aguas Naturales

Calculo de carbonato sódico residual (CSR). CSR=(CO3

2-+ HCO3-)- (Ca2++Mg2+)

Clasificación de calidad de agua para riego de la FAO (Ayers, 1987).

Aguas Naturales

PON: Procedimiento Operativo Normalizado del Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN).

1.4.10 Análisis de datos y elaboración de informe Toda la información primaria y secundaria, se analizó y sistematizó por medio de tablas, gráficos y mapas temáticos (elaborados en ArcGIS 9.3). Esto facilitó el análisis

RAS=



espacial, la integración, correlación y comprensión del sistema subcuenca Río Gil González.

Fueron elaborados dos informes técnicos de campo y el informe final sobre las condiciones del medio físico que influyen en el escurrimiento y la infiltración, que determinan los volúmenes de disponibilidad de agua, así como en la calidad del agua subterránea y la calidad superficial de las aguas del Rio Gil González.

1.4.11 Capacitación integral En este componente fueron incluidas las actividades de planificación, campo (aprendizaje en terreno), e integración conjuntamente con los técnicos de las Alcaldías mancomunadas y de retroalimentación basados en la información del proyecto a través de talleres de capacitación, e intercambio de información.

Fue desarrollado un programa de capacitaciones con el método aprender – haciendo consistente en la transmisión de conocimientos teóricos y prácticos sobre la gestión de los recursos hídricos con énfasis en la calidad y disponibilidad de los mismos. Se identificaron un conjunto de variables de campo cuya fácil medición posibilitara el uso adecuado por los técnicos de las Unidades de Gestión Ambiental de cada una de las Municipalidades para la inspección rutinaria y frecuente de las áreas de mayor riesgo o sensibilidad en el sector focal del proyecto.

El resultado prioritario fue capacitados los técnicos de las unidades de gestión ambiental de las alcaldías involucradas, los técnicos del proyecto y otros actores locales, en temas relacionados a las variables de calidad del agua y disponibilidad.

En la Tabla 1.c se muestra en detalle los temas y subtemas desarrollados por los investigadores-docentes del CIRA/UNAN, en los talleres de capacitación teórico – práctico.

Fueron presentados a solicitud de FUNDENIC SOS los avances de resultados y análisis alcanzados en la primera etapa de ejecución del Plan de Monitoreo Hídrico, con el objeto de socializar información, la cual será de importancia para los procesos de trabajo que se desarrollan actualmente en el territorio. Esto fue posible en el primer taller – sesión de trabajo para la “definición de principios de gestión-manejo de la subcuenca Gil González”, realizado en las instalaciones de FUNDENIC SOS.

Otras actividades adicionales no financiada por el proyecto consistente en participación en reuniones de planificación y coordinación con los diferentes actores en la subcuenca de Gil González (AMUR, Delegación MARENA, proyecto PSAH, GTZ, Alcaldías involucradas-Belén, Potosí y Buenos Aires, CIRA/UNAN, FUNDENIC SOS, entre otros) y un taller de retroalimentación con los coordinadores de los componentes de género, cuencas hídricas e institucionalidad del proyecto MARENA-PIMCHAS.

Participación activa en el Lanzamiento oficial del proyecto Fortalecimiento de los gobiernos locales de Belén, Potosí y Buenos Aires para la gestión integrada de recursos hídricos de la subcuenca Gil González del Lago Cocibolca a cargo de FUNDENIC SOS.



Participación activa en la actividad sobre declaración del parque ecológico intermunicipal Laguna de Ñocarime y oficialización del comité intermunicipal subcuenca Gil González a cargo de FUNDENIC SOS.

Tabla 1.d. Temas y subtemas desarrollados con los diferentes actores involucrados.

Lugar de las capacitaciones Temas y Subtemas Participantes Fechas

Alcaldía de Buenos Aires

Características físicas de la subcuenca: Geología, Hidrogeología, zonas de recarga, pruebas de infiltración en suelos, medición de caudales, medición de niveles de pozos (excavados y perforados), medición de manantiales, entre otros subtemas.

Técnicos de las Unidades Ambientales y de Planificación de las Alcaldías de Belén, Potosí y Buenos Aires, técnicos del proyecto, delegados de AMUR, docentes-investigadores del CIRA/UNAN, entre otros.

20 de Septiembre 2010

Alcaldía de Belén

Variables físico-químicas para determinar calidad de agua: Definición de las variables físicas (To; pH; CE; Sólidos-T,D,S; turbidez; color, olor y sabor) y químicas (aniones, cationes, nutrientes, metales, plaguicidas, etc.) de importancia para la calidad del agua.


05 de Octubre 2010

Alcaldía de Potosí

Colecta, custodia, preservación y traslado de las muestras de agua y sedimentos. Materiales para la colecta, tipo de muestra (superficial-ríos, lagos, lagunas, etc, y subterránea-pozos-excavados/perforados, manantiales, norias, etc.), tipo de preservación y traslado para las variables físicas y químicas.


07 de Octubre 2010

Alcaldía de Potosí

Calidad del agua a través de la medición de variables Biológicas: Descripción de la fauna en ecosistemas lenticos y loticos; características generales de las variables biológicas; diversidad Biológica; descripción de los Índices Biológicos; colecta de muestras bacteriológicas; características generales de las bacterias y virus; indicadores de contaminación fecal; caso de estudio calidad bacteriológica de las aguas del RGG (CIRA/UNAN, 2005-2006).


13 de Octubre 2010



Alcaldía de Buenos Aires

Calidad del Agua a través de la Medición de Variables Biológicas: Descripción general del fitoplancton (algas); descripción general del zooplancton; descripción general de los macroinvertebrados acuáticos bénticos (MIAB), descripción de los Índices Biológicos, importancia como bioindicadores, colecta, preservación, custodia y traslado de las muestras.


09 de Noviembre 2010

Segunda capacitación sobre variables físico-químicas para determinar calidad de agua, presentado por la docente-investigadora Mtra. Selvia Flores del CIRA/UNAN, en la Alcaldía de

Presentación de la propuesta técnica del CIRA/UNAN, por docentes-investigadoras del mismo centro.

Intervención del coordinador del proyecto por FUNDENIC SOS en la presentación técnica del CIRA/UNAN.



Tercera capacitación sobre colecta, custodia, preservación y traslado de las muestras de agua y sedimentos, presentado por la docente-investigadora Mtra. Selvia Flores del CIRA/UNAN, en la

Cuarta capacitación sobre calidad del agua a través de la medición de variables Biológicas, presentado por las docentes-investigadoras Mtra. Thelma Salvatierra y Lic. Lucia Vanegas del



Fase practica de la cuarta capacitación sobre Calidad del agua a través de la medición de variables Biológicas, y parte del grupo que asistieron a las capacitaciones, así como las docentes-investigadoras del CIRA/UNAN, en la Alcaldía de Potosí.

Salida de campo para colecta de muestras de agua y sedimentos en los ríos y pozos excavados, participación de los técnicos del proyecto, así como los técnicos del CIRA/UNAN.


CIRA/UNAN | Capitulo 2 – Medio físico-natural y potencial hídrico 32

Capitulo 2

Medio físico-natural y potencial hídrico Yelba Flores P0F

1P y Maynor RuizP1F

2

1 Laboratorio de Hidrogeología; [email protected] 2 Estudiante Maestría Regional en Ciencias del Agua del CIRA/UNAN – Trabajo de tesis en Gil González; [email protected]



2.1 Introducción

El desconocimiento del medio físico y el potencial hídrico, ha provocado un inadecuado manejo de los recursos hídricos en el área que cubre el cauce principal y tributarios del Rio Gil González llamada subcuenca para este estudio.

Los principales problemas observados son: la reducción de los caudales de los ríos en la época seca, altas tasas de sedimentación en las partes bajas de la subcuenca en la época lluviosa, contaminación y degradación de la calidad de las aguas y dificultades de acceso al recurso.

Los aspectos físicos naturales como suelos, geología, geomorfología, hidrología e hidrogeología, base para el conocimiento del potencial hídrico de la subcuenca, no han sido estudiados a detalle. Se cuenta con información a nivel regional, que describe las generalidades de estos aspectos.

Los productos de este estudio estarán dirigidos al planteamiento de estrategias de uso sostenible de las reservas de agua subterránea, para beneficio directo a los diferentes actores sociales del área, para el desarrollo de la economía local y regional. Los resultados pueden ser utilizados para la toma de decisiones a corto y mediano plazo.

Los datos pueden ser utilizados directamente por productores, gobiernos locales, instituciones privadas y/o gubernamentales (ENACAL, MAGFOR, MARENA, INTA, MINSA, entre otras).

2.2 Características del medio físico natural y potencial hídrico El componente del medio físico natural y potencial hídrico de la subcuenca del Río Gil González, se divide en cuatro partes principales:

Geomorfología: Se describe el paisaje que predomina en la subcuenca y las microcuencas, se determina la localización de los accidentes principales del relieve, cadenas y picos montañosos, zonas intermedias y zonas planas.

Geología: Aquí se describen las formaciones rocosas haciendo énfasis en la litología, determinando la porosidad de las rocas, estructuras, localizando las fallas y fracturas importantes en cuanto a permeabilidad.

Suelos: Se describe los tipos de suelo en cuanto a condiciones de drenaje, aquí se presenta el uso actual del suelo, como condicionante de la recarga a los acuíferos.

Hidrología: Se determina la red de drenaje, tipo y predominancia, se calcula el balance hídrico superficial.

Hidrogeología: Se describe el medio hidrogeológico, las características hidráulicas, se realiza la zonificación del acuífero y se calcula el balance hídrico subterráneo.



2.2.1 Geomorfología

INETER, 2003, describe el país en cinco unidades geomorfológicas, Figura 2.a, específicamente, Kuang (1971), dividió la Planicie Costera del Pacifico en siete zonas: La Planicie León-Chinandega (Nagrandana), Mesas del Tamarindo, Serranías del Pacifico, Cuestas de Diriamba, Serranías de Brito, Planicie de Rivas y Cordillera de Los Marrabios.

La Subcuenca Rio Gil González se ubica en la Provincia Costera del Pacifico, una franja estrecha, con un ancho entre 10-35 Km y dirección NW-SE.

Figura 2.a. Provincias Geomorfológicas de Nicaragua. Tomado de INETER, 2003.

Específicamente abarca la Planicie de Rivas y Las Serranías de Brito. Estas últimas se presentan alargadas, con rumbo NE-SW, separadas por ríos con dirección NO-SE. En algunos casos son paralelos a las serranías.

La subcuenca del Río Gil González está conformada por sistemas montañosos de origen estructural, con relieve predominante escarpado a muy escarpado.



Morfológicamente presenta pendientes de 25P

0P a 30P

0P de suaves a moderadamente

inclinadas y escarpadas.

Se pueden distinguir tres tipos de relieves muy marcados, dominados por el tipo de roca y el grado de desgaste por intemperismo. Figura 2.a

Relieve Montañoso: Dominado por elevaciones de que oscilan entre 200 y 320 msnm. Las pendientes oscilan entre 25˚ a 30˚.Este tipo de relieve está asociado a rocas de la formación Rivas. Estas son rocas arcosas y areniscas, resistentes al intemperismo. Se distinguen los cerros Montaña San Cristóbal y La Virgen entre las mayores alturas.

Colinas: Definidas igualmente por la litología del entorno, alcanzan elevaciones medias de hasta 175m. Pueden apreciarse mesetas, relieve plano con elevación entre 150 hasta 200m.

Las pendientes tienen un rango entre 15P

oP y 25P

oP, son suaves a moderadamente

escarpadas. Este tipo de geomorfología está asociado a rocas de menor resistencia como las lutitas.

Valles: El río Gil González corre sobre un valle de considerable extensión, que puede alcanzar más de un kilómetro de ancho. Esto va en aumento debido a las inundaciones originadas por los fuertes inviernos. Los valles están formados por rellenos del cuaternario producto de la erosión de rocas areniscas de grano grueso, arcosas, lutitas y material residual.

Morfográficamente se tienen pendientes de 0˚ a 10˚, presenta topografía irregular y casi llana con variaciones. Se forman zonas de acumulación y erosión.

Figura 2.b. Principales rasgos Geomorfológicos de la Subcuenca Rio Gil González.



2.2.2 Geología

La subcuenca Rio Gil González, está constituida por sedimentos cretácicos de la Formación Rivas y sedimentos Cuaternarios, producto de la erosión.

La Formación Rivas, (2,100 m) es la base de la columna geológica regional del Pacifico de Nicaragua, consiste de areniscas tobáceas, margas, calizas y areniscas. Le sobreyace la Formación Brito de edad Eoceno y 2,570 m de espesor, la que consiste de areniscas y lutitas calcáreas, calizas y grawacas (Kuang, 1972).

Fueron definidas cinco unidades geológicas dentro de la subcuenca. Se describen de la más antigua a la más reciente. Las rocas se presentan alteradas y meteorizadas. De la base al techo se distinguen:

Unidad Arcosas (As): La 0T 0Tarcosa0T 0Tes0T 0T1Tarenisca0T1T 0Tde0T 0T1Tcuarzo1T, de grano semi anguloso. Son rocas de grano grueso compactas y fracturadas, de color gris oscuro debido a la alteración de minerales de micas o arcillas, los granos se observan dentro de una matriz de limo o arcilla.

Las arcosas encontradas en esta zona son producto de la erosión de rocas volcánicas que formaban la antigua cadena volcánica nicaragüense. Los sedimentos derivados se depositaron en un ambiente marino pelágico y posteriormente y compactadas.

Se extienden en la parte Norte, Sur y Sureste de la subcuenca, cubre un 37 % de la superficie de la subcuenca.

Corresponde a la parte basal de la columna estratigráfica local. Se estima que el espesor de esta unidad, es de 200 m en el área de estudio.

Las fracturas se observan abiertas y rellenas de material detrítico: arenas de grano grueso y limo. En algunos casos están rellenas de calcita, lo que reduce la permeabilidad secundaria.

Fotos: Arcosas en Mata de Cana y La Campana.

http://es.wikipedia.org/wiki/Arenisca

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzo



Unidad Areniscas de Gano Grueso (GG): Sobreyace a la unidad de Arcosa. Se extiende principalmente en la parte Norte y Sur de la subcuenca, cubriendo un área de aproximadamente el 2% de la superficie de la subcuenca.

Esta roca se muestra poco alterada, presentando meteorización esferoidal. Son de color gris claro a oscuro, sus granos consisten de fragmentos de areniscas, líticos basálticos, fragmentos de cuarzo del tamaño de arena gruesa.

Foto: Arenisca de grano grueso en Huacalito.

Unidad de Lutitas (Lt): Las lutitas de esta unidad son de grano fino a muy fino, bien clasificadas en una matriz de arcillas. Se observan en capas de uno a dos centímetros.

El color varía de acuerdo al contenido de materiales oscuros o materia orgánica.

Se ubican en la parte Sur y Sureste de la subcuenca, cubriendo el 22% de la superficie de la subcuenca.

Fotos: Afloramientos característicos de Lutitas cerca de la Lagarta.



Intercalación de Areniscas y Lutitas (AL): Esta unidad es básicamente una alternancia de areniscas y lutitas compactas. El espesor de las capas varía entre 20 a 30 cm. Las lutitas son de grano fino a muy fino de color café claro y a veces gris.

Esta unidad aflora cerca de Santa Bertha y hacia la Cantimplora, y cubre el 3.6 % de la superficie de la subcuenca.

Foto: Afloramientos de intercalaciones de Areniscas y Lutitas cerca de la Cantimplora.

El espesor observado es de aproximadamente 40 m. Sobreyace de manera concordante a la unidad lutitas y areniscas, en las inmediaciones de la comunidad San Cristóbal.

Cuaternario Residual (Qr): Esta unidad corresponde a rocas formadas por los productos de meteorización y no transportados. Son producto de la alteración de las arcosas.

Son rocas poco compactas, principalmente en las zonas bajas próximas a la unidad arcosas, la granulometría varía de arena gruesa arenas finas y limos.

Se puede observar en la parte SW y SE de la subcuenca, cubriendo el 10% de la superficie total.

Fotos: Afloramientos de la Unidad Residual, cerca de La Gloria, Jocomico.



Cuaternario Aluvial (Qal): Consiste de materiales aluviales, producto de los procesos erosivos y de meteorización que han afectados las Arcosas y las Lutitas.

Pueden observarse en las riveras de los ríos, como material acumulado en pequeñas terrazas fluviales.

Se presentan como acumulaciones de diferentes tipos de material, formado por arcillas, limos y arenas.

Fotos: Cuaternario Aluvial, se observan como terrazas aluviales en los cauces de los ríos y en los valle o zonas planas.

2.2.2.1 Principales rasgos estructurales

Los principales rasgos estructurales son el Anticlinal de Rivas con dirección NW-SE, fallas y fracturas perpendiculares al anticlinal, con dirección NE-SW y NW-SE.

La estructura de anticlinal es de aproximadamente 5 Km de longitud, atraviesa Pueblo Nuevo, sigue con rumbo NW y se extiende desde Pueblo Nuevo hasta La Lagarta, pasa por San Antonio, El Jocomico y El Consuelo. La desviación se da con rumbo SW en El Progreso.

Las fracturas que afectan a todas las unidades geológicas tienen dirección preferencial NW-SE y NE-SW, formando ángulos de 120˚ entre sí. El espaciamiento entre todos los grupos de fracturas son generalmente de alrededor de 10 cm, ocasionalmente es denso 1-2 cm. La longitud oscila entre 1 a 5m.

Con menor frecuencia ocurren grupos de fracturas que truncan en ángulo de 180 a 290 a las anteriores, sobre todo en las zonas cercanas a las zonas de plegamientos.

La Figura 2.c, muestra la distribución espacial de las unidades y estructuras mencionadas.



Figura 2.c. Mapa geológico de la Subcuenca Rio Gil González.

2.2.3 Suelos

La mayor parte de la subcuenca del Río Gil González está cubierta por suelos arcillosos clasificados como Alfisoles: series San Rafael y Rivas, suelos Vertisoles y Entisoles.

Los suelos Alfisoles, son suelos moderadamente profundos a moderadamente superficiales, bien drenados, arcillosos rojizos que se derivan de estratos de poco espesor de lutita. Se encuentran en lomas que forman una serie de cordilleras bajas paralelas a la costa del Lago de Nicaragua.

La mayoría de los suelos tienen profundidades de 60 a 70 cm, en algunas áreas de 20 a 30 cm. Casi todos los suelos que han sido usados para cultivos han perdido mucho de la capa superficial por erosión. Estos suelos ocupan la mayor parte de la subcuenca del Río Gil González, desarrollándose en las microcuencas de la parte alta y media (Rodríguez et al, 2003).

Los suelos Alfisoles de la Serie Rivas consiste de suelos profundos a superficiales, bien drenados, pardo oscuros con un subsuelo pardo amarillento oscuro. Se derivan de areniscas y lutitas. Las profundidades de los suelos varían de 25 a más de 90 cm, pero son más comunes las profundidades entre 40 y 60 cm.

Presentan permeabilidad moderadamente lenta, capacidad de humedad disponible moderada y una zona radicular moderadamente profunda. Puede distinguirse en la parte alta y media del Río San Pedro-Las Mesas y Las Cañas al NE de la subcuenca (Rodríguez et al, 2003).



Los Suelos Vertisoles no han sido diferenciados en series en el área de Buenos Aires y Potosí, en la parte media y baja de la cuenca. Consisten de arcillas negras y pesadas; son profundos y moderadamente profundos, pobremente drenados. Se derivan de materiales madres básicos como ceniza volcánica, toba y basalto.

Los suelos aluviales consisten de depósitos de materiales recientes de las tierras altas adyacentes, que son depositados por los ríos en las tierras bajas.

Figura 2.d. Tipo de suelos dominantes dentro de la Subcuenca Rio Gil González. Clasificación Taxonómica.

2.2.3.1 Uso potencial de suelos

En la parte alta de la subcuenca (Mata de Caña, San Marcos y Cantimplora), los suelos son aptos para la ganadería. Estos suelos, sin embargo, están cubiertos de bosques de galería, bosque seco y bosques de regeneración natural. Los suelos de la parte central son aptos para los cultivos propios de la zona como: Maíz, sorgo, tabaco, caña de azúcar, yuca, mangos, aguacates, musáceas, hortalizas, papayas, plátanos y pastos.

En la zona de Las Mesas y San Antonio de Jocomico, son apropiados para cultivos de plátanos y frutales como la papaya y granadilla. En la Zona perimetral a la Carretera



Panamericana y parte baja de la subcuenca, los suelos son aptos para el cultivo de arroz, sorgo, caña de azúcar y pastos.

2.2.3.2 Uso actual de suelos

Los suelos de la comunidad de Mata de Caña son utilizados para el cultivo de arroz y ganadería. En el sector de San Juan Viejo y las Mesas se desarrolla la ganadería,el cultivo de plátano y frutas comerciales como la papaya y granadilla., sin ningún tipo de manejo silvopastoril y agrosilvopastoril.

En la parte baja, los suelos están siendo aprovechados para el monocultivo de caña de azúcar y para ganadería extensiva. Gran parte de la zona está fuertemente intervenida existiendo áreas reforestadas de considerable extensión.

Figura 2.e. Mapa de Uso Actual de Suelos dentro de la Subcuenca Gil González.

2.2.4 Hidrología

2.2.4.1 Características generales

El río Gil González es el río principal. Su cauce alcanza una longitud de 19.37Km desde su nacimiento en Mata de Caña hasta su desembocadura cerca del Lago Cocibolca, en el sector de Tolesmaida, según el sistema de drenaje y su conducción final es una subcuenca arréica, porque no drena directamente al Lago Cocibolca o Laguna de



Ñocarime, sus aguas se pierden por evaporación o infiltración sin llegar a formar escurrimiento superficial. El lecho del río es de poca profundidad, y mantiene poco caudal en el verano. La mayoría de los tributarios son corrientes intermitentes.

Entre los principales tributarios del río Gil González están: Mata de Caña, San Juan Viejo, Las Mesas, Jocomico y Las Cañas. Las quebradas San Juan Viejo, Las Mesas y Jocomico conservan durante el verano un caudal mínimo, el resto desaparece (Tabla 2.a).

El sistema de drenaje está constituido por un curso principal, Rio Gil González, y sus tributarios que desembocan casi perpendiculares al cauce principal. Es una red simple con tributarios intermitentes, la corriente alcanza el tercer orden. Por su extensión y tipo de roca, no se desarrollan grandes corrientes.

Tabla 2.a. Principales características físicas de las microcuencas de la Subcuenca Rio Gil González.

Rio Área (km2) Perímetro (km)

Longitud de Cauce (km)

Pendiente Media (m/m)

Índice de Compacidad

Gil González 68.43 56.41 24.35 1.3 1.8

Las Cañas 5.51 12.21 5.10 1.1 1.4

San Pedro 14.62 20.83 14.24 0.8 1.4

San Juan 7.27 14.42 3.02 3.9 1.4

Mata de Caña 2.93 9.18 2.85 7.1 1.5

Huacalito 2.59 6.8 2.20 4.5 1.1

La Campana 1.38 5.19 1.68 11 1.2

Jocomico 3.22 7.72 2.19 12.2 1.1

Se describe una red de drenaje del tipo dendrítico en los ríos de primer orden, condicionado por las formaciones geológicas de la región. Estos ríos drenan hacia los de segundo orden de manera perpendicular. Los tributarios principales forman una red angular con el río principal Gil González, por lo tanto, el sistema está dominado por las estructuras de las rocas.

Las fallas y fracturas son zonas de debilidad por donde el agua superficial escurre con mayor facilidad. Cuando la escorrentía erosiona la superficie, forma canales que siguen este patrón, siendo influenciados principalmente por la pendiente. (Figura 2.f).



Figura 2.f. Red de drenaje del Rio Gil González y sus principales tributarios.

Esta subcuenca fue dividida en 16 microcuencas. Son de forma alargada, con tiempos de concentración grandes e Índice de Gravelius o Coeficientes de Compacidad mayores a 1, sobre todo en la parte alta de la subcuenca. Esto indica un tiempo de llegada rápido de la precipitación, desde las partes más altas a las más bajas de las microcuencas.

El Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) realizo en el periodo 2005 - 2006 un monitoreo del caudal del rio Gil González, reportando una disminución del caudal de Noviembre con 2.194mP

3P/s a 0.013m P

3P/s en

Agosto, con una tasa de perdida mayor al 96% del caudal inicial. Esto se deba a la extracción de agua sobre el cauce del rio, a través de las norias y por la sequía reportada para ese periodo de medición. Aunque están incluidas el principio del periodo lluviosa (Mayo-Junio), es evidente de la influencia de la canícula y la recarga retardada.

Para el periodo de medición 2010-2011 los caudales variaron entre 0.619 m P

3P/s en

Agosto hasta 6.127 mP

3P/s en Noviembre, representando una tasa de pérdida del 97 %

del caudal inicial.



La similitud en los porcentajes de disminución de caudales con respecto al periodo 2005 - 2006, se puede relacionar con la canícula en Agosto; luego el caudal aumenta de manera proporcional a la precipitación. Para el período 2010 - 2011 se triplicó en relación al 2005 - 2006. Sin embargo, se observa la misma dinámica entre las dos épocas de medición.

Tabla 2.b. Principales Microcuencas de la Subcuenca Rio Gil González.

Rio Área (km2) Perímetro (km) Tipo de Corriente

Gil González 68.43 56.41 Permanente

Las Cañas 5.51 12.21 Intermitente

San Pedro 14.62 20.83 Permanente

San Juan 7.27 14.42 Permanente

Mata de Caña 2.93 9.18 Intermitente

Huacalito 2.59 6.8 Intermitente

La Campana 1.38 5.19 Permanente

Jocomico 3.22 7.72 Permanente

La Lagarta 1.56 6.19 Permanente

Figura 2.g. Caudales cauce principal y tributarios Gil González. Septiembre 2010-Septiembre

2011.

Mata de Caña

San Pedro-Las MesasSan Jeronimo

0.00

100000.00

200000.00

300000.00

400000.00

500000.00

600000.00

700000.00

Mata de Caña La Ermita San Juan Viejo San Pedro-Las Mesas

La Cruz San Antonio San Jeronimo El Bosque



2.2.4.2 Características climáticas

La subcuenca Rio Gil González se encuentra en el istmo de Rivas, una faja estrecha de terrenos que limita con el Océano Pacifico y el Lago de Nicaragua. Esta ubicación le confiere un clima influenciado por unos sistemas oceánicos y lacustres, en una mezcla de corrientes de aire caliente provenientes del océano y sistemas de aire más frio de la parte central del país.

El clima del área de estudio, de acuerdo a la clasificación de Koppen Modificado, se ubica dentro del tipo Sabana Tropical (AW). La característica es una estación seca de cuatro a cinco meses, entre Diciembre y Abril y una lluviosa entre Mayo a Noviembre.

La temperatura promedio es de 26.9 °C y la precipitación de 948.7 mm de lluvia por año (INETER, 1967-2009). La precipitación promedio en la subcuenca es de 1327.9 milímetros por año.

Precipitaciones

Durante el periodo lluvioso, de Mayo a Octubre, hay una disminución en la intensidad de las precipitaciones, debido al aumento de la incidencia de la radiación solar. Esto provoca la denominada “canícula”, fenómeno que ocurre entre los meses de Julio y Agosto.

Existe una estación cerca del Ingenio Benjamín Zeledón- CASUR, la cual no cuenta con registros continuos, la base de datos es de 1994 a 2005, la que puede ser de utilidad en la valoración antecedente. Así mismo, existen otras estaciones meteorológicas cercanas, que no cuentan con datos completos de registros, como la estación La Virgen, ubicada a 16 km, estación Tola ubicada a 22 km, estación San Juan del Sur a 25 km. La estación Rivas que se encuentra a 15 km al sur del límite de la subcuenca, cuenta con registros más completos del área por lo tanto se utilizara los datos de esta.

La estación meteorológica más cerca a la subcuenca es la de CASUR, sin embargo no cuenta con datos de registros continuos. La estación Rivas si cuenta con datos de registro continuos desde 1967 a 2009, por esta razón se utilizarán los datos de esta estación para los cálculos de balance hídrico.

La Tabla 2.c muestra los valores promedios de la estación meteorológica Rivas. El mes con más días de lluvia es Septiembre, en el cual se registra un acumulado promedio de 288.1 mm, seguido de Octubre con 291.3 mm.

Al comparar los datos de las estaciones meteorológicas Rivas y CASUR, se puede observar, que las variaciones son mínimas a pesar que los periodos de comparación son diferentes Figura 2.h.



Tabla 2.c. Resumen de las precipitaciones en las estaciones cercanas a la Subcuenca Rio Gil González.

Estación/Período Ene Feb. Mar Abr May. Jun. Jul. Agos Sept. Oct. Nov. Dic Acumulado

San Juan del Sur 1962-2007* 11.4 2.1 2.5 10 127.9 178.1 143.1 138.1 241.7 302.5 96.9 25.8 1280.1

Tola 1970-2004* 10.5 4.2 4.8 20.8 185.7 207.7 155.2 173.7 314.6 251.8 86.9 23.1 1439

Rivas 1967-2009 9.7 3.8 3.4 8.9 8.175 245.9 158.2 189.9 288.1 291.6 93 27.3 1327.9

CASUR 1957-2008* 6.8 1.8 5.7 21.6 217 239.7 146.6 162.5 286.2 309.2 74.3 14.3 1485.7

La Virgen 1955-2007* 16 6.2 5.3 14.1 156.3 238.5 179.1 207.6 292.1 310.4 101 22.2 1548.8

*Estaciones con datos incompletos.

La media anual de precipitación es de 1327.9 mm para la estación Rivas en el periodo 1967-2009 y 1485.7 mm. Para la estación CASUR en el periodo de 1957-2008, las precipitaciones generalmente no superan los 300 mm en todo el año. Estos valores son excedidos durante los eventos extremos asociados al fenómeno del Niño.

Durante todo el año se registran precipitaciones, debido a la influencia de los vientos, que arrastran la brisa del Lago de Nicaragua. Esta situación aporta ligeras lluvias en el Istmo de Rivas en los meses de verano (Tabla 2.c).

Figura 2.h. Comportamiento de las Precipitaciones Mensuales en la Estación Rivas 1967-2009. Comparación del acumulado de Precipitación Estaciones Rivas y CASUR.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sep Oct Nov Dic

Prei

cita

ción

(m

m/m

es)

Comparacion de las Precipitaciones. Estaciones RIVAS-CASUR

Máxima Rivas

Minímo Rivas

Media Rivas

MáximaCASUR

Minímo CASUR

Media CASUR



Temperatura

De las cinco estaciones analizadas, tres tienen registros de temperatura. Únicamente la estación Rivas cuenta con datos completos. Las variaciones de temperatura medias son mínimas, predominando temperaturas altas en los meses de Marzo y Abril, y las menores en Diciembre y Enero (Figura 2.h).

Figura 2.i. Comportamiento de la Temperatura en Estación Rivas Período 1968-2010.

2.2.4.3 Balance hídrico superficial

El balance hídrico superficial del Río Gil González, tiene como propósito evaluar el potencial de agua, en una distribución espacio-temporal, considerando el aporte de cada microcuenca. El cálculo se ha realizado utilizando el método de Thornthwaite (1955), adaptado a las condiciones de la región.

La recarga ocurre de manera natural a través de la infiltración de la precipitación y la escorrentía superficial.

Los valores de evapotranspiración obtenidos, a partir del cálculo de ETP por el Método de Thornthwaite (1950), demuestran que la tasa de evapotranspiración es poca. Se estima un 32% de la precipitación total, influenciado por la humedad desde el Lago de Nicaragua.

20

22

24

26

28

30

32

34

36

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sep Oct Nov Dic

Tem

pera

tura

( ˚C

)

Estación Rivas. Período 1968-2010

Máxima

Minímo

Media



Tabla 2.d. Evapotranspiración. Método de Thornthwite. Datos meteorológicos de la Estación Rivas, periodo 1967-2009.

MES ETP mensual ( mm/mes )

ENERO 57.41

FEBRERO 53.09

MARZO 63.08

ABRIL 296.23

MAYO 61.71

JUNIO 271.90

JULIO 276.82

AGOSTO 56.47

SETIEMBRE 54.92

OCTUBRE 55.90

NOVIEMBRE 53.26

DICIEMBRE 54.93

Total 1355.70

La ETP obtenida, es uno de los parámetros principales para el Balance Hidrico por el Método de Thornwite o el método directo, a través de la ecuación (1) Sokolov and Chapman, 1981:

P-ETP= R Ec. (1)

Donde: P= Precipitación media o media mensual.

ETP= Evapotranspiración potencial.

R= Reservas de agua en el suelo.

La tabla No.4 muestra los valores de P y ETP mensuales, con ellos se pudo obtener la reserva de agua en el suelo (R) de aproximadamente 6.8 x 10-3 MMCA, que no es más que la suma de los incremento de la diferencia entre P y ETP de cada mes.

Los déficit de agua o falta de agua mostrados, es la diferencia entre ETP y ETR de cada mes, luego se suman los resultados. Para la subcuenca del Río Gil González, se tiene un déficit de 10.3 x 10-3 MMCA. Los excesos se transforman en escorrentía o infiltración. Thornthwaite propuso, que el 50 % del excedente de agua de un mes escurre hacia los ríos y el resto se infiltra hacia las capas profundas (Almorox, 1994).

Así de un total de 0.2 MMCA, obtenidos como excedente, 0.1 MMCA (glosario) escurre a través de los ríos y 0.1 MMCA recarga los acuíferos.



Tabla 2.e. Valores obtenidos del Balance Hidrico de Thornwite.

P- Precipitación

ETP corr. – Evapotranspiración Corregida

ETR – Evapotranspiración Real

D – Déficit de Agua en el Suelo

R – Reserva de Agua en el Suelo

E – Escorrentía Producida

Todas las variables se trabajan en mm mensuales y luego se transforman a unidades mayores.

En la Figura 2.j, se muestra el excedente de precipitacion, en casi 10 veces respecto a la ETP, durante los meses lluviosos. Esto indica indica que durante la época lluviosa y en la mayoria del año, existe almacenamiento como reservas, mas los excedentes que se producen. Durante el mes de Abril, se puede observar que la ETP es mayor que la P, provocando el déficit, lo mismo ocurre de Agosto a Septiembre, en el período canicular.

Rmáx 100S O N D E F M A M J J A Total (mm) Total en m³

P 659.8 948.7 224.1 116.4 43.3 24.7 57.4 93.4 627.5 565.9 382.2 468.8 4212.2 288240.85ETP corr. 54.9 55.9 53.3 54.9 57.4 53.1 63.1 296.2 61.7 271.9 276.8 56.5 748.1 51193.023

ETR 54.9 55.9 53.3 54.9 57.4 53.1 63.1 145.2 61.7 271.9 276.8 56.5 1204.7 82438.305D 0 0 0 0 0 0 0 151 0 0 0 0 151 10333.614R 100 100 100 100 85.9 57.5 51.8 0 100 100 100 100 995.2 68102.22E 504.9 892.8 170.8 61.5 0 0 0 0 465.8 294 105.4 412.3 2907.5 198959.541



Figura 2.j. Comportamiento del los parámetros del Balance Hidrico de Thornwite. Se observa un mayor deficit en Abril, mes mas caliente y Agosto a Septiembre, canícula.

2.2.5 Hidrogeología

2.2.5.1 Medio Hidrogeológico

Para el agua subterránea, el concepto de cuencas subterránea, se define como el área bajo la superficie, donde el agua se mueve a un sitio de descarga particular.

Diferentes condiciones durante la historia geológica, han originado una variabilidad y distribución espacial de la porosidad y permeabilidad de los sistemas hidrogeológicos. Debido a que las rocas presentan granulometría fina, la permeabilidad primaria, o porosa es muy baja. Las formaciones geológicas pueden contener agua pero la transmisión es muy lenta.

Las fallas y fracturas constituyen las estructuras geológicas más importantes, en el tipo de rocas presentes en la subcuenca. Desde el punto de vista hidrogeológico, éstas facilitan el almacenamiento y movimiento del agua a través de las rocas.

Las fallas crean zonas lineares de porosidad secundaria más alta. Estas zonas pueden actuar como canales de flujo preferencial de recarga o descarga. La permeabilidad del suelo aumenta por la existencia de fallas, grietas, juntas u otras particularidades estructurales. La caliza y la arenisca presentan pueden ser permeables de acuerdo al grado de meteorización, mientras que los basaltos solo presentan permeabilidad secundaria.

La velocidad del agua, a través de fracturas individuales, puede ser extremadamente alta, si estas presentan relleno de material suelto y de granulometría media a gruesa.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

set oct nov dic ene feb mar abr may jun jul ago set

ETP

P

ETR

http://es.wikipedia.org/wiki/Falla



Los límites del acuífero de Belén, denominado por desarrollarse principalmente en este municipio, se definen en la parte Noreste y Sureste, a partir de líneas de flujos, debido a la ausencia de barreras geológicas. Al Oeste se delimita por las Serranías de Brito, que a su vez son la divisoria de aguas de los acuíferos costeros del Pacifico. Al Este se toma como límite el Lago de Nicaragua, que representa la zona de descarga y al SW con las rocas plegadas de la Formación Rivas.

El nivel de agua se encuentra a escasos metros, en la zona del Humedal de Ñocarime y el Lago de Nicaragua. En las Serranías de Brito, en la parte alta, los niveles pueden alcanzar los 100msnm.

Figura 2.k. Mapa Piezométrico y Red de Flujo. Acuífero de Belén.

2.2.5.2 Características hidráulicas

Las propiedades del acuífero no han sido determinadas, dada la falta de pruebas de bombeo. Se toma entonces, los datos de Transmisividad (T), Almacenamiento (S) obtenidos por Krásný e INETER en 1998 y Fenzl, 1988.



Las rocas bien compactadas (rocas duras) de mayor edad geológica son caracterizadas por su porosidad de fisuración. El proceso de estos cambios suele acelerarse por plegamiento de las rocas (Krásný, 2003).

Las Transmisividades (T) presentan valores de 250 a 3000 m²/d, según INETER, 1998 a partir del análisis de Krásný, J. 1995.

El acuífero es de carácter libre, el almacenamiento oscilan entre 0.05 a 0.20, de acuerdo al análisis de INETER, 1988. El basamento hidrogeológico está representado por la Unidad Lutitas, que forma una especie de cuña y que se consideran de baja permeabilidad, a medida que se profundizan. Figura 2.l.

Figura 2.l. Perfil Hidrogeológico de la Subcuenca Rio Gil González.

El gradiente hidráulico o pendiente del nivel, drena desde las Serranías de Brito hacia el Lago de Nicaragua, con valores entre 0.005 a 0.01. Los gastos específicos varían entre 5-50 m P

3P/h/m alcanzando hasta 150 m P

3P/h/m, si se encuentra en una estructura

de alta permeabilidad. La Tabla 2.k muestra los diferentes tramos de gradiente hidráulico.

Tabla 2.k. Variaciones del gradiente hidráulico en la subcuenca Rio Gil González.

Tramo Gradiente Hidráulico Ubicación en la Subcuenca

Huacalito-Mata de Caña 0.03 Parte Alta

La Penca-San Juan Viejo 0.004 Parte Alta

Santa Berta-Las Mesas 0.01 Parte Media

Mata de Caña-El Socorro 0.003 Parte Media



Hda. Santa Alicia-Ñocarime 0.004 Parte Baja

Las Brisas-Pansaco 0.005 Parte Baja

La red de flujo se utiliza para el cálculo de la descarga subterránea, Qsub, que atraviesa la subcuenca Rio Gil González. Se utiliza la ecuación de Darcy (1856). (Ec.3):

Q=kiA (Ec.3)

Donde:

Q= Caudal que fluye por una sección (m3/d).

K= Conductividad Hidráulica, es una medida de la habilidad del acuífero para transmitir fluidos como el agua (m/d).

i= Gradiente Hidráulico, diferencia de altura entre el punto de entrada de agua y el de salida dividido entre las distancias entre ellos, es adimensional.

La Conductividad Hidráulica (K), se estimó a partir de la transmisividad (T) y la columna de agua atravesada por los pozos. Los valores que se utilizaran se muestran en la Tabla 2.l.

Tabla 2.l. Valores de Transmisividad y Conductividad Hidráulica según promedios de varios autores que han realizado análisis de pruebas de bombeo en el Acuífero Rivas-Nandaime.

Autor Transmisividad (m2/d)

Conductividad Hidráulica K(m/d) Ss (significado)

Krásný (2003) 500 4.17 0.30

Fenzl 300 2.5 0.20

INETER 300 2.5 0.20

Promedio 372 3.1 0.23

El valor de K es de 3.1 m/d, se supone un flujo predominantemente vertical o profundo, el gradiente hidráulico se toma en 0.009, la sección transversal, se calcula con el espesor promedio del acuífero, 120 m y el ancho de tramo de descarga al Cocibolca, desde el límite Norte hasta el límite Sur, para un área de 5, 185.56 m2.

Aplicando la ecuación 3, el caudal que fluye a través del acuífero es igual a 6.34 MMCA.

2.2.5.3 Balance hídrico subterráneo

El balance hídrico en hidrogeología, se basa en la aplicación del principio de conservación de masas, también conocida como ecuación de la continuidad. Esta establece que, para cualquier volumen arbitrario y durante cualquier período de tiempo, la diferencia entre las entradas y salidas estará condicionada por la variación del volumen de agua almacenada.

Entradas – Salidas= Δs Ec. (4)



Entradas= Agua disponible, considerando condiciones climáticas medias en el tiempo, dentro de la cuenca o sectores, para recargar al acuífero bajo diferentes mecanismos.

Salidas= Agua que sale del acuífero por diferentes mecanismos, descarga a ríos, manantiales, extracción por bombeo y evapotranspiración (ETP).

Δs= Cambios en el Almacenamiento por diferencias climáticas de recarga, o por diferencias de caudales de extracción de pozos, el almacenamiento en la zona no saturada y del acuífero. Por lo general se asume que hay pocos cambios y no se toma en cuenta, y se asume que se compensan a largo plazo.

En general las entradas en la ecuación del balance hídrico, comprenden la precipitación (P), que infiltra través del suelo y las aguas superficiales y subterráneas recibidas desde de la cuenca o desde otras cuencas.

Las salidas en la ecuación incluyen la evapotranspiración (ETP) y la salida de corrientes de agua superficial y subterránea desde la cuenca considerada (Flujo Base, Caudal Trasvase, Caudal Subterráneo).

Cuando las entradas superan a las salidas, el volumen de agua almacenada (Δs) aumenta y cuando ocurre lo contrario disminuye.

Δs= Rp + Ret – Flb.+ Exp.+ Q.Prof. ± Qtrasv. Ec. (5)

Donde:

Δs= Variación del Almacenamiento; capacidad utilizable del agua en un acuífero.

Rp= Recarga Potencial al acuífero por la precipitación.

Ret= Recarga de Retorno, agua que puede retorna al acuífero por percolación (fugas en tuberías, exceso de riego, drenajes de tanques sépticos, etc.).

Flb= Flujo base, descargas del acuífero a ríos y quebradas.

Exp.= Explotación o bombeo de agua del acuífero.

Q.Prof.= Caudal Profundo, flujo de agua que no es descargado en ríos.

Qtrasv.= Caudal Trasvase, exportación o importación de flujo subterráneo natural de un acuífero a otro adyacente.

El balance hídrico realizado en la subcuenca Rio Gil González, corresponde al período 2010-2011. La determinación del balance hídrico para un año medio, es el caso más simple, ya que se puede despreciar la variación del volumen de agua almacenada en el acuífero (ΔS), que es difícil de medir y calcular.

La cuenca, es la única zona natural, para la cual, las determinaciones a gran escala del balance hídrico pueden simplificarse. La exactitud del cálculo aumenta al aumentar superficie de cuenca. Cuanta más pequeña sea la superficie de la cuenca, más complicado es su balance, ya que es más difícil estimar componentes secundarios.



Dentro de la subcuenca Rio Gil González se realizaron 28 pruebas de infiltración por el método de doble anillos, para poder determinar la capacidad de infiltración de los suelos y obtener la recarga de agua subterránea por precipitación. Los datos se incorporan luego al Balance Hídrico de Suelos (BHS).

Considerando las características de precipitación, tipo y uso de suelo y topografía del área, se han delimitado cuatro zonas de recarga en base a los resultados obtenidos del Balance Hídrico de Suelos (BHS), utilizando el método propuesto por Schosinky y Losilla, 2000. Figura 2.m.

Figura 2.m. Zonas de infiltracion obtenidas a partir de BHS. Solamente de la Microcuenca San Jeronimo no se obtuvieron datos.

El BHS considera que el agua disponible de la precipitación dentro de la cuenca recargará al acuífero bajo diferentes mecanismos, si existieran las condiciones óptimas de capacidad de almacenamiento del acuífero y características físicas de los suelos adecuadas. Las mayores zonas de infiltración son la microcuenca La Campana, San Pedro-Las Mesas, Las Cañas y San Antonio.

La tabla No.7 muestras los volúmenes de infiltración por zona. La recarga total es aproximadamente 9.06 MMCA.



Tabla 2.m. Valores de infiltración obtenidos para cada una de las microcuenca, a partir de BHS, con la respectiva zonificación.

Microcuenca Recarga

Potencial (MMC/ha)

% Infiltra de la Precipitación

Área de microcuenca

(ha)

R. Potencial (MMC) por

microcuenca

Zonas de Recarga

Potencial

Santa Berta 17 x 10-4 40.6 542.6646 9 x 10-2 II

Huacalito 21 x 10-4 50.2 259.1539 5 x 10-2 II

La Campana 32 x 104 77.8 138.2021 4 x 10-2 IV

Mata de Caña 27 x 10-4 65.8 310.6934 8 x 10-2 III

San Juan 10 x 10-4 26.0 726.9868 7 x 10-2 I

La Lagarta 10 x 104 25.8 155.913 1.6 x 10-2 I

Jocomico 12 x 10-4 30.5 259.1539 3 x 10-2 I

San Antonio 25 x 10-4 60.1 440.9014 1.1x 10-2 III

San Pedro-Las Mesas 26 x 10-4 62.8 1461.7455 3 x 10-2 III

El Rio Gil González y sus tributarios reciben aporte de agua como flujo base. La descarga inicia entre los 60 m a 150 m de elevación, durante la época lluviosa. Cuando el nivel del agua desciende, durante la época seca, la descarga de los ríos ocurre entre los 20 m a 40 m de elevación.

Se estima que la descarga del acuífero a los ríos como flujo base es poca, por lo que en los meses de estiaje, no se mantiene el caudal del río. Un estimado del caudal total en la salida del río, durante 2010-2011, fue de 365.95 MMCA; de estos, 5.25 MMCA son flujo base y 360.7 MMCA son escorrentía directa. Esto indica que el flujo base, no es la principal fuente de descarga del acuífero, sin embargo hace pequeñas contribuciones al rio. Esto significa que el aporte del acuífero al río es mínimo y que la mayor parte del agua se pierden como escorrentía superficial y subsuperficial, debido a las características físicas del área estudiada: altos tiempos de concentración e Índice o Coeficiente de Gravelius mayores que 1.

El balance hídrico subterráneo calculado se presenta a continuación:

Rp (Recarga Potencial del Acuífero): tomando los datos obtenidos del balance hídrico de suelos, asumiendo que a partir del tipo y uso de suelo, vegetación y pendiente, permiten la infiltración de 9.06 MMCA.

Flb (Flujo Base): Medido para el periodo de 2010-2011, cuando el acuífero mantiene este flujo base. El resultado es 5.25 MMCA.

Q.Prof (Caudal subterráneo): ya calculado y es de 6.34 MMCA.

Qtrasv. (Flujo Trasvase): Se refiere a la exportación o importación de flujo subterráneo natural de una cuenca a otra adyacente. Se puede estimar de redes de



flujo (isofreáticas), por la Ley de Darcy o por diferencias de caudales por unidad de área de flujos base de las cuencas.

Puede ser negativo, si exporta agua a otra cuenca o acuífero, o positivo si importa agua subterránea, se obtiene de la siguiente ecuación:

Flujo Trasvase= BHS-Flb-Q.Prof.

Donde;

BHS: Valor obtenido del Balance Hídrico de Suelos, 9.06 MMCA.

Flb: Flujo Base, 5.23 MMCA

Q.Prof: Caudal Subterráneo, 6.34 MMCA

El valor obtenido es de 2.51 MMCA.

Ret (Retorno): Losillas, 2010 propone que entre un 0% (total de agua exportada fuera de cuenca) y hasta más de 30 % del agua extraída del acuífero y utilizada en la cuenca, puede regresar por percolación al acuífero (fugas en tuberías, exceso de riego, drenajes de tanques sépticos, etc.). En nuestro caso tomaremos el 20%, dado que no hay aporte por fuga de tuberías, la mayor parte del agua que es utilizada en los hogares, se deposita directamente al suelo.

Exp. (Extracciones); ya sea por pozos, manantiales, norias y tomas en el rio durante la época seca, se debe tomar en cuenta el régimen de explotación o bombeo. Del inventario de pozos (577 en total), tomando como dotación 250 l/d por personas y asumiendo 6 horas de bombeo para riego desde las norias, con un caudal promedio de 50 gl/min. Se obtiene una extracción aproximada de 7.47 x 102 MMC/año.

Sustiuyendo los valores obtenidos de las mediciones de campo se obtiene los resultados mostrados en la Tabla 2.n.

Se obtiene una variación del volumen de almacenamiento de - 5.09 MMCA, el valor es negativo debido a que la subcuenca es abierta, desde el punto de vista hidráulico e hidrográfico. La mayor parte del agua que se infiltra, es flujo base y flujo subterráneo profundo. Esto garantiza que el rio principal y sus tributarios puedan conservar un flujo mínimo que permite la sobrevivencia de los ecosistemas.



Tabla 2.n. Valores utilizados en la ecuación de Balance Hídrico Subterráneo.

Entradas = Salidas ± Δs

Entradas

Rp= 9.06 MMC/año

Ret.= 1.49 x 10-2 MMC/año

Salidas

Flb= 5.25 MMC/año

Exp.= 7.47 x 10-2 MMC/año

Qtrasv.= 2.51MMC/año

Q.Prof = 6.34 MMC/año

Δs= - 5.09 MMCA

En este medio hidrogeológico también han sido comprobadas las diferencias en la transmisividad, dependiendo de la posición geomorfológica e hidrogeológica. En los valles, hidrogeológicamente zonas de descarga, la transmisividad predominante es hasta treinta veces mayor, que en los pozos situados en elevaciones y pendientes (zonas de recarga). Las zonas de descarga de aguas subterráneas se caracterizan generalmente por una permeabilidad mayor que las de recarga (Krasny, 2003),

Es por esta razón, que en las parte más planas de la subcuenca es donde se registra la mayor descarga del flujo profundo, disminuyendo con esto significativamente, la variación del volumen de almacenamiento dentro del acuífero.

Las cifras obtenidas representan una descarga subterránea que escurre hacia otras subcuencas subterráneas adyacentes o la descarga hacia el lago Xolotlán. Por lo tanto, es un volumen que puede ser aprovechado, si se realizan las investigaciones pertinentes para la perforación de pozos. Es decir, completar estos trabajos con estudios hidrogeológicos a detalle y trabajos geofísicos puntuales.



2.3 Conclusiones 2.3.1 Dentro de la subcuenca del rio Gil González la cantidad de agua que cae en forma de precipitación es suficiente para mantener el caudal del rio y sus principales tributarios durante el invierno y gran parte del verano, de igual manera la ETP representa un 30 % de la precipitación, esta característica es muy importante ya que permite que gran cantidad de agua se pueda infiltrar al acuífero.

2.3.2 Esta es una subcuenca compuesta por tres sistemas geomorfológicos principales muy dependientes del tipo de rocas en el que se encuentran: Montañas, Colinas y Valles.

2.3.3 Hay cinco unidades geológicas muy bien definidas cada una con características propias en cuanto a permeabilidad. En general predomina la permeabilidad secundaria de fracturas, con el predominio de estructuras NE-SW y NW-SE.

2.3.4 Se corroboro una estructura de carácter regional, el Anticlinal de Rivas, que atraviesa Pueblo Nuevo y que afecta las rocas en plegamiento o “arrguas”. Se identificaron fallas de gran tamaño dentro de la subcuenca, la mayoría controlan el curso del rio y sus tributarios. Pueden comportarse como canales de flujo preferencial o servir de barreras hidráulicas al flujo de aguas subterráneas.

2.3.5 El uso actual de suelos representa una gran desventaja para la recarga de aguas subterráneas y la retención de aguas superficiales. Esta situación es más marcada en la parte alta, en las microcuencas de Mata de Caña, San Juan Viejo y las Mesas. Suelos de vocación forestal, están siendo utilizados para cultivo de arroz de secano, plátano y ganadería. Gran parte de la zona está fuertemente intervenida, se observan algunas áreas reforestadas.

2.3.6 En la parte baja de la subcuenca, los suelos están siendo aprovechados para el monocultivo de caña de azúcar y ganadería extensiva. El primero utiliza agroquímicos que eventualmente llegan al acuífero y el segundo provoca la compactación de los suelos y la disminución de la precipitación.

2.3.7 El balance hídrico por el Método de Thornwite o Método Directo, refleja un déficit de agua, debido a la poca capacidad de retención del suelo. Por esto, el exceso se transforma en evaporación o escorrentía es muy alta.

2.3.8 A través del Balance Hídrico de Suelos se obtuvo un volumen de recarga potencial de de 9.06 MMC al año, distribuido en 4 zonas de infiltración principales. Las mayores zonas de infiltración son la microcuenca La Campana, San Pedro-Las Mesas, Las Cañas y San Antonio.

2.3.9 Se obtuvo de –5.09 MMCA a partir del balance hídrico subterráneo. El valor negativo se atribuye a que la subcuenca y el acuífero son abiertos desde el punto de vista hidráulico e hidrográfico. Esto debido a que se tomaron líneas de flujo como barreras, las que pueden ser cambiantes de acuerdo a la extracción.

2.3.10 El caudal subterráneo y superficial obtenido, pueden ser volúmenes aprovechables, según el caso y el manejo dado.



2.4 Recomendaciones 2.4.1 Durante los trabajos realizados en esta área se han observados diferentes tensores ambientales (uso inadecuado del uso de suelo, ganadería extensivas en áreas de vocación boscosa, aumento de área cultivada de musáceas, mal manejo de envases de agroquímicos, extracción de madera en áreas cercanas a la rivera del rio y sus principales tributarios) que influyen en la recarga al acuífero, por lo que deben de planificarse y ejecutarse medidas efectivas que permitan continuar este deterioro.

2.4.2 Las medidas de restauración forestal deben enfocarse en las márgenes del río y las áreas señaladas como de mayor recarga del río Gil González. Debe cumplirse lo establecido por la ley en cuanto a la protección de las márgenes del río.

2.4.3 Realizar investigaciones hidrogeológicas y geofísicas a detalle, para la ubicación de sitios posibles de perforación de pozos para abastecimiento u otros fines. Entre las actividades hidrogeológicas está el inventario de pozos y la extracción exacta, pruebas de bombeo para las características hidráulicas para pozos de explotación.

2.4.4 Promover la gestión integral de los recursos hídricos contenidos en la subcuenca. El balance realizado debe ser tomado como base para la estimación de los incentivos ambientales para la conservación de los caudales.

2.5 Referencias Bibliográficas A.A. Sokolov and T.C. Chapman. Métodos de cálculo del balance Guía internacional de

investigación y métodos. Instituto Hidrológico de España, UNESCO. 1981.

Almorox. J. Balance Hídrico Directo por el Método de Thornwite, 1994

Aparicio. F. Fundamentos de Hidrologia de Superficie. 1992.

Custodio. E y Llamas. M.R. Hidrología Subterránea. 2da. Edición. Universidad de Barcelona, 2001.

Fenzl, N., 1988. Nicaragua: Geografía, Clima, Geología e Hidrogeología. Belém, Brasil. UFPA/INETER/INAN. Managua, Nicaragua.

Krasny J. 1995. Mapa hidrogeológico de la zona del Pacífico de Nicaragua. INETER-GTZ. Reporte Interno.

Krásný, J. and Hecht, G. Estudios Hidrogeológicos e Hidroquímicos de la Región del Pacífico de Nicaragua. INETER, 1998

http://www.sinia.net.ni/webayc2/biblioteca/Cuencashidrograficas/CaracterizacioncuencadeNicaragua.pdf

Thornwite, C.W. y Mather, J.R. Instructions and tables for computing potential evapotranspiration and the water balance. Laboratory of Climatology, Publication nº 10. Centertown, N.J., 1955.



Evaluación sistemática de la calidad y disponibilidad de las aguas del Rio Gil González y sus tributarios más importantes.

CIRA/UNAN | Capitulo 3 – Calidad física y química de las aguas superficiales y subterráneas.

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Capitulo 3

Calidad física y química de las aguas superficiales y subterráneas.

Silvia MongaloP0F

1

Selvia FloresP1F

2

1 Laboratorio de Aguas Naturales, redacción del Capitulo; [email protected] 2 Laboratorio de Aguas Naturales, revisora del Capitulo; [email protected]



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Introducción

Se llevó a cabo la caracterización de pozos excavados (aguas subterráneas) y del río principal como en los tributarios del Río Gil González (aguas superficiales) en dos épocas de muestreo, Noviembre del 2010 (época seca) y Abril del 2011 (época lluviosa).

En base a los resultados obtenidos en todos los sitios de muestreo nos permitió determinar la calidad del ecosistema acuático y posibles cambios temporales en función del régimen hidrológico asociados con las actividades humanas que se desarrollan en la subcuenca.

3.1 Características físicas y químicas del agua superficial

Se llevó a cabo la caracterización de aguas superficiales del río principal como en los tributarios del Río Gil González en dos épocas de muestreo (Noviembre del 2010 y Abril del 2011).

La caracterización de las aguas superficiales se realizó en base a los resultados obtenidos en muestras colectadas tanto en la corriente principal como en los tributarios de la subcuenca del Río Gil González, a partir de dos eventos de muestreos: Noviembre de 2010 (época lluviosa) y abril de 2011 (época seca). Esto permitió determinar posibles cambios temporales en función del régimen hidrológico asociados con las actividades humanas que se desarrollan en la subcuenca.

3.1.1 Variables físicas determinadas in Situ. Tabla 3.a. Resultados de las variables físicas medidas en los sitios de muestreos de las agua superficial.

Sitio de muestreo Época lluviosa Época seca

Temperatura Oxígeno Disuelto Temperatura Oxígeno

Disuelto

S1-Mata de Caña 26,10 4,24 26,70 5,93

S2-La Ermita 27,30 5,53 29,40 5,04

S3-San Juan 27,10 4,45 30,10 6,94

S4-San Pedro en Las Mesas 26,20 4,80 27,20 3,81

S5-La Cruz o Lagarta 26,70 5,67 29,13 4,70

S6-San Antonio 26,80 4,22 30,90 4,63

S7-San Jerónimo 26,80 5,76 29,40 5,25

S8-El Bosque 26,60 4,63 32,20 5,61

Promedios 26,70 4,91 29,38 5,24

Unidades de medición: Temperatura (0C) y Oxigeno Disuelto (mg.l-1)



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La capacidad del agua para almacenar calor es alta y esto hace que la temperatura sea un elemento moderador del clima. La temperatura en el área de estudio presentó variaciones espaciales poco notorias producto de las diferencias en el horario muestreal con ligeros cambios temporales, cuyo valor promedio en la época lluviosa fue de 26,70 0C ± 0,4 0C y en la época seca de 29,38 0C ± 1,8 0C. Los ligeros incrementos que se observaron durante la época seca fue el resultado del predominio de las altas temperaturas que comúnmente ocurren en las zonas tropicales y que usualmente se registran en el territorio nacional entre marzo y abril.

La temperatura presentó casi uniformidad espacial en la época lluviosa, siendo el menor valor en Mata de Caña ubicado en la parte alta de la subcuenca debido a que la medición se realizó en las primeras horas de la mañana.

El oxígeno disuelto (OD)es uno de los indicadores más importantes de la calidad del agua por cuanto su contenido en niveles adecuados refleja la capacidad del ecosistema para soportar una diversidad de organismos acuáticos.

El OD en los sitios de la corriente principal y los tributarios del río Gil González fluctuó entre 6,94 mg.l-1 y 3,81 mg.l-1 en la época lluviosa y entre 5,76 mg.l-1 y 4,22 mg.l-1 en la época seca. Las concentraciones más bajas (Tabla 3.a) se observaron en los sitios San Antonio (época lluviosa) y Las Mesas (época seca), lo que se asoció con las condiciones de estrés ambiental de su área circundante, por cuanto, estos tramos son los de mayor densidad poblacional y reciben abundantes desechos de origen doméstico, requiriendo de una mayor demanda para la descomposición de la materia orgánica que ellos contienen.

Sin embargo, fue notorio que solamente 3 sitios en la época lluviosa y 5 en la época seca de los 9 sitios medidos (Tabla 3.a) presentaron valores que se situaron dentro del rango de referencia (5,0 – 9,5 mg.l-1) de las normas canadienses para preservar la vida acuática (Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), 2003).

3.1.2 Variables físicas analizadas en el laboratorio. Tabla 3.b. Resultados de las variables físicas determinadas en las aguas superficiales del Río Gil González (corriente principal y tributarios).


pH Turbidez Color pH Turbidez Color

S1-Mata de Caña 8,23 4,80 < 5,0 8,13 1,30 5,0

S2-La Ermita 8,29 4,45 < 5,0 8,02 3,80 < 5,0

S3-San Juan 8,28 1,70 < 5,0 8,19 2,80 < 5,0

S4-San Pedro en Las Mesas 8,05 41,00 5,0 7,87 2,90 < 5,0

S5-La Cruz o Lagarta 8,21 15,95 5,0 8,07 5,80 < 5,0

S6-San Antonio 8,29 23,50 < 5,0 8,15 12,60 < 5,0



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S7-San Jerónimo 8,40 26,80 5,0 8,25 5,80 < 5,0

S8-El Bosque 8,38 24,40 5,0 8,01 6,60 < 5,0

Promedios 8,19 17,83 5,0 7,89 5,20 5,0

CAPRE, valor máximo admisible para consumo humano 6,5 a 8,5 5,0 15 6,5 a 8,5 5,0 15

Unidades de medición: pH (unidades de pH), turbidez (UNT), color (mg.l-1 Pt-Co)

El pH en los sitios de muestreo osciló entre 8,05 y 8,40 unidades para la época lluviosa y entre 7,87 y 8,25 unidades para la época seca (Tabla 3.b), indicando aguas bajo condiciones ligeramente alcalinas. Estos valores y variaciones del pH reflejaron la presencia predominante del ión bicarbonato (HCO3

-), siendo que ésta es la especie dominante del carbono inorgánico a pH entre 7,0 y 9,0 (Ramirez, A., Viña, G. 1998).

Los resultados obtenidos en todos los sitios de muestreo se encontraron dentro del rango de valores (6,5 a 8,5) recomendados para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994) y por las normas canadienses (Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), 2003) para la protección de la vida acuática en cuerpos de aguas naturales (6,5 a 9,0).

En lo que respecta al color verdadero, la importancia principal en el agua para consumo humano es de orden estético (World Health Organization (WHO), 2008). Éste se debe a los sólidos disueltos que se producen por la descomposición natural de materia orgánica (principalmente vegetales, ácidos húmicos y fúlvicos), mucha de la cual es de origen alóctono que ha sido arrastrada hasta los cuerpos de agua por altas precipitaciones, especialmente los localizados en las zonas bajas (Roldán, 2008).

En las aguas superficiales el color verdadero fue bajo, desde < 5,0 hasta 5,0 mg.l-1 Pt-Co, encontrándose menor al valor máximo admisible (15 mg.l-1 Pt-Co) para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994).

Respecto a la turbidez, en los cuerpos de aguas superficiales está asociada directamente con la presencia de partículas suspendidas como fitoplancton, materia orgánica, sedimentos procedentes de la erosión y sedimentos suspendidos del fondo (Mittchell, 1991). En general estas partículas suspendidas hacen que el agua pierda transparencia.

La turbidez mostró marcados cambios temporales registrando los valores más altos y con grandes fluctuaciones espaciales en la época lluviosa (1,7 y 41,0 UNT). Esto se debe a que el aporte por arrastre de sedimentos y en general de material alóctono procedente del área de drenaje ocurre en la época de mayor pluviosidad, siendo particularmente San Pedro en Las Mesas el sitio más afectado.

Los menores valores de turbidez de la época lluviosa se determinaron en los sitios Mata de Caña, La Ermita y San Juan, debido a que en la parte alta de la subcuenca que es el área de localización de estos ríos, el suelo presenta una mayor cobertura



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vegetal (Tabla 3.b). Todos estos mismos sitios, además de San Pedro en Las Mesas durante la época seca, presentaron niveles de turbidez menores al valor máximo admisible para aguas de consumo humano (5,00 UNT), según las normas CAPRE. La OMS (1987) menciona que una turbidez excesiva puede proteger a los microorganismos de los efectos de la desinfección y estimular el crecimiento bacteriano.

Sin embargo, de manera general y en ambas épocas de muestreo, todos los sitios presentaron condiciones de baja turbidez en relación al valor de referencia (< 50 UNT) de las normas canadienses para aguas de recreación.

La conductividad eléctrica (CE) y los sólidos totales disueltos (STD) expresan el grado de mineralización de las aguas y en las zonas tropicales comúnmente suelen estar influenciados por el régimen hidrológico (procesos de precipitación y evaporación), lo que conduce a la dilución (disminución) o a la concentración de las sales (incremento). Sin embargo, los resultados de CE y STD presentaron una distribución temporal casi homogénea, cuyos valores promedios fueron de 603,75 µS.cm-1 y 402,60 mg.l-1 en la época seca, así como de 593,00 µS.cm-1 y 405,33 mg.l-1 en la época lluviosa respectivamente (Figura 3.a). Una de las razones es que la intensidad y la duración de la época de lluvias de 2010, caracterizadas con descargas hídricas extraordinarias y prolongadas (año niña) favorecieron la conservación de un buen nivel de caudal base. Lo que también se reflejó en la casi uniformidad espacial de los resultados tanto durante las lluvias como en el estiaje.

Según la CE, son aguas fuertemente mineralizadas por presentar valores entre 500 µS.cm-1 a 2000 µS.cm-1(Roldán y Ramírez, 2008). Los STD se encontron por debajo del valor recomendado (1000 mg.l-1) para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994).

Figura 3.a. Conductividad eléctrica (CE) y sólidos totales disueltos (STD) en el agua superficial: época lluviosa (noviembre de 2010) y época seca (abril de 2011).



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3.1.3 Variables Químicas analizadas. Cationes

Aquí se presentan en orden de abundancia los macroconstituyentes catiónicos: calcio(Ca2+), magnesio(Mg2+), sodio (Na2+)y potasio(K+) según la Figura 3.b.

Las concentraciones de calcio en los sitios de muestreo presentaron un rango de 96,19 a 78,56 mg.l-1 en la época lluviosa y de 99,40 a 72,14 mg.l-1 en la época seca, el valor más alto en ambas épocas se registró en Mata de Caña (parte alta), siendo en general producto de las particularidades del tipo de rocas presente en el área de estudio, donde el calcio es el principal constituyente de muchas rocas minerales.

Para el sodio se determinó un rango de concentraciones entre 25,60 y 17,90 mg.l-1 (promedio de 21,38 mg.l-1) en la época lluviosa y entre 16,90 y 22,10 mg.l-1 (promedio de 19,24 mg.l-1) en la época seca.

El magnesio, con características similares a las del ion calcio, sin embargo, es más soluble y difícil de precipitar, en los sitios de muestreo fluctuó entre 20,41 mg.l-1 y 15,55 mg.l-1 en la época lluviosa y entre 21,87 mg.l-1 y 13,61 mg.l-1 en la época seca.

El rango de valores para el potasio fue de 3,50 a 1,10 mg.l-1(promedio de 2,54 mg.l-1) en época lluviosa y de 1,51 mg.l-1 a 3,48 mg.l-1(promedio de 2,67 mg.l-1) en época seca.

En general los macroconstituyentes catiónicos presentaron ligeras variaciones espaciales, cuyas concentraciones se conservaron casi invariables a escala temporal, encontrándose por debajo de los valores recomendados y máximos admisibles para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994), exceptuando el calcio, ya que las normas no contemplan concentraciones de referencia. Sin embargo debido a su importante contribución a la dureza y alcalinidad de las aguas se involucra en las categorías establecidas.

Figura 3.b. Concentración de macroconstituyentes cationicos determinados en las aguas superficiales del Río Gil González (corriente principal y tributarios).



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Aniones

Entre los macroconstituyentes aniónicos, la presencia en términos proporcionales de las especies del carbono inorgánico en los sitios de muestreo, donde se determinaron los bicarbonatos como el ion predominante, cuyo rango de concentraciones fue entre 415,18 mg.l-1 y 315,23 mg.l-1 en la época lluviosa y entre 427,14 mg.l-1 y 268,49 mg.l-1 en la época seca se asociaron directamente con los valores y variaciones del pH en los mismos (rango global de 7,87 a 8,40). Lo anterior se debe a que a pH < 6, el CO2 es la especie dominante, entre 7 y 9, predomina el bicarbonato (HCO3

-), mientras que el carbonato (CO3

2-) comienza a aumentar su concentración significativamente a valores de pH > 9 (Ramirez, 1998). Razón por la cual, los iones carbonatos (CO3

2-), se reportaron solamente en San Jerónimo con 30,24 mg.l-1 y en El Bosque con 32,76 mg.l-1 durante el muestreo de la época de lluvias.

Los iones cloruros y sulfatos de manera general se cuantificaron en concentraciones características para aguas naturales. Sin embargo, cabe destacar que las mayores concentraciones de cloruros se presentaron en El Bosque, consecuente con su condición de tramo final y receptor de toda la red fluvial de la subcuenca del Río Gil González, cuyas aguas se enriquecen con los minerales que han sido arrastrados por las lluvias a través de la erosión a medida que escurren y alcanzan las zonas más bajas. Estos iones se encontraron en niveles óptimos para aguas de consumo humano, siendo menores a los valores de referencia citados por las normas CAPRE (Figura 3.c.).

Figura 3.c. Concentración de macroconstituyentes cationicos determinados en las aguas superficiales del Río Gil González (corriente principal y tributarios).

Tipo Hidroquímico

De manera generalizada, el agua en los sitios de muestreo fue de tipo hidroquímico bicarbonatada - calcica (HCO3-Ca), según la Figura 3.d. Usualmente estas aguas predominan en las zonas de recarga y desde el punto de vista hidroquímico son relativamente joven y en su mayoría de origen meteórico (Hunter Hecht, 1995).



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Figura 3.d. Diagrama de Piper (tipo hidroquímico) de las aguas superficiales de la subcuenca del Río Gil González (corriente principal y tributarios).

Dureza Total y Alcalinidad

Tabla 3.c. Concentración de dureza total y alcalinidad en las aguas superficiales del Río Gil González (corriente principal y tributarios).


Dureza total (mg.lP

-1P)

Alcalinidad (mg.lP

-1P)

Dureza total (mg.lP

-1P)

Alcalinidad (mg.lP

-1P)

S1-Mata de Caña 304,00 300,05 316,00 350,04

S2-La Ermita 294,00 294,05 302,00 340,04

S3-San Juan 282,00 280,05 274,00 304,04

S4-San Pedro en Las Mesas 296,00 340,25 314,00 336,04

S5-La Cruz o Lagarta 284,00 319,25 292,00 318,04

S6-San Antonio 280,00 312,00 268,00 390,04

S7-San Jerónimo 270,00 310,85 260,00 282,03

S8-El Bosque 270,00 312,95 270,00 280,05

Promedios 285,00 308,68 287,00 312,54

Criterio de clasificación Muy dura

(> 180 mg.lP

-1P)

Alta (> 150 mg.lP

-1P)

Muy dura (> 180 mg.lP

-1P)

Alta (> 150 mg.lP

-1P)



70

La Dureza es un indicador de la calidad del agua, se define como la cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en ella (Roldán, 2008). Los valores de dureza total variaron entre 270 mg.l-1 y 304 mg.l-1 en la época lluviosa y entre 260 mg.l-1 y 316 mg.l-1 en época seca (Tabla 3.c). Solamente en Mata de Caña, La Ermita y San Antonio se presentaron cambios temporales con incrementos en la época seca.

De acuerdo a los resultados obtenidos, los sitios de muestreo se categorizaron de manera uniforme como aguas muy duras por presentar concentraciones mayores que 150 mg.l-1 como CaCO3. Este tipo de aguas producen gran consumo de jabón y dificultan la cocción de alimentos (Custodio E. y Llamas M. R., 2001). Las concentraciones en todos los sitios de muestreo son menores al valor máximo admisible (400 mg·l-1) de dureza total para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994).

La alcalinidad total (como CaCO3) expresa la capacidad del agua para neutralizar ácidos. Esta capacidad depende de algunos compuestos, principalmente bicarbonatos, carbonatos e hidroxilos (Esteves, 1988). La alcalinidad en los sitios de muestreo osciló entre 280,05 mg.l-1 y 340,25 mg.l-1 en la época lluviosa y entre 280,05 mg.l-1 y 350,04 mg.l-1 en la época seca, fue atribuida principalmente a los iones bicarbonatos, cuyos niveles determinados le confieren a estos sistemas fluviales condiciones de alta alcalinidad (> 150 mg.l-1), es decir, una excelente capacidad para resistir los cambios de pH (Tabla 3.c).

Nutrientes necesarios para la vida acuática.

Los nitratos (NO3-), nitritos (NO2-) y amonio (NH4+) son considerados de mucha

importancia para la productividad primaria de los ecosistemas acuáticos (Roldán, 2008). Los resultados obtenidos en época lluviosa y época seca estuvieron por debajo de la concentración máxima establecida por las normativas canadienses y las Normas CAPRE (50 mg.l-1, 0,30 mg.l-1, 0,50 mg.l-1) para aguas de consumo humano, reflejando valores más altos en época lluviosa con respecto a la época seca (Tabla 3.d).

Tabla 3.d. Concentraciones de nitrato, nitrito y amonio en las muestras de agua superficial.


nitratos (NO3-)

nitritos (NO2-)

amonio (NH4+)

nitratos (NO3-)

nitritos (NO2-)

amonio (NH4+)

S1-Mata de Caña 0,84 0,009 0,033 < 0,05 0,003 0,017 S2-La Ermita 1,60 0,003 0,035 0,98 0,013 0,024 S3-San Juan 0,98 <0,003 0,043 < 0,05 0,007 0,019 S4-San Pedro en Las Mesas 2,02 0,003 0,030 1,95 0,020 0,012 S5-La Cruz o Lagarta 1,60 0,003 0,039 1,06 0,016 0,009 S6-San Antonio 1,91 0,003 0,028 2,53 0,023 0,015 S7-San Jerónimo 2,26 0,007 0,026 2,84 0,026 0,032 S8-El Bosque 1,68 0,003 0,023 2,66 0,023 0,041 Promedios 1,61 0,004 0,032 2,00 0,016 0,021 Unidad de medida mg.l-1



71

Nutrientes indicadores de Eutrofización

Tabla 3.e. Concentraciones de nitrógeno total, fosforo total y ortofosfato (fosforo reactivo).

El estado trófico se puede evaluar a través del fósforo total. El fósforo es un nutriente que promueve el proceso de eutrofización en los ecosistemas acuáticos cuando se deposita en grandes cantidades.

En general, el contenido de fósforo total (PT) mostró concentraciones altas y bastante homogéneas en casi todos los sitios y en ambas épocas de muestreo con valores promedio de 0.149 mg.l-1 en época lluviosa y 0.211 mg.l-1 en época seca. El sitio de recarga Mata de Caña fue la excepción, al mostrar la menor concentración en época lluviosa equivalente a 0,059 mg.l-1. En la época seca la menor concentración de fosforo total se registró en el sitio Las Mesas (0.145 mg.l-1).

En cuanto al ortofosfato o fosforo reactivo (P-PO4), considerado como la única forma biológicamente significativa del fósforo inorgánico, los resultados en época lluviosa reflejan concentraciones altas con ligeras fluctuaciones, mostrando valores casi similares a las de fósforo total con promedio de 0.100 mg.l-1(Tabla 3.e), con una distribución casi homogénea. Vale la pena mencionar que, en períodos de lluvia los cuerpos de agua registraron volúmenes mayores y por lo tanto tienen mayor potencial de diluir cargas eventuales de fósforo.

En época seca hubo una reducción del contenido de ortofosfato (P-PO4) en relación a la época lluviosa, puede ser en parte atribuida a la adsorción en las partículas sólidas, pero también a su asimilación por el fitoplancton.

En base a las concentraciones de fósforo total y aplicando el criterio de clasificación trófica que se presenta en la tabla 3.f, los sitios analizados del cauce principal y

Sitio de muestreo

Época lluviosa Época seca

Nitrógeno Total (NT)

Fosforo Total (PT)

Orto fosfato (P-PO4)

Nitrógeno Total (NT)

Fosforo Total (PT)

Orto fosfato (P-PO4)

S1-Mata de Caña 0,539 0,059 <ld 0,336 0,185 <ld S2-La Ermita 0,514 0,077 0,041 0,284 0,228 0,026 S3-San Juan 0,344 NR NR 0,179 0,188 0,045 S4-San Pedro en Las Mesas 1,427 0,084 0,081 0,457 0,145 0,048 S5-La Cruz o Lagarta 0,810 0,132 0,096 0,384 0,215 0,059 S6-San Antonio 0,622 0,141 0,116 0,645 0,222 0,105 S7-San Jerónimo 0,523 0,283 0,130 0,666 0,235 0,087 S8-El Bosque 0,711 0,266 0,134 0,624 0,269 0,088 Promedios 0,707 0,149 0,100 0,463 0,211 0,065 Unidad de medida mg.l-1



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tributarios del rio Gil González se clasificaron en estado eutrófico (promedio de 0,149 mg.l-1 y 0.211 mg.l-1de PT, en época lluviosa y época seca).

Tabla 3.g. Clasificación del estado trófico según las concentraciones de fosforo*

Estado Concentraciones en mg.l-1 de PT

Oligotrofia < 0,01

Mesotrofia 0,01 – 0,02

Eutrofia 0,02 – 1,00

Hipereutrofia > 1,00

* Tomado de Viña y Ramírez (1998).

El nitrógeno es un elemento mucho más abundante en el agua que el fosforo y de una disponibilidad inmediata, por ello se considera que el fosforo es un factor máslimitante que el nitrógeno. En los sitios San Jerónimo y El Bosque reflejaron concentraciones elevadas de nitrógeno total (Tabla 3.e), en comparación con los demás sitios de muestreos, atribuidas a la descomposición de la materia orgánica.

La relación entre nitrógeno total y fósforo total (NT:PT) en época lluviosa fue de 6.8 indicando según la Tabla 3.h una condición de eutrofia a excepción de la época seca que la relación de ambos nutrientes (2.1) ubican a estos sitios de muestreo en la categoría de hipertróficos.

Las diferentes metodologías aplicadas (Tablas 3.g y h) en ambas épocas, coinciden una condición de eutróficos e hipertróficos, que implica la degeneración de la calidad del agua en el ecosistema, y de la permanente degradación de la subcuenca.

Tabla 3.h. Clasificación del estado trófico según la relación de nitrógeno: fosforo*.

Estado NT:PT

Oligotrofia > 63

Mesotrofia 20 - 27

Eutrofia 4 - 10

Hipereutrofia > 4

* Tomado de Viña y Ramírez (1998).



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Otras variables químicas

Tabla 3.i. Concentraciones de sílice, hierro total y fluoruro en muestras de agua.


Sílice disuelto

Hierro total Fluoruro Sílice Hierro

total Fluoruro

S1-Mata de Caña 62,20 0,03 0,16 59,20 0,26 < 0,25

S2-La Ermita 65,28 0,13 0,20 65,41 0,31 < 0,25

S3-San Juan 69,86 < 0,02 0,26 64,86 0,66 < 0,25

S4-San Pedro en Las Mesas 81,26 0,27 0,34 79,00 0,19 0,08

S5-La Cruz o Lagarta 68,83 0,98 0,35 69,88 0,30 0,10

S6-San Antonio 71,44 1,00 0,32 73,99 0,69 0,07

S7-San Jerónimo 71,57 0,54 0,37 75,14 0,31 0,09

S8-El Bosque 71,70 1,02 0,29 75,19 0,10 0,17

Promedios 71,42 0,57 0,29 70,33 0.35 0.10 Unidad de medida mg.l-1

Las variables químicas restantes como sílice y fluoruro no presentaron ninguna alteración en sus concentraciones en época lluviosa y seca, a excepción de las concentraciones de hierro total que estuvo por encima del valor recomendando por las normas canadienses y Normas CAPRE en algunos sitios de muestreo (Tabla 3.i).

En época lluviosa los ríos La Lagarta, San Antonio y El Bosque presentaron la mayor concentración de hierro total (promedio 1,00 mg.l-1), concentración que podrían estar relacionadas con la composición de las rocas presentes en el área las cuales tienen ricos minerales de hierro que pueden ser liberados desde las rocas que han sufrido meteorización intensa y que son características de las formaciones geológicas de la zona.

En niveles por encima de 0,3 mg.l-1, el hierro mancha la ropa lavada y los accesorios de fontanería, no produce trastornos a la salud en las proporciones que se le encuentre en aguas naturales. Por lo general, no se aprecia ningún sabor en aguas con concentraciones de hierro menores que 0,3 mg.l-1, aunque puede aparecer turbidez y coloración (OMS, 2004). Sin embargo en el río San Juan se encontraron concentraciones por debajo del valor Guía de las Normas Canadienses EQGs para irrigación (5 mg.l-1), por lo tanto el agua no presenta toxicidad para los cultivos de acuerdo a dichas normas para riego.



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Carga orgánica en el agua

Tabla 3.j. Concentraciones de DBO5 (Demanda Biológica de Oxigeno) y DQO (Demanda Química de Oxigeno).


DBO5 DQO DBO5 DQO

S1-Mata de Caña 1.89 11.37 2.79 10.71

S2-La Ermita - - 2.23 21.43

S3-San Juan - - 2.46 10.71

S4-San Pedro en Las Mesas - - - 10.71

S5-La Cruz o Lagarta 1.14 15.16 1.50 10.71

S6-San Antonio - - - -

S7-San Jerónimo 1.01 13.27 2.23 8.57

S8-El Bosque 1.01 15.16 1.30 21.43

Promedios 1,26 13.74 2.08 13.47

Unidad de medida mg.l-1

Las concentraciones de DBO5 indican la presencia de compuestos en biodegradación. En los diferentes sitios de muestreo se encontraron concentraciones que oscilaron entre 1,89 mg.l-1 y 1,01 mg.l-1 en época lluviosa y entre 2,79 mg.l-1 y 1,29 mg.l-1 en época seca, el valor más alto fue en la zona de recarga (Mata de Caña) se observo a la hora de muestreo acumulación de materia orgánica vegetal. La DQO representa la cantidad de oxigeno necesario para oxidar compuestos orgánicos atreves de un agente oxidante. Las concentraciones fluctuaron entre 11,37 y 15,16 en época lluviosa y en época seca oscilo entre 8,57 mg.l-1 y 21,43 mg.l-1.

Las concentraciones encontradas indican la presencia de compuestos provenientes a la descomposición de la materia orgánica que forma compuestos húmicos, que dan coloración al agua, reducen el contenido de oxigeno y crean condiciones reductoras al acuífero.

Clasificación del agua para riego según las normas Riverside

Estas normas establecen una relación entre la CE (µS.cm-1) y el índice SAR, obteniendo así categorías según las letras C y S afectadas por un subíndice numérico, cuyo resultado es la clasificación de las aguas por la peligrosidad salina y sódica.

Según el esquema de clasificación del agua para riego, las aguas de los sitios analizados en el Río Gil González corresponden a la clasificación C2-S1, lo que significa que es agua de salinidad media, apta para el riego con conductividades excelentes entre 552 y 656 µS.cm-1(Tabla 3.k, Figura 3.e). En ciertos casos puede ser necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a la



75

salinidad. Asimismo, son aguas con contenido medio de sodio, y por lo tanto, con cierto peligro de acumulación de sodio en el suelo, especialmente en suelos de textura fina (arcillosos y franco-arcillosos) y de baja permeabilidad. Deben vigilarse las condiciones físicas del suelo y especialmente el nivel del sodio cambiable del suelo, corrigiendo en caso necesario.

Figura 3.e. Normas de Riverside para evaluar la calidad de las aguas de riego (U.S. Solid SalinityLaboratory)



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Tabla 3.K. Clasificación de acuerdo de las normas Riverside e Índice SAR de las muestras de agua analizadas en los sitios seleccionados del Rio Gil González.

Sitio de muestreo

Época lluviosa Índice SAR

Época seca Índice SAR

Clasificación Calidad y

normas de uso

S1-Mata de Caña 0,53 0,42 C2-S1 C2 - Agua de salinidad

media, apta para el riego. En ciertos casos puede ser necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a la salinidad.

S1 - Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio.

S2-La Ermita 0,51 0,50 C2-S1

S3-San Juan 0,46 0,44 C2-S1

S4-San Pedro en Las Mesas 0,65 0,51 C2-S1

S5-La Cruz o Lagarta 0,53 0,50 C2-S1

S6-San Antonio 0,50 0,49 C2-S1

S7-San Jerónimo 0,62 0,51 C2-S1

S8-El Bosque 0,60 0,59 C2-S1

Promedios 0,55 0,49

Elementos de fitotoxicidad

Tabla 3.l. Criterios de fitotoxicidad.

Ion Inexistente Problema Creciente Problema Grave

Sodio (meq.l-1) < 3 3 – 9 > 9

Cloruro (meq.l-1) < 4 4 - 10 > 10

Boro (mg.l-1) < 0,7 0,7 – 2,0 > 2,0 : Según FAO



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Tabla 3.m. Resultados de los elementos de fitotoxicidad en las muestras de agua superficial analizadas.

Para evaluar el riesgo de inducir toxicidad a las plantas con el agua de riego, se siguió la clasificación de la FAO (1976) en cuanto al contenido de sodio, cloruros y boro (Tabla 3.m). De éstos, la toxicidad de mayor incidencia es la del boro y la de los cloruros. Este tipo de toxicidad se presenta cuando el ion es asimilado y acumulado en los tejidos de la planta hasta niveles que puedan ocasionar daños o reducir su productividad.

Los elementos de fitotoxicidad, de las muestras de agua presentaron concentraciones de sodio, cloruro y boro (Tabla 3.n) inferiores a los valores establecidos bajo el criterio de problema inexistente.

Índice CSR (carbonato sódico residual)

Tabla 3.n. Criterio de clasificación según CSR (carbonato sódico residual).

CSR (meq.l-1) Criterio <1,25 Recomendable

1,25-2.5 Poco recomendable

>2,5 No recomendable


Sodio meq.l-1

Cloruro meq.l-1

Boro mg.l-1

Sodio meq.l-1

Cloruro meq.l-1

Boro mg.l-1

S1-Mata de Caña 0,918 0,356 0,17 0,748 0,291 0,18 S2-La Ermita 0,879 0,421 0,13 0,874 0,354 0,13

S3-San Juan 0,779 0,390 0,15 0,735 0,333 0,15 S4-San Pedro en Las Mesas 1,114 0,643 0,18 0,900 0,493 0,18 S5-La Cruz o Lagarta 0,892 0,465 0,13 0,848 0,437 0,13

S6-San Antonio 0,835 0,463 0.13 0,800 0,365 0,13 S7-San Jerónimo 1,023 0,501 0,10 0,827 0,447 0,10

S8-El Bosque 1,001 0,603 0,11 0,961 0,605 0,11

Promedios 0.93 0.48 0.18 0,84 0,42 0,14



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Tabla 3.o. Clasificación según el CSR de las muestras de agua superficial analizadas.

Sitio de muestreo CSR (meq.l-1)

Época lluviosa Época Seca

S1-Mata de Caña -0,087 0,672

S2-La Ermita -0,007 0,753

S3-San Juan -0,047 0,593

S4-San Pedro en Las Mesas 0,878 0,433

S5-La Cruz o Lagarta 0,697 0,513

S6-San Antonio 0,652 0,433

S7-San Jerónimo -0,199 0,434

S8-El Bosque -0,360 -1,005 Promedios 0,191 0,353 Unidad de medida meq.l-1

El carbonato sódico residual (CSR) indica la peligrosidad del sodio una vez que han reaccionado los cationes calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+) con los aniones de carbonato (CO3

2-) y bicarbonato (HCO3-).

Siguiendo el criterio de clasificación que se muestra en la Tabla3.n, los resultados de CSR obtenidos en los ríos (Tabla 3.o), indican que son aguas recomendables para el riego por presentar valores inferiores a 1,25 meq.l-1.

Contaminación tóxica por agroquímicos

Plaguicidas Organoclorados

De los plaguicidas organoclorados (Alfa-HCH, Beta-HCH, Delta-HCH, Gamma HCH, Gamma-clordano, Heptacloro, Heptacloro-epóxido, Alfa-endosulfano, Beta-endosulfano, Aldrín, Endrín, pp-DDE, pp-DDD, pp-DDT, Toxafeno, Endosulfano, Metoxicloro), analizados en las muestras de agua en el laboratorio de Contaminantes Orgánicos ninguno fue detectado en ambas épocas de muestreo, a excepción del Dieldrin, que presentaron concentraciones relativamente bajas, cumpliendo con los límites máximos permisibles según las Normativas de la EPA (0,24 µg.l-1).

Plaguicidas Organofosforados

De los 16 plaguicidas organofosforados (Clorpirifós, Fenamifos, Forate, Profos, Moncap, Naled, Terbufos, Diazinon, Metil-Paration, Malation, Fentión, Etil-Paratión, DEF, Etión, Gutión, Zolone y Co-Ral) determinados en el laboratorio de Contaminantes Orgánicos del CIRA/UNAN, ninguno fue detectado en las muestras de agua colectadas en ambos muestreos, tal situación posiblemente se relaciona con la no utilización de estos plaguicidas o por el carácter lipofilicos (son escasamente solubles en el agua),que tienen en su composición química.



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Carbamatos

De los 14 analitos (Aldicarb, AldicarbSulfon, Bendiocarb, Bromacil, Carbosulfan, Diurón, Metiocarb, Metolactor, Oxamil, Propoxur, Triadimenol, Metomil, Carbofuran y Carbaryl) determinados en el laboratorio de Contaminantes Orgánicos del CIRA/UNAN, no se detectaron valores de plaguicidas carbamatos en las muestras de agua para ambos muestreos.

3.2 Características físicas y químicas del aguas Subterráneas (Pozos Excavados)

3.2.1 Variables físicas determinadas in Situ. Tabla 3.a.1. Resultados de las variables físicas determinadas en cada uno de los sitios en las muestras de agua de los pozos excavados analizados.


Temperatura Oxígeno Disuelto Temperatura Oxígeno

Disuelto

PE-Mata de Caña 28,80 2.66 28,90 2,55

PE-La Ermita 28,60 3.30 29,40 3,66

PE-San Juan 27,90 2.29 28,80 2,70

PE-San Pedro en La Mesas 28,30 4.19 28,90 4,22

PE-La Cruz o Lagarta 28,70 5.28 29,70 3,88

PE-San Antonio 28,20 3.40 28,60 2,80

Promedios 28,40 3,52 29,10 3.30 Unidades de medición: Temperatura (0 C) y Oxígeno Disuelto (mg.l-1)

La temperatura, está determinada por la cantidad de energía calorífica que es absorbida por un cuerpo de agua y es la que juega un papel fundamental en todos los procesos biológicos (Wetzel, 2000). El promedio de temperatura de las aguas de los seis pozos muestreados fue de 28,40 0C ± 0,3 0C en la época lluviosa y 29,10 0C ± 0,4 0C en la época seca, indicando que las aguas subterráneas tienen una temperatura muy poco variable, y responde a la media anual de las temperaturas atmosféricas del lugar (E.CUSTODIO, 2001).

El promedio de los datos registrados de Oxígeno Disuelto (O2) en la época lluviosa fue de 3,52 mg.l-1 y en la época seca fue de 3,30 mg.l-1 reflejando valores similares en los diferentes pozos excavados.



80

3.2.2 Variables físicas analizadas en el laboratorio. Tabla 3.b.1. Resultados obtenidos en laboratorio de las variables físicas determinadas en las muestras de agua de los pozos excavados seleccionados.

Sitio de muestreo Época lluviosa

Noviembre 2010 Época seca Abril 2011

pH Turbidez Color pH Turbidez Color

PE-Mata de Caña 7,45 1,40 < 5 7,36 0,60 < 5

PE-La Ermita 7,74 1,60 < 5 7,46 1,30 < 5

PE-San Juan 7,60 0,90 < 5 7,36 1,60 < 5

PE-San Pedro en La Mesas 7,63 0,80 < 5 7,50 1,45 < 5

PE-La Cruz o Lagarta 7,03 0,90 < 5 7,16 1,05 < 5

PE-San Antonio 7,02 0,90 < 5 6,88 0,80 < 5

Promedios 7.41 1.08 < 5 7.29 1.13 < 5 Unidades de medición: pH(unidades de pH), turbidez(UNT), y color (mg.l-1 Pt-Co)

Los valores de pH oscilaron entre 7,02 y 7,74 en la época lluviosa y entre 6,88 y 7,50 en época seca indicando condiciones ligeramente ácidas hasta ligeramente alcalinas (Tabla 3.b.1). Estos valores de pH se encontraron dentro del rango recomendado para aguas de consumo humano según las Normas CAPRE (6,5 – 8,5 unidades de pH).

En todos los sitios de muestreo los valores de Turbidez y el color verdadero se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles según la Organización Mundial de la salud (OMS) y Normas CAPRE (5,00 UNT y 15,00 mg.l-1 Pt-Co respectivamente). Estos valores reportados muestran que los pozos excavados no tienen sustancias húmicas disueltas indicando que son aguas de buena calidad.

La conductividad promedio en las aguas de los pozos fue de 657,50 µS.cm-1 en época lluviosa con 457,72 mg.l-1 de sólidos totales disueltos (STD) y en la época seca 558,67 µS.cm-1 y 406,63 mg.l-1 de STD. Estos resultados indicaron aguas de salinidad baja en ambas épocas con excepción de los PE-San Juan y PE-San Antonio que tienen salinidad relativamente alta según las Normas de Riverside (Figura 3.e).



81

Figura 3.a.1. Conductividad eléctrica (CE) y sólidos totales disueltos (STD) analizados en las muestras de agua en los pozos excavados en época lluviosa (noviembre del 2010) y época seca (abril del 2011).

3.2.3 Variables Químicas analizadas. Cationes

Las sales de calcio se encuentra en la naturaleza principalmente como carbonato por ejemplo: calcita, mármol, caliza, tiza, marga, dolomita, también como sulfato en el yeso y anhidrita, así como en rocas eruptivas por ejemplo: granito y basalto, las cuales contienen alrededor de 4 % de calcio ligado.

A excepción del sulfato que es relativamente bien soluble en agua, los demás minerales de calcio son difícilmente solubles. A pesar de ello se encuentran cantidades considerables de calcio en aguas superficiales y subterráneas porque el CO2 disuelto en aguas de lluvias, conlleva a la formación de hidrogeno carbonato HCO3.

Las concentraciones de calcio en las aguas de los diferentes sitios de muestreo tienen un rango de variación entre 50,50 mg.l-1 y 117.03 mg.l-1 en época lluviosa y en época seca oscilo entre 59,32 mg.l-1 y 104,21, mg.l-1, los valores más altos fueron registrados en los pozos San Juan y Mata de caña en época lluviosa y seca respectivamente, está relacionado con el tipo de roca presente en el área, sin embargo se encontraron valores más bajos en los pozos La Cruz o Lagarta y San Antonio en época lluviosa.

Las sales de magnesio se encuentran como carbonato MgCO3 (Magnesita), CaCO3. MgCO3 (Dolomita), así como también en forma de sulfato fácilmente soluble. A excepción del sulfato que se disuelve relativamente bien en el agua, todos los demás minerales de magnesio son muy difícilmente solubles. La dureza de un agua viene determinada esencialmente por su contenido en calcio y magnesio.



82

Lo valores de magnesio no presentaron ninguna variación importante en las épocas de muestreo se encuentran por debajo del valor recomendado según las Normas CAPRE (50 mg.lP

-1P), porque este ion conserva sus características químicas, a excepción del PE-

San Juan en ambas épocas.

El ion sodio está presente en el agua debido a la alta solubilidad de sus sales y a la abundancia de depósitos minerales. En el agua dulce los niveles más altos se encuentran en los ríos de tierras bajas y en el agua subterránea. Los cursos de agua de tierras altas y los reservorios vinculados con ellos, tenderán a tener un contenido de sodio relativamente bajo. Los niveles de sodio más elevados son los que están relacionados con el agua subterránea en aquellas áreas relacionadas donde hay abundancia de depósitos de mineral de sodio o donde ha habido contaminación por filtración salina.

Las concentraciones de sodio encontradas en los diferentes sitios de muestreo estuvieron comprendidas en un rango de 14,80 mg.lP

-1P y 35,90 mg.lP

-1P en época lluviosa y

en época seca oscilo entre 13,50 mg.lP

-1P y 28,58 mg.lP

-1P los valores ligeramente altos de

este elemento están relacionados a la abundancia que tiene en la naturaleza sin embargo los valores encontrados en los diferentes pozos excavados están por debajo del valor máximo admisible por las normas CAPRE (200 mg.lP

-1P).

El ion potasio, es muy soluble y difícil de precipitar. Es afectado fácilmente por el cambio de bases y es absorbido de forma muy poco reversible por las arcillas en formación, para formar parte de su estructura, circunstancia que lo diferencia notablemente del sodio. Por ello las aguas naturales, a pesar de la abundancia del potasio en muchas rocas, tienen mucho menos potasio que sodio.

Las concentraciones de potasio estuvieron por debajo de los valores recomendados por las Normas CAPRE (10 mg.lP

-1P) en la época seca y lluviosa.

Figura 3.b.1. Concentración de cationes analizados en las muestras de agua en los pozos excavados en época lluviosa (noviembre del 2010) y época seca (abril del 2011).



83

Aniones

Las concentraciones de aniones analizados en las muestras de agua no presentaron concentraciones fuera de límite permisible para el consumo humano en ambas épocas (2010-2011). El anión predominante en todas las muestras analizadas fue el bicarbonato, registrando valores que oscilaron entre 235,78 y 468,63 mg.lP

-1P en época

lluviosa y 212,35 y 39,34 mg.lP

-1P en época seca.

Figura 3.c.1. Concentración de los aniones analizados en las muestras de agua en los pozos excavados en época lluviosa (noviembre del 2010) y época seca (abril del 2011).

Tipo Hidroquímico

Desde el punto de vista hidroquímico las aguas de los pozos excavados analizados en ambos muestreos se clasificaron como bicarbonatadas-cálcicas (HCOR3R-Ca), su origen procede por la entrada de agua por capa de rocas sedimentarias con una alta proporción de calizas adquiriendo los HCOR3RHP

–P y Ca P

2+P por lo general estas aguas son

aptas para todo uso (E.CUSTODIO/M.R.LLAMAS, 2001).



84

Figura 3.d.1. Diagrama de Piper donde se refleja el tipo hidroquímico de los pozos excavados analizados.

Dureza Total y Alcalinidad Tabla 3.c.1. Concentración de dureza total y alcalinidad en las muestras de agua en los pozos.

Sitio de muestreo

Época lluviosa Época seca Dureza Total mg.l-1

Dureza* Criterio

Alcalinidad mg.l-1

Dureza Total mg.l-1

Dureza* Criterio

Alcalinidad mg.l-1

PE-Mata de Caña 316,00 Dura 346,05 300,00 Dura 350,50

PE-La Ermita 252,00 Dura 258,05 266,00 Dura 280,03 PE-San Juan 408,00 Dura 384,05 326,00 Dura 360,04

PE-San Pedro en La Mesas 324,00 Dura 342,00 316,00 Dura 326,04 PE-La Cruz o Lagarta 186,00 Dura 195,30 200,00 Dura 218,03 PE-San Antonio 292,00 Dura 193,20 224,00 Dura 174,02

Promedios 296,33 Dura 286.44 272,00 Dura 284.78 *: Según FAO



85

La Dureza es un reflejo de la naturaleza geológica de la cuenca que define el agua, el promedio de dureza total en las aguas subterráneas de los pozos monitoreados fue de 296,33 mg.l-1en época lluviosa y 272,00 mg.l-1 en época seca, incrementando notablemente en invierno en especial aquellos sitios donde las aguas han estado en contacto con estructuras formadas por calcita y dolomitas (E.CUSTODIO, 2001). Según la clasificación de las aguas de acuerdo a los resultados obtenidos de dureza en todos los sitios muestreados, son aguas extremadamente duras debido a que las concentraciones son > 150 mg.l-1 según la FAO (Ayers y Westcot, 1976).

Los valores de alcalinidad analizados en el agua de los pozos excavados oscilaron entre 193,20 mg.l-1y 384,05 mg.l-1en la época lluviosa y 174,02mg.l-1 y 360,04 mg.l-1en la época seca. Hay que destacar que en las aguas del PE San Juan los valores de alcalinidad fueron los más altos en ambas épocas. (Tabla 3.c.1).

Nutrientes Tabla 3.d.1. Concentraciones de nitrato, nitrito y amonio en las muestras de agua en los pozos.

Sitio de muestreo Época lluviosa Época de seca

nitratos (NO3-)

nitritos (NO2-)

amonio (NH4+)

nitratos (NO3-)

nitritos (NO2-)

amonio (NH4+)

PE-Mata de Caña 2,13 < 0.003 0,018 1,64 0,013 0,006 PE-La Ermita 9,13 < 0.003 0,031 4,43 < 0.003 < 0,005 PE-San Juan 27,38 0,023 0,036 4,96 0,005 < 0,005 PE-San Pedro en La Mesas 11,92 0,003 0,085 7,75 0,007 < 0,005 PE-La Cruz o Lagarta 6,25 < 0.003 0,013 3,94 0,007 < 0,005 PE-San Antonio 96,75 0,036 0,049 65,34 0,016 < 0,005 Promedios 25,59 0,021 0,039 14,68 0,010 0,006 Unidad de medida mg.l-1

La toxicidad primaria del nitrato en un medio no reductivo es relativamente pequeña. Se puede formar nitrato tomado con el agua potable, en la cavidad bucal o en el tracto digestivo con ayuda de bacterias reductoras, los nitritos pueden a su vez reaccionar con aminas procedentes de la alimentación o nitrosaminas. Este tipo de sustancias pertenece al grupo de productos cancerígenos. Especialmente expuestos están los niños pequeños en los cuales la formación de nitrito puede conducir a la metahemoglobinemia.

En zonas con superficies de uso agrícola intensivo puede filtrarse con el agua nitrato procedente de abonos y fertilizantes. Los lavados se producen sobre todo en los meses de lluvia intensiva.



86

Como se puede observar en los otros pozos excavados no hay indicios de contaminación, los nutrientes analizados en las muestras de agua: nitratos (NO3

-), nitritos (NO2

-) y amonio (NH4+) se encuentran dentro de los valores máximos

admisibles según las normas CAPRE para agua de consumo humano que es 50, 3 y 0,50 mg.l-1 respectivamente. Solamente la concentración de nitrato (NO3

-) del PE-San Antonio está por encima de este valor que es de 50 mg.l-1 (Tabla 3.d.1), esto podría estar relacionado con la actividad pecuaria en la zona, el estiércol del ganado puede tener cantidades altas de nitratos, que son trasladadas por erosión hídrica, a zonas más bajas e infiltrarse en el suelo.

Otras variables químicas

Tabla 3.i.1. Concentraciones de sílice, hierro total y fluoruro en muestras de agua en los pozos.


Sílice Disuelto

Hierro total Flúor Sílice Hierro

total Flúor

PE-Mata de Caña 58,76 0.02 0,20 51,10 < 0,02 < 0,03 PE-La Ermita 76,07 < 0,02 0,22 70,48 0,11 <0,03

PE-San Juan 92,13 < 0,02 0,35 75,16 0,03 0,18

PE-San Pedro en La Mesas 77,97 0,04 0,11 68,60 < 0,02 < 0,03 PE-La Cruz o Lagarta 95,91 < 0,02 0,32 79,09 0,03 0,06

PE-San Antonio 120,90 < 0,02 0,38 111,02 < 0,02 0,09

Promedios 86,96 0.,03 0,26 75,91 0,06 0,11 Unidad de medida: mg.l-1

Se notaron algunas variaciones temporales respecto a las concentraciones de sílice, hierro y fluoruro que incrementaron en la época lluviosa, la fuente principal de estos elementos es la erosión y la disolución de las rocas y suelos que los contienen (Roldán, 2008). Las concentraciones de las muestras de agua se encontraron por debajo del valor recomendado por las Normas CAPRE.



87

Clasificación del agua para riego

Tabla 3.l.1. Clasificación de acuerdo de las normas Riverside e Índice SAR de las muestras de agua analizadas en los pozos excavados.

Sitio de muestreo

Época lluviosa

Época seca Clasificación Calidad y

normas de uso PE-Mata de Caña 0,54 0,58 C2-S1 C2 - Agua de salinidad media, apta

para el riego. En ciertos casos puede ser necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a la salinidad. S1 - Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio. C3 - aguas de salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad.

PE-La Ermita 0,42 0,36 C2-S1

PE-San Juan 0,77 0,66 C3-S1

PE-San Pedro en La Mesas 0,45 0,53 C2-S1

PE-La Cruz o Lagarta 0,47 0,43 C2-S1

PE-San Antonio 0,87 0,83 C3-S1

Promedio 0,59 0,56

Según el esquema de clasificación del agua de riego del laboratorio de salinidad de los suelos del departamento de Agricultura de los Estados Unidos (Figura 3.e), Las aguas de cuatro pozos muestreados fueron clasificadas como C2-S1,esta clasificación corresponde a aguas de salinidad media, con conductividades entre 250 y 750 µS.cm-1 y bajo contenido en sodio, pudiendo utilizarse para la mayoría de los cultivos en casi todos los tipos de suelos a excepción de los dos pozos restantes, PE-San Juan y PE-San Antonio, que se clasificaron como C3-S1,corresponden a aguas de salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad, con bajo contenido de sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin embargo pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio.



88

Elementos de fitotoxicidad

Tabla 3.n.1. Resultados de los elementos de fitotoxicidad en las muestras de agua de los pozos excavados analizadas.

Los elementos fitotóxicos (sodio, cloruros y boro) no reflejan concentraciones alarmantes al igual que las aguas superficiales, se encontraron en bajas concentraciones según los criterios de clasificación de la FAO.

Índice CSR (carbonato sódico residual)

Tabla 3.p.1. Clasificación según el CSR de las muestras de agua de los pozos excavados analizadas.

Sitio de muestreo CSR (meq.l-1)

Época lluviosa Época Seca PE-Mata de Caña 0,592 1,001 PE-La Ermita 0,114 0,274 PE-San Juan -0,489 0,672

PE-San Pedro en La Mesas 0,358 0,192 PE-La Cruz o Lagarta 0,182 1,994

PE-San Antonio -1,983 -1,005 PE-Mata de Caña -020 0,521

Unidad de medida meq.l-1


Sodio meq.l-1

Cloruro meq.l-1

Boro mg.l-1

Sodio meq.l-1

Cloruro meq.l-1

Boro mg.l-1

PE-Mata de Caña 0,953 0,344 0,15 1,001 0,320 0,17

PE-La Ermita 0,670 0,426 0,13 0,587 0,327 0,15 PE-San Juan 1,562 1,648 0,17 1,188 0,659 0,20

PE-San Pedro en La Mesas 0,805 0,675 0,22 0,948 0,458 0,21 PE-La Cruz o Lagarta 0,644 0,313 0,16 0,605 0,296 0,11 PE-San Antonio 1,498 2.317 0,18 1,240 0,973 0,10

Promedios 1,020 0,954 0,17 0,928 0,506 0,16



89

El carbonato sódico residual (CSR) indica la peligrosidad del sodio una vez que han reaccionado los cationes calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+) con los aniones de carbonato (CO3

2-) y bicarbonato (HCO3-).

Siguiendo el criterio de clasificación que se muestra en la Tabla 3.o, los resultados de CSR obtenidos en los ríos (Tabla 3.p.1), indican que son aguas recomendables para el riego por presentar valores inferiores a 1,25 meq.l-1 a excepción del PE-La Cruz o Lagarta donde fue encontrada una concentración de 1,994 meq.l-1 indicando agua poco recomendable según el criterio de clasificación.

Contaminación tóxica por agroquímicos

Plaguicidas Organoclorados

De los plaguicidas organoclorados (Beta-HCH, Alfa HCH, Delta-HCH, Gamma HCH, Gamma-clordano, Heptacloro, Heptacloro-epóxido, Alfa-endosulfano, Beta-endosulfano, Aldrín, Dieldrín, Endrín, pp-DDE, pp-DDD, pp-DDT, Toxafeno, Endosulfano, Metoxicloro), analizados en las muestras de agua de los pozos excavados seleccionados solamente fueron detectados Dieldrin encontrando residuos en la época lluviosa en los pozos La Ermita (5,68 ng.l-1), San Juan (2,25 ng.l-1), Las Mesas (12,55 ng.l-1) y San Antonio (7,75 ng.l-1), estas concentraciones no sobrepasan el límite máximo permisible establecido por las Normativas de la EPA que es de 240ng.l-1. Las concentraciones encontradas en estos pozos posiblemente estén relacionadas con los procesos de infiltración, provenientes de las escorrentías, ya que solamente se encontraron en la época lluviosa, probablemente su presencia se encuentre aun en los suelos, debido a su alta persistencia en el ambiente.

El otro plaguicida fue el isómero Alfa detectado únicamente en el pozo excavado Mata de caña con una concentración de 9.66 ng.l-1, para este compuesto no hay criterio de concentración máxima admisible, ya que este es un producto de la degradación del Lindano.

Plaguicidas Organofosforados

De los 16 plaguicidas organofosforados (Clorpirifós, Fenamifos, Forate, Profos, Moncap, Naled, Terbufos, Diazinon, Metil-Paration, Malation, Fentión, Etil-Paratión, DEF, Etión, Gutión, Zolone y Co-Ral) determinados en el laboratorio de Contaminantes Orgánicos del CIRA/UNAN, ninguno fue detectado en las muestras de agua en los pozos excavados seleccionados para ambos muestreos debido a la no utilización de este compuesto o por el carácter lipofílicos de estos.

Carbamatos

De los 14 analitos (Aldicarb, AldicarbSulfon, Bendiocarb, Bromacil, Carbosulfan, Diurón, Metiocarb, Metolactor, Oxamil, Propoxur, Triadimenol, Metomil, Carbofuran y Carbaryl) determinados en el laboratorio de Contaminantes Orgánicos del CIRA/UNAN, no fueron detectados valores de plaguicidas carbamatos en las muestras de agua.



90

3.3 Conclusiones

3.3.1 Las variaciones estacionales y espaciales de la temperatura obedecen a los cambios climáticos de la región del Pacífico.

3.3.2 Desde el punto de vista físico y químico las aguas superficiales y subterráneas se encuentran dentro de los límites establecidos según las normativas canadienses y Normas CAPRE.

3.3.3 Desde el punto de vista de agua para riego (relación de absorción de sodio) se determinó que el agua de todos los sitios de muestreo es de clasificación C2-S1, a excepción del PE-San Juan y PE-San Antonio su clasificación fue C3-S1.

3.3.4 El hierro y la turbidez alcanzaron concentraciones superiores de los límites permisibles, establecidos según las normativas canadienses y Normas CAPRE.

3.3.5 Según la FAO las aguas de los ríos son clasificadas como aguas duras.

3.3.6 Todos los ríos y pozos se caracterizaron por ser del tipo hidroquímico bicarbonatadas cálcicas (HCO3-Ca).

3.3.7 En las aguas del pozo excavad-o San Antonio se encontraron concentraciones elevadas de nitratos que sobrepasan los valores máximos admisibles para aguas de consumo humano.

3.3.8 Se detectó la presencia de dos plaguicidas organoclorados alfa HCH y dieldrín en época lluviosa, no sobrepasando los valores establecidos por la EPA.

3.4 Recomendaciones

3.4.1 Realizar por lo menos dos veces por semestre colectas de muestras de agua superficial como subterránea para caracterizar la calidad físico químico del agua de la subcuenca del Rio Gil González, y su relación con la calidad del Lago Cocibolca.

3.4.2 Controlar los posibles focos de contaminación para evitar que los contaminantes puedan llegar al acuífero.

3.4.3 Realizar campañas de divulgación de los diferentes estudios realizados para que todas las personas se enteren de la importancia que se debe tener con el medio ambiente, para evitar la contaminación y el deterioro del rio y así mejorar la protección y conservación de los recursos hídricos.

3.4.4 Generar proyectos de producción limpia basados en planificación y gestión integral de cuencas, en conjunto con los pobladores.



91

3.5 Referencias Bibliográficas

AYER, R. y. (1987). La Calidad del Agua en la Agricultura.

E.CUSTODIO. (2001). HIDROLOGIA SUBTERRANEA. Barcelona: EDICIONES OMEGA, S.A.

Esteves, F. d. (1988). Fundamentos de Limnologia. Río de Janeiro: Ed. Interciencia.

González, A. R. (1998). LIMNOLOGIA COLOMBIANA aportes a sus conocimientos y estadísticas d análisis. COLOMBIA: PANAMERICANA.

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Krasny., J. y Hecht., G. 1995. Hidrogeología e Hidroquímica de la zona del pacífico de Nicaragua. Instituto Nacional de Estudios Territoriales (INETER), Managua, Nicaragua.

Margalef, R. (1983). Limnología. Barcelona: Omega.

Mittchell, M. K. (1991). Manual de Campo de Proyecto del Río. Una guía para monitorear localidad del agua en el Río Bravo (Segunda edición ed.). Las Cruces, New México, USA.

OMS, (2004). Serie de informes técnicos.

Rojas, J. A. (1999). CALIDAD DEL AGUA. México, D.F.: ALFAOMEGA GRUPO EDITOR, S.A. de C.V.

Roldán, G. P. (2008). Fundamentos de limnología neotropical. Medellín: Universidad de Antioquia.

Wetzel, R. (2000). Limnología. Barcelona: Omega.

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CIRA/UNAN | Capitulo 4 – Calidad microbiológica de las aguas superficiales y subterráneas.

92

Capitulo 4

Calidad microbiológica de las aguas superficiales y subterráneas.

Aborda la calidad del agua desde el punto de vista sanitario y de calidad microbiológica, indicadores de contaminación fecal animal y humana.

Lucía Vanegas P0F

1

1 Laboratorio de Microbiología; lucí[email protected]



93

4.1 Introducción

La contaminación del agua es un problema local, regional y mundial y está relacionado con la contaminación del aire y con el modo en que usamos el recurso de la tierra. El crecimiento demográfico, la industrialización y la concentración urbana, contribuyen a lo que es una amenaza para el hombre contemporáneo, el deterioro de su medio ambiente. Desde su origen, los grupos humanos se establecieron en las cercanías de los ríos, lagos o áreas costeras, por su dependencia vital del medio acuático, provocando así los primeros indicios del deterioro de la calidad del agua y evidenciando la contaminación.

La contaminación fecal de las aguas superficiales y subterráneas que sirven como fuente de abastecimiento ha sido y sigue siendo, el principal riesgo sanitario en el agua y es uno de los problemas más preocupantes en los países en vías de desarrollo, ya que supone la incorporación de microorganismos patógenos procedentes de enfermos y portadores, y la transmisión hídrica a la población susceptible. En las zonas rurales la contaminación se origina por la defecación a campo abierto, al uso de suelos cercanos a los acuíferos (agrícola, ganadero, etc.) con la presencia de animales domésticos y silvestres que actúan como reservorios de agentes patógenos.

Los coliformes fecales se denominan termotolerantes por su capacidad de soportar temperaturas más elevadas y se introducen al medio ambiente por las heces de humanos y animales. Estas bacterias son de interés clínico, ya que pueden ser capaces de generar infecciones oportunistas en el tracto respiratorio superior e inferior, además de infecciones de piel y tejidos blandos, enfermedad diarreica aguda y otras enfermedades severas en el ser humano. La capacidad de reproducción de los coliformes termotolerantes fuera del intestino de los animales de sangre caliente es favorecida por la existencia de condiciones adecuadas de materia orgánica, pH, humedad, etc.

Los coliformes termotolerantes y Escherichia coli en particular, se han seleccionado como indicadores de contaminación fecal debido a su relación con el grupo tifoide-paratifoide y a su alta concentración en diferentes tipos de muestras.

La Escherichia coli, es habitante natural del tracto gastrointestinal de hombres y animales de sangre caliente y por ende en las aguas negras, pero se puede encontrar en todos lados; su presencia en el agua es considerada un indicador de contaminación fecal y la posible presencia de patógenos entéricos.

Los Enterococos, comúnmente se encuentran en las heces de humanos y otros animales de sangre caliente. Son microorganismos muy resistentes, capaces de tolerar concentraciones relativamente altas de sales y ácidos. Ellos integran al grupo de estreptococos y se relacionan con la incidencia de enfermedades adquiridas por bañistas siendo un valioso indicador bacteriano para determinar la extensión de la contaminación fecal de aguas recreativas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_negra



94

4.2 Calidad microbiológica y sanitaria en los ríos analizados En esta sección se muestra el análisis de los resultados de los indicadores bacteriológicos en el agua de los sitios estudiados en el cauce principal y tributarios del Rio Gil González, estos fueron Coliformes termotolerantes, Escherichia coli y Enterococos fecales.

En la tabla siguiente (4.a), se muestran las concentraciones de Indicadores de contaminación fecal encontrados en los ocho sitios de muestreo durante dos períodos de colecta (Noviembre 2010 y Abril 2011).

Tabla 4.a. Concentraciones bacterianas en los sitios analizados en el Rio Gil González y tributarios más importantes en las dos épocas de muestreo.

Épocas de muestreo Identificación Sitios

CTT NMP/100ml

E.coli NMP/100ml

Enterococos NMP/100ml

Noviembre 2010

Naciente Mata de Caña 2300 2300 2400

La Ermita Católica 2300 2300 330

Salida San Juan 490 490 220

San Pedro con Las Mesas 35000 24000 3500

La Cruz o Lagarta 35000 25000 9200

San Antonio 4900 3300 230

San Jerónimo 4900 2300 790

El Bosque 22000 17000 140

Abril 2011

Naciente Mata de Caña 1300 790 1300

La Ermita Católica 7900 4900 1300

Salida San Juan 4900 3300 79

San Pedro con Las Mesas 2200 2200 1700

La Cruz o Lagarta 4900 4900 790

San Antonio 160000 160000 700

San Jerónimo 2300 2300 79

El Bosque 280 220 70

CTT: Coliformes Termotolerantes



95

En las figuras 4.a y 4.b se muestra la variación en las concentraciones de los indicadores de contaminación fecal humana y animal para los ocho sitios analizados en los dos muestreos.

Se puede observa en las dos figuras que el sitio ubicado en el cauce principal del Rio Gil González en San Antonio para el mes de Abril 2011 fueron encontradas las concentraciones más altas (para ambas variables) de Coliformes termotolerantes y Escherichia coli con 160000 NMP.100ml-1, evidenciando que este sitio está más expuesto a la influencia antropogénica. Durante el mes de Noviembre 2010, se presenta un comportamiento bastante similar en los sitios San Pedro con Las Mesas, La Cruz o Lagarta y El Bosque.

Figura 4.a. Variaciones en las concentraciones de CTermotolerantes en los sitios analizados para ambas épocas de muestreo. Todos los valores sobrepasan los valores guías de la EPA.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

35000 35000

4900 4900

22000

7900 4900 2200 4900

160000

CTe

rmot

oler

ante

s (N

MP.

100

ml)

Sitios de Muestreo

Nov.2010 Abril.2011



96

Figura 4.b. Variaciones en las concentraciones de Escherichia coli en los sitios analizados para ambas épocas de muestreo. Todos los valores sobrepasan los valores guías de la EPA.

En ambos muestreos en todos los sitios analizados en los tributarios y cauce principal del Rio Gil González, los valores de coliformes termotolerantes y Escherichia coli sobrepasaron los valores guías establecidos por la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos (U.S. EPA, 1986), para el contacto directo y prolongado (ejemplo bañarse en el rio, nadar y recreación en general), los cuales deben ser de 200 coliformes termotolerantes por cada 100 ml y no debe exceder las 126 colonias de Escherichia coli por cada 100 ml.

Se puede observar una presencia constante de Escherichia coli en todos los sitios examinados y en ambas épocas de estudio evaluadas (época seca y época lluviosa). Según APHA, 1999 la presencia de E.coli en el agua es indicativo de contaminación fecal. Por lo que la presencia de esta en los ríos evidencia una contaminación por residuos orgánicos de origen fecal. Aunque E.coli es parte de la flora normal natural, algunas cepas de esta bacteria pueden causar enfermedades gastrointestinales, junto con otros problemas de salud más graves.

La presencia constante de Escherichia coli en ambas épocas de estudio (Noviembre 2010 y Abril 2011) indican contaminación fecal reciente, La WHO, 1997 menciona que E. coli es abundante en las heces de humanos y animales; y en heces recientes esta puede encontrarse en concentraciones de 109 por gramo y que puede ser encontrada en aguas naturales sujetas a contaminación fecal reciente.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

2300 2300 490

24000 25000

3300 2300

17000

790 4900 3300 2200 4900

160000

2300 220

E.co

li(N

MP.

100

ml)

Sitios de Muestreo

Nov.2010 Abril.2011



97

El grupo de los Enterococos es un subgrupo de los Estreptococos fecales que incluyen S. faecalis, S. faecium, S. gallinarum y S. avium. Los Enterococos son considerados valiosos indicadores bacterianos para determinar el grado de contaminación fecal de aguas superficiales destinadas a la recreación (APHA, 1999) de ahí la importancia de su estudio en las aguas del Rio Gil González.

Las concentraciones de Enterococos fecales para Noviembre 2010 oscilaron entre 9200 y 140 NMP.100 ml-1 y en Abril 2011 de 1700 – 70 NMP.100 ml-1, sobrepasando el valor guía para aguas de recreación de 33 enterococos por 100 ml-1 según el Standard Methods, edición 21.

La agrupación más alta de Enterococos fecales fue obtenida en sitio La Cruz o La Lagarta con 9200 NMP.100 ml -1 para el mes de Noviembre 2010. En la Figura 4.c se muestran las variaciones en los ocho sitios para ambas épocas de muestreo.

Figura 4.c. Variaciones en las concentraciones de Enterococos en los sitios analizados para ambas épocas de muestreo. Todos los valores sobrepasan los valores guías de la EPA.

En el estudio realizado sobre calidad y disponibilidad del agua de la subcuenca del Río Gil González en el área de influencia Municipal de Belén y Potosí en coordinación con el Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN), Alcaldía de Belén y Proyecto Sur Oeste, realizado en el periodo 2005 - 2007, las concentraciones de indicadores de contaminación fecal reportadas en los sitios Mata

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

2400

330 220

3500

9200

230 790

140

1300 1300

79

1700 790 700

79 70

E Fe

cale

s (N

MP.

100m

l)

Sitios de Muestreo

Nov.2010

Abril.2011



98

de Caña y Las Mesas en ese entonces para la época seca y lluviosa, fueron inferiores a las reportadas actualmente en los mismos sitios. Este comportamiento evidencia un problema serio de contaminación fecal de origen humano o por animales de sangre caliente (cerdos, gallinas, caballo, ganado) o producto de fecalismo al aire libre.

La presencia de coliformes termotolerantes en el agua superficial indica la permanencia de contaminación bacteriológica de origen fecal, así mismo las altas concentraciones de Escherichia coli observados verifican la presencia de material fecal humana y enterococos fecales de origen animal.

4.2 Calidad microbiológica y sanitaria en los pozos excavados analizados En esta sección se muestra el análisis de los resultados de los indicadores bacteriológicos de contaminación fecal en el agua de los pozos excavados estudiados, cercanos a los sitios de colecta en los ríos, estos fueron Coliformes termotolerantes, Escherichia coli y Enterococos fecales.

En la tabla siguiente (4.b), se muestran las concentraciones de Indicadores de contaminación fecal encontrados en los seis pozos excavados durante dos períodos de colecta (Noviembre 2010 y Abril 2011).

Tabla 4.b. Concentraciones bacterianas en los pozos excavados seleccionados ambas épocas de muestreo.

CTT: Coliformes Termotolerantes

Épocas de muestreo Identificación de sitios

CTT NMP/100ml

E. coli NMP/100ml

Enterococos NMP/100ml

Noviembre 2010

PE - Mata de Caña < 1.8 < 1.8 < 1.8

PE - La Ermita 450 200 2400

PE - San Juan 3300 680 330

PE - San Pedro en Las Mesas 230 49 350

PE - La Cruz o Lagarta 540 540 7.8

PE - San Antonio 230 230 4.5

Abril 2011

PE - Mata de Caña 790 130 490

PE - La Ermita 330 23 230

PE - San Juan 350 280 22

PE - San Pedro Las Mesas 7900 2800 22

PE - La Cruz o Lagarta 24 14 11

PE - San Antonio 48 21 21



99

En los Pozos analizados en la colecta del mes de Noviembre 2010 las concentraciones de coliformes termotolerantes oscilaron entre < 1.8 - 3300 NMP.100ml-1, Escherichia coli < 1.8 - 680 NMP.100ml-1y Enterococos < 1.8 - 2400 NMP.100ml-1.

En la colecta del mes de Abril 2011, los rangos encontrados para coliformes termotolerantes fueron de 24 - 7900 NMP.100ml-1, Escherichia coli de 14 - 2800 NMP.100ml-1 y Enterococos de 11- 490 NMP.100ml-1.

Figura 4.d. Variaciones en las concentraciones de Coliformes Termotolerantes en los pozos excavados analizados para ambas épocas de muestreo. Todos los valores sobrepasan los valores guías de la EPA.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

PE Matade Caña

PE LaErmita

Católica

PE SanJuan

PE SanPedro enLas Mesas

PE La Cruzo Lagarta

PE SanAntonio

0 450

3300

230 540

230 790

330 350

7900

24 48

Cter

mot

oler

ante

s (N

MP.

100m

l)

Sitios de Muestreo

Nov.2010 Abril.2011



100

Figura 4.e. Variaciones en las concentraciones de Escherichia coli en los pozos excavados analizados para ambas épocas de muestreo. Todos los valores sobrepasan los valores guías de la EPA.

En el muestreo del mes de Noviembre 2010 en el pozo excavado ubicado en la comunidad San Juan fueron analizadas las concentraciones más altas con 3300 NMP.100 ml -1 de coliformes termotolerantes y 680 NMP.100 ml -1 de Escherichia coli.

En el pozo excavado ubicado en la comunidad de San Pedro en Las Mesas durante el mes de Abril 2011 fueron encontradas las concentraciones más altas de coliformes termotolerantes y Escherichia coli (Figuras 4.d y e), siendo de 7900 NMP. 100 ml -1 para coliformes termotolerantes y de 2800 NMP.100 ml -1 para Escherichia coli.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

PE Matade Caña

PE LaErmita

Católica

PE SanJuan


PE La Cruzo Lagarta

PE SanAntonio

0 200

680

49

540

230 130 23 280

2800

14 21

E.co

li (

NM

P.10

0ml)

Sitios de Muestreo

Nov.2010Abril.2011



101

Figura 4.f. Concentraciones de Enterococos en los pozos excavados analizados en ambas épocas de muestreo. Todos los pozos sobrepasan la norma guía para consumo humano de la EPA, a excepción del pozo ubicado en Mata de Caña.

Los mayores crecimientos bacterianos de enterococos fecales (Figura 4.f) fueron analizados en el agua del Pozo excavado ubicado en la comunidad La Ermita durante la colecta del mes de Noviembre 2010, con 2400 NMP.100 ml -1.

En Abril 2011, en el pozo ubicado en Mata de Caña fue analizada la concentración más alta de enterococos fecales con 490 NMP.100 ml -1.

La contaminación fecal causada por animales puede involucrar riesgos sanitarios, por lo que es importante tener en cuenta los microorganismos más abundantes y frecuentes en las heces de los animales como vaca, cerdo, caballo, gallina y pato.

Los altos crecimientos de enterococos reportados en los pozos excavados durante las dos épocas de muestreo seguramente estén relacionados a una serie de factores antropogénicos de contaminación como el uso de los suelos para actividades agrícolas, ganaderas, cercanas a los pozos, infiltración de agua residuales provenientes de las letrinas y excrementos de animales, inserción de materia fecal a través de los mecates y baldes sucios que se utilizan para la extracción del agua y deficientes condiciones higiénico sanitarias de la zona.

0

500

1000

1500

2000

2500

PE Mata deCaña

PE LaErmita

Católica

PE SanJuan


PE La Cruzo Lagarta

PE SanAntonio

0

2400

330 350

7.8 4.5

490

230

22 22 11 21 E.Fe

cale

s (N

MP.

100m

l)

Sitios de Muestreo

Nov.2010 Abril.2011



102

La presencia de indicadores en el agua es proporcional al grado de contaminación fecal, ya que mientras más coliformes termotoleranes y Escherichia coli se aíslen del agua, mayor es la gravedad de la descarga de heces, lo cual genera serios problemas a la salud humana.

Las concentraciones bacterianas de coliformes termotolerantes y Escherichia coli, encontradas en pozos excavados sobrepasaron las normas de la Organización Mundial de la Salud OMS (1997) y normas CAPRE (1994), que establecen para aguas de consumo humano, la no presencia de bacterias de origen fecal.

Actualmente no se cuenta con normas para enterococos fecales, sin embargo no debería estar presentes en al agua de los pozos analizados, la presencia entonces de Enterococos fecales en aguas de consumo humano es una indicación de polución fecal y la posible presencia de patógenos entéricos (APHA, 1999).

Las concentraciones de coliformes termotolerantes en los pozos sobrepasan las Normas Canadienses que establecen como concentraciones máximas tentativas, 100 coliformes termotolerantes por 100 ml, para aguas de irrigación, a excepción de los pozos ubicados en Mata de Caña, La Cruz o Lagarta y San Antonio, que no sobrepasaron los valores de calidad para riego.

4.3 Conclusiones

4.3.1 En el análisis microbiológico de las aguas de ríos y pozos excavados, los resultados obtenidos durante las dos épocas (seca y lluviosa) demuestran que todos los sitios analizados se encuentran seriamente contaminados por organismos fecales tanto de origen humano como de animales, potenciando esto un alto riesgo a la salud de la población, creándose las condiciones adecuadas para el propagación de enfermedades transmitidas por el agua. El grupo que presenta mayor riesgo y mayor vulnerabilidad, son los lactantes, los niños pequeños, las personas debilitadas o que viven en condiciones higiénicas deficientes y los ancianos.

4.3.2 Tanto los ríos como los pozos analizados están contaminados con Coliformes Termotolerantes, Escherichia coli y Enterococos fecales, confirmando que la contaminación presente es producto de la presencia de animales, fecalismo al aire libre y de las condiciones higiénico-sanitarias que predominan con el sistema de extracción del agua de los pozos.

4.3.3 Los altos valores de indicadores de origen fecal y el riesgo de contaminación tanto a nivel humano como ambiental hace necesario el control de la calidad microbiológica del agua.

4.3.4 El agua de los pozos no es apta para consumo ni para riego ya que sobrepasan las normas de calidad de agua, así también los ríos se encuentran fuera de los límites permisibles para fines de recreación.

http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Heces



103

4.4 Recomendaciones

4.4.1 Realizar periódicamente colecta de muestras de agua en los sectores seleccionados del río Gil González y pozos, que permitirá tomar medidas en caso de detectar cualquier tipo de contaminación.

4.4.2 Emplear todas las medidas higiénicas necesarias durante la manipulación, evitando contaminar el agua destinada para el consumo.

4.4.3 Hervir el agua, utilizar filtros o clorar, como parte de las medidas higiénicas que aseguren la calidad del agua para consumo humano.

4.4.4 Proteger de la mejor manera posible los pozos que se encuentren mayormente expuestos a contaminación.

4.4.5 Mantener limpios los recipientes de almacenamiento de aguas, realizando lavados periódicos y aplicando buenas prácticas de higiene.

4.4.6 Cuidar y proteger el agua que es fuente de vida, un recurso muy valioso pero desafortunadamente escaso.


American Public Health Association (APHA) 1999. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20st. Ed. Washington: APHA

American Public Health Association (APHA) 2005. Standard Methods for the examination of water and wastewater, 21st ed. Washington: APHA.

Arcos P.M.et al. Indicadores microbiológicos de contaminación de las fuentes de agua.

www.unicolmayor.edu.co/invest_nova/NOVA/ARTREVIS2_4.pdf

CIRA/UNAN, Alcaldía de Belén y Proyecto Sur Oeste. 2007. Calidad y Disponibilidad del Agua de la subcuenca del Río Gil González en el área de influencia Municipal de Belén y Potosí.

Comité Coordinador Regional de Instituciones de Agua y Saneamiento de Centro América, Panamá y República Dominicana (CAPRE), 1994. Normas de calidad de agua para consumo humano.

OMS, 1998. Guidelines for drinking-water quality. Second Edition, Volume 3.

Recreational Water Quality Guidelines and Aesthetics, Canadian Council of Ministers of the Environment, 1998.

Surveillance and control of community supplies World Health Organization. Geneva

http://www.unicolmayor.edu.co/invest_nova/NOVA/ARTREVIS2_4.pdf


CIRA/UNAN | Capitulo 5 – Calidad del agua superficial a través del uso de macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos.

104

Capitulo 5

Calidad del agua superficial a través del uso de macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos. Thelma SalvatierraP0F

1P y Rafael VarelaP1F

2

1 Área de Investigación y Desarrollo; [email protected] 2 Laboratorio de Hidrobiología; [email protected]



105

5.1 Introducción

Se denominan Macroinvertebrados Acuáticos (MIA) a los organismos que habitan en los sedimentos o en la interface agua sedimento, tanto de lagos, lagunas, humedales, embalses, ríos, estuarios, mares, océanos, entre otros.

En el caso particular de los sistemas loticos (ríos) se pueden encontrar en diferentes ambientes tales como: sedimento (grava, arena, limo, etc.), debajo de hojas, ramas y cantos rodados, raíces de macrophytas (plantas acuáticas), entre otros. A diferencia de los sistemas lenticos en los loticos (ríos) hay más variedad y abundancia de macroinvertebrados acuáticos tales como: ninfas de libélulas (Orden: Odonata), Efímeras (Orden: Ephemeroptera), chinches (Orden: Hemiptera), Trichopteras, Coleópteras, Dípteras (chayules, moscas y zancudos), gusanos planos (Turbelarios), sanguijuelas (Hirudineas), entre otros.

Debido a la variación en su tamaño que va desde 0.25 mm en fase larval hasta más de 1 cm en estado adulto, pueden observarse a simple vista. Muchos de los individuos que forman el grupo de macroinvertebrados acuáticos tienen ciclos de vida largos (de varios meses o años – como ephemeropteras, odonatas, coleópteros, entre otros) y algunos de corto tiempo de días a unos cuantos meses – como algunos insectos (chayules, moscas, zancudos, entre otros). Para completar el ciclo de madurez y llegar a la etapa adulta estos individuos necesitan condiciones abióticas y bióticas favorables en el medio acuático que habitan.

Son excelentes indicadores biológicos de las condiciones de calidad de un determinado recurso hídrico superficial. Cuando hay evidencias de contaminación orgánica o química los macroinvertebrados son utilizados para determinar la calidad del ecosistema acuático, por el contacto directo que mantienen con su hábitat natural los sedimentos, y ante cualquier perturbación en ellos, estos organismos emiten respuestas negativas o positivas ante cualquier situación.

Por la variedad de grupos taxonómicos de macroinvertebrados acuáticos existentes en los diferentes hábitats de los ríos se encuentran individuos que ecológicamente son muy sensibles a los cambios ambientales, a diferencia de otros que son tolerantes a cualquier perturbación que puede suceder en los ríos. Esto permite evaluar la calidad ecológica de los ríos utilizando los macroinvertebrados acuáticos como índices bióticos, entre ellos el más sencillo y que fue utilizado en los sitios seleccionados tanto en el cauce principal como en los tributarios más importantes del Rio Gil González fue el Biological Monitoring Working Party (BMWP) modificado para Costa Rica.

El costo del estudio de los macroinvertebrados acuáticos fue un aporte adicional del Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) al proyecto evaluación sistemática de la calidad y disponibilidad de las aguas del Rio Gil González y sus tributarios más importantes (2010 – 2011).



106

5.2 Composición taxonómica

Para los dos muestreos en los ocho sitios analizados fueron identificados 32 categorías taxonómicas en total, con la Clase Insecta la que más variedad de órdenes presentó: díptera, ephemeroptera, trichoptera y coleóptera, siendo el Orden Díptera la categoría taxonómica con más variedad y frecuencia de Familias encontradas en todos los sitios de muestreo, con dos Familias dominantes Chironomidae y Cerapotogonidae.

Dentro de los insectos también fueron encontrados dos órdenes de importancia fundamental para evaluar los estados ecológicos, Ephemeroptera con dos Familias: Leptohyphidae y Leptophlebiidae; y Trichoptera con la Familia Hydropsychidae, ambas órdenes frecuentes en todos los sitios.

Es importante mencionar que también fueron encontradas otras categorías taxonómicas entre ellas: Odonata (Familias Libellulidae, Gomphidae y Coenagrionidae), Coleóptera (Familia Elmidae), Hemíptera (Familias Naucoridae y veliidae), cuya presencia es representativa, sin embargo su abundancia no constituye dominancia en comparación con las mencionadas anteriormente.

El sitio con más variedad de Familias fue en La Cruz o Lagarta con 20 Familias en el segundo muestreo (Época seca-Abril 2011), a diferencia del número de Familias encontradas para la época de lluvias (Nov.2010) que fue de 12 Familias en total.

Hay que destacar que en todos los sitios analizados durante el primer muestreo (Nov.2010) la presencia de familias fue variada, aumentando el número de categorías taxonómicas en el segundo muestreo (Abril 2011). Este comportamiento en la variabilidad de las Familias de macroinvertebrados acuáticos está relacionado con los aportes de agua de las lluvias, que por la velocidad de la corriente transporta los individuos a sitios de menor altitud, ocasionando disminución en la variabilidad de categorías taxonómicas en la época de lluvias a diferencia de la época seca que los aportes en cuanto a Familias se refiere es mayor.

Insecta/Diptera/

Chironomidae

Insecta/Diptera/ Ceratopogonidae

Insecta/Ephemeroptera/ Hydropsychidae



107

Phyllum Sub Phyllum Clase Orden Familias

Ephemeroptera 1) Leptophlebiidae

2) Leptohyphidae

3) Caenidae

4) Baetidae

Odonata 1) Libellulidae

2) Gomphidae

3) Calopterygidae

4) Coenagrionidae

Hemiptera 1) Veliidae

Viven en remansos de ríos y quebradas; pocos resisten las corrientes rápidas.

2) Naucoridae

Coleoptera 1) Elmidae

2) Hydrophilidae

3) Gyrinidae

4) Staphylinidae

A

rthr

opod

a

Indicadores de aguas bien oxigenadas y con presencia de abundante materia orgánica en descomposición.

Viven en aguas continentales loticos y lenticos (ríos, quebradas, riachuelos, embalses y represas. Se caracterizan porque muchos representantes viven en el agua, tanto en forma larval como en estado adulto.

Indicadores de aguas con mucha materia orgánica en descomposición.

Se encuentran en la vegetación acuática.

Son depredadores.

Indicadores de aguas oligomesotroficas.



Indicadores de aguas oligotróficas, oligomesotroficas y eutróficas.

Indicadores de aguas limpias o ligeramente contaminadas.

Viven por lo regular en aguas corrientes, limpias y bien oxigenadas, aunque algunas Familias pueden resistir moderados grados de contaminación orgánica.

Indicadores de aguas medianamente contaminadas.

Indicadores de aguas contaminadas y eutrofizadas.

Indicadores de aguas limpias o ligeramente contaminadas.

Indicadores de aguas oligotróficas, oligomesotroficas y meso-eutróficas.

Viven en pozos, pantanos, márgenes de lagos y corrientes lentas y poco profundas; por lo regular, rodeados de abundante vegetación acuática. Dependiendo de la Familia, se encuentran en aguas limpias o ligeramente contaminadas.


Categorías TaxonómicasImportancia ecológica

Crustacea Ostracoda Sin FamiliaPueden estar en ambientes con abundante material orgánico.

Tabla 5.a. Categorías taxonómicas encontradas en los ocho sitios del cauce central y tributarios principales del Rio Gil González en los dos muestreo (Noviembre 2010 y Abril 2011).

Fotos: Archivo CIRA/UNAN



108

Tabla 5.a. Continuación categorías taxonómicas encontradas en los ocho sitios del cauce central y tributarios principales del Rio Gil González en los dos muestreo (Noviembre 2010 y Abril 2011).

Fotos: Archivo CIRA/UNAN

Phyllum Sub Phyllum Clase Orden Familias

Trichoptera 1) Calamoceratidae

2) Helicopsychidae

3) Hydropsychidae

4) Hydroptilidae

5) Leptoceridae

6) Philopotamidae

Diptera 1) Tipulidae

2) Psychodidae

3) Ceratopogonidae

4) Simuliidae

5) Stratiomyidae

6) Tabanidae

7) Empididae

8) Muscidae

9) Chironomidae

Acari = Acarina

Gastropoda Psysidae Mollusca Viven en todo tipo de agua y son mas resistentes a la contaminación que otras familias.

Categorías TaxonómicasImportancia ecológica

A

rthr

opod

a


Indicadores de aguas mesoeutroficas.

Arachnoidea (Hidracarina)

Sin FamiliaPor la variedad de hábitat no pueden catalogarse como indicadores de un tipo particular de agua

La mayoría viven en agua dulce, en arroyos, lagos, lagunas, pantanos, zonas de salpique de cascada, etc.

Indicadores de aguas mesotroficas.

Habitad es muy variado, se encuentran en ríos, arroyos, quebradas, lagos, lagunas, humedales. Hay familias indicadoras de aguas limpias y otras familias de aguas contaminadas.

Indicadores de aguas oligotróficas.







Viven en aguas corrientes, limpias y oxigenadas, debajo de piedras, troncos y material vegetal. En general, son buenos indicadores de aguas oligotróficas.


Indicadores de aguas oligo a eutróficas.






109

En la tabla 5.a se muestran los nombres de las diferentes categorías taxonómicas (Phyllum, Clase, Orden y Familias) encontradas en los dos muestreos (Nov.2010 y Abril 2011) para los ocho sitios analizados tanto en el cauce principal como en los tributarios más importantes del Rio Gil González. A la par de cada Familia se menciona la importancia ecológica, así como también la descripción ecológica para cada Orden que fue encontrado.

Es evidente que hay heterogeneidad con las Familias encontradas en el ecosistema acuático estudiado, esto muestra equilibrio ecológico y estabilidad en el sistema, conteniendo los sitios los elementos necesarios para mantener esa variedad.

En la Figura 5.a se muestra la distribución de las Familias encontradas en los ocho sitios analizados, observando la mayor riqueza de Familias en el sitio La Cruz o Lagarta, sin embargo en todos los sitios la riqueza de Familias se mantuvo. Hay que destacar que en el sitio Mata de Cana el número de Familias fue similar en ambas épocas de muestreo, solamente para la colecta de Abril 2011 fue encontrada mínima variación en el número de Familias.

Figura 5.a. Riqueza de Familias reportadas por sitios en los dos muestreos (Noviembre 2010 y Abril 2011), cauce central y tributarios principales Rio Gil González.



110

5.3 Densidad Poblacional y Abundancia en porcentaje Los análisis de densidad poblacional fueron por el método cualitativo (individuos contados por cada uno de los sitios). El número de individuos por sitio fue mayor en el segundo muestreo (Abril del 2011), en la Figura 5.b se muestra el número de individuos encontrados para los dos muestreos, y se observa que las mayores densidades fueron encontradas en los sitios: San Antonio, La Lagarta y San Gerónimo para la época seca (muestreo Abril 2011) y El Bosque en ambas épocas de muestreo.

Figura 5.b. Individuos contados por sitios en los dos muestreos (Noviembre 2010 y Abril 2011), cauce central y tributarios principales Rio Gil González.

Las Familias identificadas encontradas con más densidad poblacional y abundancia numérica para cada sitio analizado en el primer muestreo (Época lluviosa/Noviembre 2010) se muestran en la Tabla 5.b.



111

Tabla 5.b. Densidad poblacional y abundancia numérica de las Familias más dominantes, 2010.

Sitios de muestreo Noviembre 2010 – Época lluviosa Indicadores según el

Índice BMWP’-CR Categorías Taxonómicas DP (IndC) AN (%)

S1-Mata de Caña

A/I/D/Chironomidae 103 31 Aguas de calidad mala a muy mala.

A/I/T/Philopotamidae 84 26 Aguas de calidad buena a regular. A/I/T/Hydropsychidae 68 21

S2-La Ermita A/I/T/Hydropsychidae 216 48 Aguas de calidad buena a

regular.

A/I/E/Leptophlebiidae 108 24 Aguas de excelente a muy buena calidad.

S3-San Juan

A/I/T/Hydropsychidae 193 30 Aguas de calidad buena a regular.


A/I/D/Simuliidae 156 24 Aguas de calidad buena a regular.

S4-San Pedro/Mesas A/I/E/Leptohyphidae 106 52 Aguas de calidad buena a

regular.


S5-La Lagarta A/I/E/Leptohyphidae 79 31 Aguas de calidad buena a

regular.


S6-San Antonio A/I/D/Simuliidae 411 60 Aguas de calidad buena a

regular.


S7-San Gerónimo A/I/D/Chironomidae 138 35 Aguas de calidad mala a

muy mala.

A/I/E/Leptohyphidae 94 24 Aguas de calidad buena a regular.

S8-El Bosque A/I/T/Hydropsychidae 468 37 Aguas de calidad buena a

regular.

A/I/D/Simuliidae 379 30 Aguas de calidad buena a regular.



112

Tabla 5.c. Densidad poblacional y abundancia numérica de las Familias más dominantes, 2011.

Sitios de muestreo Abril 2011 – Época seca Indicadores según el

Índice BMWP’-CR Categorías Taxonómicas DP (IndC) AN (%)

S1-Mata de Caña M/G/Psysidae 187 31 Aguas de calidad regular a

mala.


S2-La Ermita A/I/E/Leptophlebiidae 295 55 Aguas de excelente a muy

buena calidad.


S3-San Juan A/I/E/Leptohyphidae 300 45 Aguas de calidad buena a

regular.


S4-San Pedro/Mesas A/I/E/Leptohyphidae 251 46 Aguas de calidad buena a

regular.


S5-La Lagarta A/I/E/Leptohyphidae 418 28 Aguas de calidad buena a

regular.


S6-San Antonio




S7-San Gerónimo A/I/E/Leptophlebiidae 504 37 Aguas de excelente a muy

buena calidad.


S8-El Bosque A/I/E/Leptophlebiidae 616 46 Aguas de excelente a muy

buena calidad.


DP (IndC): Densidad Poblacional (Individuos Contados) AN (%): Abundancia Numérica (porcentaje) Índice BMWP’-CR: Biological Monitoring Working Party modificado para Costa Rica



113

Hay que destacar que en el segundo muestreo (Época seca-Abril 2011) fueron encontrados mayor cantidad de individuos de macroinvertebrados acuáticos y amplia variedad de Familias. En particular con la Familia Calomaceratidae (Insecta/Trichoptera) que solamente fue encontrado en el sitio Mata de Caña con 16 individuos contados (3% de Abundancia numérica) y según el índice BMWP’/CR le asignaron un valor de tolerancia de 8 (indicador de excelente a muy buena calidad de agua) y la Familia Physidae (Mollusca/Gastropoda) que fue encontrado con mas densidad y abundancia en Mata de Caña (187 individuos con 31% de abundancia) y en menor densidad (3 individuos contados) y abundancia (1%) en San Pedro / Las Mesas.

Con dos muestreos no es suficiente establecer la calidad definitiva del cuerpo de agua estudiado, con el análisis de la comunidad de los macroinvertebrados acuáticos en cuanto a composición taxonómica, densidad poblacional y abundancia numérica se puede determinar que el cauce principal y tributarios más importantes del Rio Gil González presentan condiciones de buena calidad.

5.4 Estado de la calidad del agua a través del Índice Biótico (BMWP’-CR) Para determinar la calidad del agua en relación al aporte de materia orgánica en los sectores analizados, se utilizó el Índice Biological Monitoring Working Party (BMWP) modificado para Costa Rica. Este índice biótico establece la calidad de un determinado cuerpo de agua en relación al aporte de materia orgánica y la respuesta ecológica de las Familias encontradas de macroinvertebrados acuáticos bénticos.

Para calcular el índice Biological Monitoring Working Party se toman en cuenta los individuos de macroinvertebrados acuáticos encontrados en los diferentes sitios, se agrupan por familias y se les asigna un valor de tolerancia al grado de contaminación orgánico. Los valores de tolerancia de cada unas de las familias incluidas se suman y el resultado se compara con los rangos ya establecidos. La ecuación del Índice BMWP se muestra en el Capitulo 1.

El Biological Monitoring Working Party (BMWP) fue creado en el año 1978 para evaluar los ríos de Gran Bretaña, posteriormente fue adaptado para la Península Ibérica en 1988, adecuado para los ríos del trópico por Gabriel Roldan en el año 2002, y modificado a Costa Rica en el 2007.

Para el BMWP las familias poco tolerantes a la contaminación tienen registros con valores altos y las familias tolerantes tienen registros de valores bajos. El sistema BMWP, considera que un cuerpo de agua tiene un alto grado de contaminación cuando los valores obtenidos en el índice son bajos.

En la Tabla 5.d. se muestran los niveles de calidad de las aguas y los rangos de valores según el Índice BMWP'-CR y el color para cartografía.



114

Tabla 5.d. Nivel de calidad de las aguas según el Índice BMWP'-CR. Monika Springer y colaboradores, 2007 / Universidad de Costa Rica.

Para el primer muestreo (Noviembre 2010), los valores y la calidad según el índice BMWP'-CR las aguas de los sitios analizados en el Rio Gil González fueron consideradas de buena calidad, a excepción de los sitios La Ermita, San Pedro y La Lagarta fueron determinadas aguas de regular calidad. Estos resultados se corresponden con los valores en densidad poblacional y abundancia numérica analizadas en el primer muestreo que fue menor en estos sitios (Figura 5.b). Esto puede estar relacionado al arrastre de material orgánico por las lluvias y no refleje el estado de la calidad ecológica en los sitios en mención.

Tabla 5.e. Resultados obtenidos en el cálculo del Índice BMWP'-CR, para la época de lluvia (Noviembre 2010).

Calidad Rangos de Valor BMWP'-CR Nivel de Calidad Color

Excelente >120 Aguas de calidad excelente.

Muy Buena 101-120 Aguas de calidad buena, no contaminadas o no alteradas de manera sensible.

Buena 61 - 100 Aguas de calidad regular, contaminación moderada.

Regular 36 - 60 Aguas de calidad mala, contaminadas.

Pobre 16 - 35 Aguas de calidad mala, muy contaminadas.

Muy Crítica ≤ 15 Aguas de calidad muy mala, extremadamente contaminadas.

Sitios de muestreo Valor obtenido (BMWP'-CR) Nivel de Calidad

S1-Mata de Caña 78 Aguas de calidad regular, contaminación moderada.

S2-La Ermita 54 Aguas de calidad mala, contaminadas.

S3-San Juan 68 Aguas de calidad regular, contaminación moderada.

S4-San Pedro/Mesas 48 Aguas de calidad mala, contaminadas.

S5-La Lagarta 59

S6-San Antonio 62 Aguas de calidad regular, eutrófia, contaminación moderada. S7-San Gerónimo 61

S8-El Bosque 69



115

Figura 5.c. Resultados obtenidos del Índice BMWP'-CR para la colecta de Noviembre 2010.

Para el segundo muestreo (Abril 2011), los valores y la calidad según el índice BMWP'-CR de las aguas de todos los sitios analizados en el Rio Gil González fueron consideradas de buena calidad, estos resultados se corresponden con los valores en densidad poblacional y abundancia numérica analizadas en el segundo muestreo que fueron mayores en todos los sitios analizados (Figura 5.b). Esto puede estar relacionado a las velocidades bajas en las corrientes y caudales base, que permite el establecimiento de diferentes poblaciones de macroinvertebrados acuáticos, en particular Familias del Orden Ephemeroptera y Trichoptera que se caracterizan por estar en aguas con buena provisión de oxigeno (5.5 – 8.5 mg.l-1), reflejando entones que en esta época es donde se establece mejor el estado de la calidad ecológica en los sitios en mención.

Aguas de calidad buena

Aguas de calidad regular

Muestreo Noviembre 2010 - Epoca lluviosa



116

Tabla 5.f. Resultados obtenidos en el cálculo del Índice BMWP'-CR, para la época seca (Abril 2011).

Figura 5.d. Resultados obtenidos del Índice BMWP'-CR para la colecta de Abril 2011.

Sitios de muestreo Valor obtenido (BMWP'-CR) Nivel de Calidad

S1-Mata de Caña 78

Aguas de calidad regular, contaminación moderada.

S2-La Ermita 89

S3-San Juan 76

S4-San Pedro/Mesas 89

S5-La Lagarta 97

S6-San Antonio 70

S7-San Gerónimo 70

S8-El Bosque 70

Aguas de calidad buena

Muestreo Abril 2011 - Epoca seca



117

5.5 Conclusiones

5.5.1 Se encontró dominancia del Phyllum Arthropoda, con la Clase Insecta la más dominante, con seis Ordenes Ephemeroptera, Odonata, Hemiptera, Coleoptera, Trichoptera y Díptera, siendo esta ultima la que presento más variedad de Familias.

5.5.2 Se encontró mayor dominancia y abundancia dentro de los Ordenes Ephemeroptera, Díptera y Trichoptera, siendo indicadores de aguas muy limpias a medianamente alteradas por material orgánico.

5.5.3 Fue encontrada la Familia Calamoceratidae solamente en el sitio ubicado en Mata de Caña, esta Familia es de excelente a muy buena calidad del agua según el índice BMWP'-CR a igual que la Familia Leptophlebiidae, sin embargo la aparición de Calamoceratidae en un sitio muestran condiciones favorables del mismos para el desarrollo de esta Familia.

5.5.4 Las categorías encontradas con el índice biótico (BMWP'-CR, Springer y colaboradores, 2007) reflejan aguas de buena calidad en la mayoría de los sitios analizados y de regular calidad solamente para los sitios La Ermita, San Pedro/Mesas y La Lagarta solamente en el muestreo de Noviembre 2010 (Época lluviosa).

5.5.4 El haber encontrado las categorías de calidad del agua de buena y regular con el índice biótico utilizado, no brinda una panorámica integral de la calidad del ecosistema acuático, al contrario solamente se relaciona con los aportes de materia orgánica y los cambios biológicos de los macroinvertebrados acuáticos bénticos a la contaminación orgánica.

5.5.5 La velocidad de la corriente y el caudal en la época de lluvias fueron variables hidrológicas que modificaron a la variación de categorías taxonómicas, densidad poblacional y abundancia numérica de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos en el cauce central y tributarios más importantes en el Rio Gil González.

5.6 Recomendaciones

5.6.1 Realizar cuatro muestreos para la colecta de macroinvertebrados acuáticos, dos en la época seca (Enero/Abril) y dos en la época de lluvias (Julio/Septiembre), para determinar la calidad de las aguas en los mismos sitios de muestreo analizados en este estudio para valorar con más precisión los indicadores biológicos, tomando en cuenta las variables físicas y químicas.

5.6.2 Seguir investigando la presencia de las Familia Calamoceratidae y Physidae en el sitio Mata de Caña, para conocer las variabilidades de estas dos familias.



118


Merrit, R. y Cummins, K., 1984. An introduction to the aquatic insects of North America. Second Edition. Kundall / Hunt Publishing Company, Iowa. 711 p.

Pennak, W. Robert. 1978. Fresh Water Invertebrates of the United States. 803 pag

Roldan, G. y Ramírez, J., 2008. Fundamentos de Limnología Neotropical, 2da edición. Editorial Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia

Roldan, G., 1996. Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos del Departamento de Antioquia. Universidad de Antioquia, Colombia.

Springer, M., Vasquez, D., Castro A, y Kohlmann, B., 2007. Uso del Índice BMWP'-CR de la calidad del agua. Universidad de Costa Rica.


CIRA/UNAN | Capitulo 6 - Glosario General y Anexos. 119

Capitulo 6

Glosario General y Anexos

Abarca todas aquellas definiciones técnicas no comprensibles al lector que fueron mencionadas en cada uno de los capítulos, así como también tablas y figuras complementarias.



6.1 Glosario General

Abundancia en porcentaje: se refiere a la proporción de cada grupo taxonómico en cada muestra colectada, se obtiene dividiendo el numero de cada Familia (para el caso de las muestras analizadas en el Rio Gil González) entre el total de individuos por sitios de colecta y multiplicado por el 100%.

Acuífero: Un acuífero es aquel estrato o formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas y que a su vez es económicamente explotable para diversos usos.

Agua Contaminada: La presencia en el agua de suficiente material perjudicial para causar un daño en la Calidad del agua.

Alcalinidad total: Capacidad del agua para neutralizar ácidos, la cual le confiere propiedades buffer, es decir, dificulta sus cambios en el pH. La alcalinidad de aguas superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. El bicarbonato constituye la forma química de mayor contribución a la alcalinidad. Dicha especie iónica y el hidróxido son particularmente importantes cuando hay gran actividad fotosintética de algas o cuando hay descargas industriales en un cuerpo de agua.

Anticlinal: Se denomina anticlinal a un pliegue de la corteza terrestre en forma de lomo cuyos flancos se inclinan en sentidos opuestos, es una deformación en pliegue formado en rocas dispuestas en estratos que resulta de esfuerzos tectónicos de tipo diverso

Bacterias: Organismos microscópicos o microorganismos muy importantes, capaces de causar enfermedades

Boro: El boro se encuentra de forma natural en aguas subterráneas, pero su presencia en aguas superficiales con frecuencia es consecuencia del vertido en aguas superficiales de efluentes de aguas residuales tratadas (a las que accede por su utilización en ciertos detergentes). Las concentraciones varían mucho en función de la geología de la zona y de los vertidos de aguas residuales. Se estima que la concentración de boro en el agua de consumo, en la mayor parte del mundo, es de 0,1 a 0,3 mg/l.

Calidad del Agua: Las Características químicas, físicas y biológicas del agua con respecto a su utilidad para un uso particular.

Cloración: Proceso de purificación del agua en el cual el cloro es añadido al agua para desinfectarla, para el control de organismos presentes. También usado en procesos de oxidación de productos impuros en el agua.

Coliformes termotolerantes (fecales) son un subgrupo de los coliformes totales, se encuentran en las heces de animales de sangre caliente y su presencia en el agua indica una reciente contaminación.

Color: Se pueden efectuar dos medidas de color: El color verdadero del agua natural es el que presenta cuando se ha eliminado la turbidez (filtrando o centrifugando),

http://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestre

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/Estrato

http://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica_de_placas



siendo principalmente causado por materiales húmicos coloidales. Por el contrario, el color aparente es determinado directamente de la muestra original (sin filtración ni centrifugación), es debido a la existencia de sólidos en suspensión.

Se debe a materiales disueltos y en suspensión. Constituye un aspecto importante en términos de consideraciones estéticas. Los efectos del color en la vida acuática se centran principalmente en aquellos derivados de la disminución de la transparencia, es decir que, además de entorpecer la visión de los peces, provoca un efecto barrera a la luz solar, traducido en la reducción de los procesos fotosintéticos en el fitoplancton así como una restricción de la zona de crecimiento de las plantas acuáticas.

Columna estratigráfica: Representación utilizada en geología y sus subcampos de estratigrafía para describir la ubicación vertical de unidades de roca en una área específica. Una típica columna estratigráfica muestra una secuencia de rocas sedimentarias, con las rocas más antiguas en la parte inferior y las más recientes en la parte superior.

Composición Taxonómica macroinvertebrados acuáticos: se refiere al inventario de individuos hasta el nivel de clasificación más alto encontrada en un determinado cuerpo de agua (ríos, humedales, lagos, lagunas, entre otros).

Conductividad: Es la capacidad de un agua para transmitir la corriente eléctrica. Es una manera rápida y simplificada de medir los sólidos totales disueltos de una muestra de agua. Depende de la concentración de las sustancias ionizadas, de la naturaleza de éstas y de la temperatura.

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5): Mide la cantidad de oxígeno, en mg.l-1, necesaria para descomponer la materia orgánica biodegradable presente, por la acción bioquímica aerobia. Esta transformación biológica precisa un tiempo superior a los 20 días, por lo que se ha aceptado, como norma, realizar una incubación durante 5 días, a 20ºC, en la oscuridad y fuera del contacto del aire, a un pH de 7,0 - 7,5 y en presencia de nutrientes y oligoelementos que permitan el crecimiento de los microorganismos.

Demanda química de oxígeno (DQO): Es la cantidad de oxígeno consumido por los cuerpos reductores presentes en el agua sin la intervención de los organismos vivos. Efectúa la determinación del contenido total de materia orgánica oxidable, sea biodegradable o no.

Dureza total: Corresponde a la suma de las concentraciones de calcio y magnesio (iones causantes de la mayor proporción), expresadas como carbonato de calcio; también se define como la capacidad del agua para precipitar el jabón.

Las aguas blandas con una dureza menor que 75 mg.l-1 aproximadamente tienen una capacidad de amortiguación baja y pueden ser más corrosivas para las tuberías. El grado de dureza del agua puede afectar a su aceptabilidad por parte del consumidor en lo que se refiere al sabor y a la formación de incrustaciones.

Escherichia coli es habitante natural del tracto gastrointestinal de hombres y animales de sangre caliente, su presencia en el agua es considerada un indicador de contaminación fecal y la posible presencia de patógenos entéricos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Estratigraf%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Rocas_sedimentarias

http://es.wikipedia.org/wiki/Rocas_sedimentarias



Estreptococos Fecales son habitantes del tracto gastrointestinal del hombre y animales de sangre caliente, su presencia en el agua indican contaminación fecal y el riesgo de aparición de gérmenes patógenos. Sirven principalmente para evaluar la calidad sanitaria de los recursos hídricos.

Enterococos es una bacteria gram-positiva, que habita en el tracto gastrointestinal de humanos y otros mamíferos, son indicadores de contaminación fecal y presentan alta tolerancia a condiciones ambientales adversas (altas o bajas temperaturas, deshidratación, salinidad, luz solar, etc.).

Eutrofización: Es un proceso natural y/o cultural (antropogénico) que consiste en el aporte de nutrientes desde la cuenca de drenaje hacia sistemas acuáticos a través del uso de fertilizantes, detergentes y del vertido directo de materia orgánica.

Falla: Una falla es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas superficiales de la Tierra, cuando las fuerzas tectónicas superan la resistencia de las rocas. La zona de ruptura tiene una superficie generalmente bien definida denominada plano de falla y su formación va acompañada de un deslizamiento de las rocas tangencial a este plano.

Fecalismo al aire libre: eufemismo usado para describir cuando las personas realizan sus necesidades fisiológicas fuera de los servicios higiénicos, es una práctica que no sólo ocurre en los departamentos más pobres o alejados de las ciudades centrales en el país.

Fósforo y derivados: El fósforo tiene fundamental importancia como nutriente y principal constituyente celular. La mayor información del fósforo en las aguas naturales está referida al fósforo total y al fósforo soluble inorgánico. Las concentraciones de PT en la mayoría de aguas superficiales no contaminadas se encuentran entre 10 y 50 µg.l-1 (Wetzel, 2001).

El fósforo inorgánico disuelto, comúnmente referido como ortofosfato (P-PO4) o más correctamente como fósforo reactivo disuelto (PRD), es la forma más significativa del fósforo inorgánico, cuyo promedio a nivel mundial en ríos no contaminados es de aproximadamente 10 µg.l-1 (Wetzel, 2001).

Fractura: Es la separación bajo presión en dos o más piezas de un cuerpo sólido (rocas). La palabra se suele aplicar tanto a los cristales o materiales cristalinos como las gemas y el metal, como a la superficie tectónica de un terreno.

Grado de Meteorización: grado o nivel de alteración, desintegración o disgregación de las rocas por la acción de factores físicos y químicos que actúan en el medio.

Hierro total: El hierro es uno de los metales más abundantes de la corteza terrestre. Está presente en aguas dulces naturales en concentraciones de 0,5 a 50 mg.l-1.

El hierro mancha la ropa lavada y los accesorios de fontanería en concentraciones mayores que 0,3 mg/l; concentraciones de hierro inferiores a 0,3 mg.l-1 generalmente no confieren sabor apreciable al agua, y concentraciones de 1-3 mg.l-1 pueden resultar aceptables para quienes beben agua de pozos anaerobios.

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra

http://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal

http://es.wikipedia.org/wiki/Gema

http://es.wikipedia.org/wiki/Metal



Índice Biótico: permite la valoración del estado ecológico de un ecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación. Para ello a los grupos de invertebrados de una muestra se les asigna un valor numérico en función de su tolerancia a un tipo de contaminación, los más tolerantes reciben un valor numérico menor y los más sensibles un valor numérico mayor, la suma de todos estos valores nos indica la calidad de ese ecosistema.

Indicador Microbiológico: es un microorganismo que su presencia permite determinar la existencia de un patógeno. Este indicador se usa mayoritariamente en la determinación de contaminación de las aguas

Índice de Gravelius o Coeficiente de Compacidad: Este está definido como la relación entre el perímetro P (de la cuenca) y el perímetro de un círculo que contenga la misma área (A) de la cuenca hidrográfica. El índice será mayor o igual a la unidad, de modo que cuanto más cercano ha ella se encuentre, más se aproximará su forma a la del círculo, en cuyo caso la cuenca tendrá mayores posibilidades de producir crecientes con mayores picos (caudales). Por el contrario, cuando “Kc” se aleja más del valor de la unidad significa un mayor alargamiento en la forma de la cuenca.

Individuos contados: se refiere a la cantidad de individuos de macroinvertebrados acuáticos encontrados en cada una de las muestras colectadas. En dependencia de las técnicas de colecta así será las unidades de medida de los individuos encontrados.

Intemperismo: Sinónimo de Meteorización; Acción combinada de procesos (climáticos, biológicos, etc.) mediante los cuales la roca es descompuesta y desintegrada por la exposición continua a los agente atmosféricos, transformando a las rocas masivas y duras en un manto residual finamente fragmentado. Preparando a los materiales rocosos para ser transportados por los agentes de la erosión terrestre (agua corriente, hielo glaciar, olas y viento), y también son acarreados por la influencia de la gravedad para acumularse en otros lugares.

Lutitas: roca sedimentaria detrítica, es decir, formada por detritos(fragmentos de otras rocas), que está integrada por partículas del tamaño de la arcilla y del limo.

Macroconstituyentes: Son componentes o iones fundamentales cuya suma representa casi la totalidad de los iones disueltos (aniones y cationes); sobre ellos descansa la mayor parte de los aspectos químicos e hidrogeoquímicos. Los aniones más importantes que se encuentran en las aguas naturales son: cloruro, sulfato, nitratos, carbonatos y bicarbonatos. Ellos se encuentran en combinación con los cationes más importantes: calcio, magnesio, sodio y potasio.

Mapa Piezométrico: Representación cartográfica de la superficie piezométrica (área con igual presión dentro del acuífero) de un acuífero, constituida por la interpolación de medidas puntuales de carga hidráulica en diferente puntos.

Medio Físico-Natural: Comprende todos los seres vivientes y no vivientes que existen de forma natural en la Tierra, fauna, flora, geología, geomorfología y ecosistemas representativos de un área. Depende frecuentemente más del contexto que de la naturaleza y los humanos. Por este motivo se ha utilizado el término ecosistema para describir un entorno que contiene naturaleza y que incluye a la gente. De ello se deriva que los problemas ambientales son problemas humanos o sociales.

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentaria

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_detr%C3%ADtica

http://es.wikipedia.org/wiki/Detrito

http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla

http://es.wikipedia.org/wiki/Limo



MMCA: Millones de Metros Cúbicos al Año, unidad volumétrica de medida.

Morfográficamente: De Morfología, forma del terreno; forma que presenta la superficie terrestre o el relieve de una zona, producto de los procesos de intemperismo o alteración de las rocas y que generan estructuras muy bien definidas, asociado también a la pendiente del terreno.

Nitrógeno y derivados: Las formas inorgánicas del nitrógeno incluyen nitratos (N03-),

nitritos (N02-) y amoníaco (NH3) y nitrógeno molecular (N2). De forma natural, en el

medio acuático, también se producen compuestos orgánicos nitrogenados.

El nitrato y el nitrito son iones de origen natural que forman parte del ciclo del nitrógeno.

La presencia de nitratos y nitritos en el agua de consumo humano se ha asociado con la metahemoglobinemia, sobre todo en lactantes alimentados con biberón. Su concentración en las aguas subterráneas y superficiales suele ser baja, pero puede llegar a ser alta por filtración o escorrentía de tierras agrícolas (aplicación excesiva de fertilizantes) o debido a la contaminación por residuos humanos o animales o a la filtración de aguas residuales.

Oxígeno disuelto: Después de la temperatura, y entre los gases disueltos en el agua, el oxígeno disuelto es uno de los factores más importantes en la dinámica y en la caracterización de los ecosistemas acuáticos. Las fuentes de oxígeno son la precipitación pluvial, la difusión del aire en el agua, la fotosíntesis los afluentes y la agitación moderada.

pH: Mide la actividad del ion hidrógeno. Expresa la intensidad de la condición ácida o básica de una solución. La escala tiene un rango desde 0 hasta 14. Se considera como neutro el pH 7. Si la muestra que se mide tiene un pH < 7, se considera ácida y básica si tiene un pH > 7.

Plaguicidas: Se clasifican según sus usos, en insecticidas, fungicidas, herbicidas, acaricidas, nematicidas, rodenticidas, etc.

También pueden clasificarse atendiendo a sus características químicas. Además de sustancias minerales (azufre, sulfato de cobre, arseniato de plomo y de calcio), se emplean particularmente los compuestos orgánicos clorados, como son los insecticidas: DDT, lindano, aldrín, dieldrín, etc; o los herbicidas derivados de fenoxiácidos. Entre los demás compuestos orgánicos se encuentran principalmente los ésteres fosforados utilizados como insecticidas (paratión, malatión, etc). Pero existen también compuestos orgánicos u organometálicos, cuyas moléculas llevan incorporadas grupos funcionales muy variados: derivados de la urea, de las triacinas, empleados como herbicidas, carbamatos y ditiocarbamatos utilizados como fungicidas, etc.

En el medio acuático, la toxicidad de los pesticidas varía en función de su naturaleza y según las especies y su estado de desarrollo (huevo, alevín, adulto), así como dependen del medio en el que viven las especies piscícolas (contenidos en gases disueltos, temperatura y pH). Para los peces, los insecticidas clorados son mucho más



tóxicos (apróx. 100 veces) que los derivados organofosforados. Los herbicidas son mucho menos tóxicos que los insecticidas (2000 a 3000 veces menos).

Considerados en su conjunto, los pesticidas fosforados son mucho más tóxicos para el hombre y los mamíferos que los pesticidas clorados.

Porosidad de Fisuración: Porosidad secundaria producto de diversos procesos tectónicos que originan un red fisuras de mayor a menor tamaño e intensidad.

Potencial Hídrico: Perteneciente al potencial que tiene un área en cuanto a recursos hídricos y que pueden ser tomados en cuenta al momento de la planificación en términos de consumo de agua.

Redes de Flujo: Representación cartográfica de la dirección del flujo de aguas subterráneas, elaborado a partir del mapa piezométrico.

Sedimentos Cretácicos: Deposito de material arrastrado por el agua o el viento, que pertenece al periodo cretácico con una edad aproximada de 65.5 millones de años.

Sobreyace: Se refiere a capas de sedimento ubicadas unas sobreyace a otra producto de los procesos de deposición y que está asociado con la edad de los materiales geológicos, los más jóvenes se encuentran sobre los más antiguos.

Sólidos: Se pueden denominar sólidos de forma genérica todos aquellos elementos o compuestos presentes en el agua y que no son agua ni gases.

Sólidos totales disueltos (STD) es la cantidad de sustancias disueltas en el agua, y proporciona una indicación general de la calidad química; se definen analíticamente como residuo filtrable total (en mg.l-1).

Los STD comprenden las sales inorgánicas (principalmente de calcio, magnesio, potasio y sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y pequeñas cantidades de materia orgánica que están disueltas en el agua.

Taxon: en biología, un taxón (del griego ταξις, transliterado como taxis, «ordenamiento») es un grupo de organismos emparentados, que en una clasificación dada han sido agrupados, asignándole al grupo un nombre en latín, una descripción, y un «tipo», de forma que el taxón de una especie es un espécimen o ejemplar concreto. Cada descripción formal de un taxón es asociada al nombre del autor o autores que la realizan, los cuales se hacen figurar detrás del nombre. En latín el plural de taxón es taxa, y es como suele usarse en inglés, pero en español el plural adecuado es «taxones». La ciencia que define a los taxones se llama taxonomía.

Para clasificar los organismos, la taxonomía utiliza desde Carlos Linneo un sistema jerárquico. En este esquema organizativo, cada grupo de organismos en particular es un taxón, y el nivel jerárquico en el que se lo sitúa es su categoría. Análogamente, en geografía política: país, provincia y municipio serían categorías, mientras que Canadá, Ontario y Toronto serían los taxones. Del mismo modo: familia, género y especie son categorías taxonómicas, mientras que Rosaceae, Rosa y Rosa canina son ejemplo de taxones de esas categorías.

Categorías Taxonómicas: Los taxones o grupos en que se clasifican los seres vivos se estructuran en una jerarquía de inclusión, en la que un grupo abarca a otros menores

http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_griego

http://es.wikipedia.org/wiki/Romanizaci%C3%B3n_del_griego

http://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Taxonom%C3%ADa



http://es.wikipedia.org/wiki/Carlos_Linneo

http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa_taxon%C3%B3mica

http://es.wikipedia.org/wiki/Tax%C3%B3n



y está, a su vez, subordinado a uno mayor. A los grupos se les asigna un rango taxonómico o categoría taxonómica que acompaña al nombre propio del grupo.

Algunos ejemplos conocidos son: género Homo, familia Canidae (cánidos), orden Primates, clase Mammalia (mamíferos), reino Fungi (hongos).

Las categorías taxonómicas fundamentales se denominan, empezando por la que más abarca: Dominio, Reino, Filo (del latín, Phylum), Clase, Orden, Familia, Genero y Especie.

Temperatura: Factor abiótico que desempeña un rol fundamental en el funcionamiento de los ecosistemas al regular o afectar otros factores abióticos como son: la solubilidad de nutrientes, solubilidad de gases, el estado físico de nutrientes, el grado de toxicidad de xenobióticos y propiedades físico-químicas del medio acuoso como: pH, potencial redox, solubilidad de gases, densidad, el estado físico y la viscosidad del sustrato.

Tipo hidroquímico: Este corresponde a una clasificación en base al grupo de los cationes mayores (sodio, potasio, calcio y magnesio) y de los aniones mayores (carbonato, bicarbonato, cloruro, sulfato y nitrato). Se determina nombrando el agua por el anión o el catión que sobrepasa al 50% de sus sumas respectivas; si ninguno supera al 50% se nombran los dos más abundantes. Si conviene se puede añadir el nombre de algún ión menor de interés y que esté en concentración anormalmente alta.

Turbidez: La turbidez del agua es un parámetro físico causado por la presencia de materia suspendida (viva o muerta) que tenga el agua tal como arena, fango, arcilla, materia orgánica e inorgánica finamente dividida, compuestos orgánicos coloreados insolubles, plancton, y otros organismos microscópicos. Ambas interfieren en la transparencia del ecosistema, en especial en la penetración y cantidad de luz disponible para la fotosíntesis

La turbidez del agua interfiere con usos recreativos y el aspecto estético del agua, constituye un obstáculo para la eficacia de los tratamientos de desinfección, y las partículas en suspensión pueden ocasionar gustos y olores desagradables, de forma que el agua de consumo debe estar exenta de las mismas.

Transmisividad: Mide la cantidad de agua, por unidad de ancho, que puede ser transmitida horizontalmente a través del espesor saturado de un acuífero con un gradiente hidráulico igual a 1 (unitario), es el producto de la conductividad hidráulica y el espesor saturado del acuífero.



6.2 Anexos

Anexo 6.a. Variables físico químicas analizadas, métodos y procedimientos operativos normalizados utilizados en el CIRA/UNAN. Para las variables físico-químicas.

Variables Determinadas Nombre de la técnica Referencias para el Método Laboratorio y

PON CIRA/UNAN

Determinación de Turbidez Nefelométrica 2130.B APHA SMEWW 21st Edition,

2005. Aguas Naturales PON-AN-01

Determinación de pH Potenciométrica 4500-H.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Conductividad Potenciométrica 2510.B APHA, SMEWW 21st Edition,


Determinación de Color Comparación Visual 2120.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Dureza Total

Volumétrico - titulación con EDTA

2340 C. APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Calcio Volumétrico - titulación con EDTA

3500-Ca.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Magnesio Por calculo 3500-Mg.B APHA, SMEWW 21st

Edition, 2005. Aguas Naturales PON-AN-06

Determinación de Sodio Potenciométrica con Electrodo de Ion Selectivo

Thermo Orion. (2001). ROSS Sodium Electrodes Instruction Manual. Model 86-11BN. USA: Thermo Orion.


Determinación de Sodio Fotometría de llama 3500-Na.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Potasio Fotometría de llama 3500-K.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Alcalinidad Titulación visual 2320.B APHA, SMEWW 21st Edition,


Determinación de Aniones: Cloruros, Nitratos y Sulfatos

Cromatografía Iónica con Supresión Química

4110.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Boro Colorimétrica de la Curcumina

3500-B.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Fluoruros Colorimétrica del SPADNS 4500-F.D APHA, SMEWW 21st

Edition, 2005. Aguas Naturales PON-AN-14

Determinación de Sílice Colorimétrica del Molibdosilicato

4500-SiO2.C APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de hierro total

Colorimétrica de la Fenantrolina

4500-Fe.B. APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Nitritos

Colorimétrica

4500-NO2.B APHA, SMEWW 21st Edition, 2005.


Determinación de Amonio

Colorimétrica del Azul de Indofenol

Rodier, J. (1981). Análisis de las Aguas Naturales, Residuales y Agua de Mar. España: Ediciones Omega.




Anexo 6.b. Grupos de plaguicidas analizados y límite de detección (LD) del método utilizado siguiendo los PON del Laboratorio de Contaminantes Orgánicos del CIRA/UNAN.

Grupos de plaguicidas ( LD: límite de detección en ng.l-1)

Organoclorados LD Organofosforados LD Carbamatos LD

ALFA-HCH 0,23 MOCAP 50,00 ALDICARB 1,03

BETA-HCH 0,67 FORATE 50,00 ALDICARB SULFÓN 1,70

DELTA-HCH 0,29 TERBUFOS 25,00 BENDIOCARB 0,91

GAMMA-HCH (LINDANO) 0,36 DIAZINÓN 25,00 CARBARIL 1,48

4,4'-DDE 0,19 METIL-PARATIÓN 15,00 CARBOFURÁN 0,86

4,4-DDD 0,26 MALATIÓN 25,00 CARBOSULFANO 15,27

4,4'-DDT 0,82 FENTIÓN 50,00 METIOCARB 2,50

HEPTACLORO 0,14 FENITROTIÓN 1,40 METOMIL 65,13

HEPTACLORO EPÓXIDO 0,11 ETIL-PARATIÓN 15,00 OXAMIL 0,66

ALDRÍN 0,32 DEF 15,00 PROPOXUR 0,61

DIELDRÍN 0,16 ETIÓN 20,00

ENDRÍN 0,28 GUTIÓN 100,00

ALFA-ENDOSULFANO 0,25 ZOLONE 15,00

BETA-ENDOSULFANO 0,11 CO-RAL 50,00

TOXAFENO 8,70



Anexo 6.c. Formato de campo para colecta de muestras para la unidad de venta y los laboratorios involucrados CIRA/UNAN.



Anexo 6.d. Formato de cadena de custodia de muestras para la unidad de venta y los laboratorios involucrados CIRA/UNAN.



Anexo 6.e. Programa de monitoreo hídrico en el Rio Gil González y tributarios.

Generalidades

Nicaragua atraviesa problemas de disponibilidad y calidad en los recursos hídricos en algunas zonas, debido al uso descontrolado; por consiguiente, hay algunos sectores que no tienen acceso al abastecimiento de agua, si lo tienen, en muchas ocasiones no cumplen los requerimientos de calidad establecidos.

Debido al déficit en la oferta de aguas superficiales y la deforestación extensiva que han sufrido las cuencas hidrográficas en los últimos años, se ha incrementado significativamente la explotación de las aguas subterráneas, para diferentes usos.

Este aprovechamiento de agua, con poca o ninguna evaluación y control de uso, ha generado una serie de impactos ambientales negativos, ocasionados por la explotación intensiva.

El territorio objeto de estudio (denominado como la subcuenca) del Rio Gil González es un ejemplo claro de falta de valoración. El desconocimiento del medio físico, el potencial hídrico y la calidad de las aguas ha provocado un inadecuado manejo de los recursos hídricos.

Los principales problemas observados en campo fueron: la reducción de los caudales de los rio debido a la deforestación en verano, altas tasas de sedimentación en las partes bajas de la subcuenca en la época lluviosa, contaminación bacteriológica de las aguas, dificultades de acceso al recurso, entre otros.

Los aspectos físicos naturales como suelos, geología, geomorfología, hidrología e hidrogeología, base para el conocimiento del potencial hídrico de la subcuenca, no han sido estudiados a detalle más allá del contenido de este Informe. Se cuenta con información a nivel regional, que describe las generalidades de estos aspectos. La calidad no ha sido evaluada sistemáticamente, para determinar las variaciones estacionales.

La subcuenca del Río Gil González tiene gran importancia para el desarrollo sostenible de los municipios de Belén, Potosí y Buenos Aires. Por esta razón, es fundamental la protección de las aguas superficiales y subterráneas, para los usos priorizados de consumo humano e irrigación.

Los resultados obtenidos en la determinación de la calidad y disponibilidad del Rio Gil González y sus tributarios más importantes, servirán para el planteamiento de estrategias de uso sostenible de las reservas de agua subterránea, para beneficio directo a los diferentes actores sociales del área, para el desarrollo de la economía local y regional. El informe final que contiene la interpretación de los resultados servirá para la toma de decisiones a corto, mediano y largo plazo, siendo utilizados por productores, gobiernos locales, instituciones privadas y/o gubernamentales (ANA, ENACAL, MAGFOR, MARENA, INTA, MINSA, entre otras).



Objetivo General

Elaborar un programa de monitoreo hídrico en el Río Gil González y tributarios, en el área de influencia municipal de Belén, Potosí y Buenos Aires, como insumo para el plan de gestión de los recursos hídricos que elaborara FUNDENIC SOS.

Objetivos Específicos

Diseñar el programa de monitoreo hídrico en el Rio Gil González y tributarios.

Crear una plantilla de variables de medición de la calidad de las aguas superficiales y subterráneas del Río Gil González y tributarios, que faciliten el seguimiento y control del monitoreo periódico por los técnicos de las Unidades Municipales de Gestión Ambiental una vez finalizado el estudio del CIRA/UNAN.

Establecer las variables de medición para la cantidad o disponibilidad de las aguas del Rio Gil González y tributarios, que faciliten el seguimiento y control del monitoreo periódico por los técnicos de las Unidades Municipales de Gestión Ambiental una vez finalizado el estudio del CIRA/UNAN.

Ubicación de sitios

Sitios a evaluar calidad y cantidad



Componentes del Programa de monitoreo hídrico

Componente Objetivos, Resultados e indicadores Actividades y Variables Periodo Responsables

Calidad del agua superficial y subterránea.

Determinar la calidad del agua superficial y subterránea en los sitios propuestos. Ver mapa

Conocida la calidad de las aguas en los sitios propuestos.

Cantidad de muestras de agua colectadas.

Claves:

CE: Conductividad eléctrica.

To: Temperatura

OD: Oxigeno Disuelto

ST: Sólidos Totales

STD: Sólidos Totales Disueltos

DBO: Demanda Bioquímica de Oxigeno

DQO: Demanda Química de Oxigeno

Colecta de muestras para análisis físico-químico del agua en los sitios propuestos tanto en el rio como en los pozos.

CE, pH, To, OD, ST, STD, aniones, cationes, hierro, sílice, boro, nitratos, nitritos, amonio.

Para todas las variables físicas y químicas (incluyendo plaguicidas) deberán ser colectadas las muestras dos veces por semestre: Época seca/Febrero-Abril. Época lluviosa/Sep.-Noviembre.

Los técnicos de las Unidades Ambientales de cada unas de las Alcaldías involucradas (Belén, Potosí y Buenos Aires) serán los encargados de la colecta, preservación y envío de las muestras al lugar donde serán procesadas y analizadas.

Si se requiere del apoyo del CIRA/UNAN en la colecta de las muestras, será solicitado por escrito y firmado por los tres alcaldes al Director de la Institución científica.

Todos los costos económicos serán asumidos por cada una de las alcaldías.

Colecta de muestras para análisis químico de las aguas superficiales, indicadores de carga orgánica y eutrofización.

DBO, DQO, fosforo total, ortofosfato y nitrógeno total.

Colecta de muestras de agua en los sitios propuestos para análisis de residuos de plaguicidas organoclorados, organofosforados y carbamatos.

Colecta de muestras en los sitios propuestos para el análisis microbiológico completo.

Coliformes totales, coliformes termotolerantes, E.coli, Estreptococos y Enterococos fecales.

Colecta de muestras para el análisis de otras variables microbiológicas indicadoras de calidad sanitaria. Vibrión cólera, salmonella. Colecta de muestras en los sitios propuestos para análisis de parásitos helmintos.

Para todas las variables microbiológicas deberán ser colectadas las muestras cada dos meses: Febrero, Abril, Junio, Agosto, Octubre, Diciembre.

Colecta de muestras en los sitios propuesto en el rio Gil González y tributarios para el análisis de los macroinvertebrados acuáticos (MIA).

Las muestras deberán ser colectadas dos veces por semestre: Época seca/Febrero-Abril. Época lluviosa/Sep.-Noviembre.



Componente Objetivos, Resultados e indicadores Actividades y Variables Periodo Responsables

Disponibilidad del agua superficial y subterránea.

Determinar la disponibilidad del agua superficial y subterránea en los sitios propuestos. Ver mapa

Conocida la disponibilidad de las aguas en los sitios propuestos.

Cantidad de mediciones realizadas.

Medición de caudales (aforo en los ríos) por diez años al menos. La medición de caudales puede ser utilizando un correntómetro (instrumento de precisión que mide la velocidad del agua) o/y flotadores (elemento natural o artificial que esté en condiciones de flotar, el cual puede ser arrastrado por las aguas ya sea parcial o totalmente sumergido en ella).

Las mediciones de caudales en los sitios propuestos en el rio y tributarios por diez años, cada mes, en dos días iguales para cada mes. Meses del año: E, F, M, A, My, Jn, Ll, A, S, O, N y D. M

Los técnicos de las Unidades Ambientales de cada una de las Alcaldías involucradas (Belén, Potosí y Buenos Aires) serán los encargados de realizar las diferentes mediciones.

Medición de niveles estáticos de los pozos seleccionados.

En los mismos meses que los aforos por los diez años.

Instalación de regla limnímetrica en los sitios propuestos en los ríos y tributarios. Regla limnímetrica que registra el nivel del río respecto a una referencia fija.

Contratación de INETER para instalación.

Inventario de bombas, norias en toda el área del Rio Gil González.

Una vez y verificación posterior.



Instalación y monitoreo de niveles de mini piezómetros en los sitios propuestos en el rio Gil González y tributarios.

La instalación una sola vez y las mediciones en los mismos meses que los aforos por los diez años.

calidad-disponibilidad río gil gonzález 2012

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