Estudio de Calidad y Disponibilidad de los Recursos Hídricos en la Subcuenca del Rio Viejo

Transcripción

1 UNAN-Managua Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN-Managua) Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) INFORME FINAL Estudio de Calidad y Disponibilidad de los Recursos Hídricos en la Subcuenca del Rio Viejo Estudio realizado en colaboración entre el Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA) de la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN-Managua), y el proyecto MARENA-PIMCHAS con financiamiento de la Cooperación Canadiense. Febrero 2013 COLABORACIÓN CONTRAPARTE OFICIAL AGENCIA CANADIENSE EJECUTORA

2 Créditos Grupo multidisciplinario del CIRA/UNAN: -Dra. Katherine Vammen coordinadora general del proyecto; Subdirectora. - Mtra. Thelma Salvatierra, responsable operativa-capitulo 5; Area Investigacion y Desarrollo. - Mtra. Yelba Flores, Mtro. Jorge Guatemala y Mtra. Valeria Delgado Capitulo 2; Laboratorio Hidrogeologia. - Mtra. Selvia Flores Capitulo 3; Laboratorio de Aguas Naturales. - Lic. Carmen Chacon y Lic. Helen Garcia Capítulo 4; Laboratorio de Microbiologia. - Mtra. Silvia Hernandez Componente Fitobentos -Capítulo 5; Laboratorio de Hidrobiologia. - Lic. Rafael Varela Apoyo en el componente de macroinvertebrados acuaticos-capitulo 5, Laboratorio Hidrobiologia. Diseño de Mapas: - Mtra. Yelba Flores. Fotografias: - Archivo del CIRA/UNAN Edición y Diseño: Mtra. Thelma Salvatierra Impresión: - Direccion - CIRA/UNAN Fecha de Entrega: - Febrero Managua, Nicaragua CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 1

3 Contenido Introducción Capitulo 1.- Resumen ejecutivo, generalidades de la subcuenca (área estudiada), objetivos y descripción del trabajo (diseño metodológico) Capitulo 2.- Medio físico-natural, potencial hídrico e Hidrogeoquímica Comprende Geomorfología, Geología, Suelos, Hidrología, Hidrogeología e Hidrogeoquímica. Capitulo 3.- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 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 de la subcuenca del Rio Viejo Aborda la calidad del agua desde el punto de vista sanitario y de calidad microbiológica, indicadores de contaminación fecal animal y humana. Capitulo 5.- Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo, utilizando Fitobentos (Diatomeas) y Macroinvertebrados Acuáticos (MIA) Comprende los aspectos relacionados con la calidad del agua utilizando indicadores biológicos que determinan el estado ecológico de los sitios analizados. Capitulo 6.- Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado en el Rio Viejo que promueven beneficios económicos y sociales para la población en la subcuenca Aborda los aspectos relacionados con problemas críticos encontrados en las tres partes de la subcuenca. Se incluyen matrices de aguas superficiales, aguas subterráneas y de producción hídrica; además se incluye aportes a soluciones y medidas de Intervención. Capitulo 7.- Glosario y Anexos CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 2

4 Introducción Nicaragua es uno de los países centroamericanos con mayor potencial de recursos hídricos con m 3 per cápita. El país tiene una vertiente en el Atlántico, que es la de mayor extensión y abarca casi 91% del territorio y otra en el Pacífico con 9%. La disponibilidad de recursos hídricos superficiales es mayor en la vertiente Atlántica donde la precipitación es mayor, con cuencas de superficies mayores a 15,000 km 2 y ríos caudalosos, mientras que en el Pacífico las cuencas son menores a km 2 y los ríos no superan los 20 km de longitud. Además, la vertiente atlántica posee los dos lagos más grandes del istmo centroamericano, el Xolotlán o Lago de Managua con un área de km 2 y el Cocibolca o Lago de Nicaragua con km 2 ( La vocación de los suelos del país es predominantemente forestal, sin embargo, la cultura agropecuaria es la más extendida. Estas actividades, comúnmente realizadas sin planificación ni medidas de protección ni conservación de los recursos naturales, han causado el progresivo deterioro del estado de las cuencas. Debido a esta situación la elaboración y ejecución de planes de gestión de cuenca es urgente para evitar mayor deterioro, restaurando la calidad de los recursos en especial lo referido al agua y los suelos, como es el caso de la subcuenca del Río Viejo. Con este estudio se produjo información científico-técnica en el área específica trabajada que servirá como base para entender los procesos que han influido en la calidad y disponibilidad del agua de la subcuenca del Río Viejo, así como también fortalecerá a los gobiernos locales y otros actores sociales, facilitando así las herramientas básicas de gestión integral de cuencas hídricas para obtener un desarrollo sostenible en la misma. La subcuenca del Río Viejo tiene una connotación especial por cuanto está ubicada en la parte alta de la cuenca más importante de Nicaragua, la Número 69, que incluye los dos grandes lagos del país (Xolotlan y Cocibolca). Su ubicación implica mayor repercusión de su problemática en los territorios ubicados aguas abajo y en las aguas del lago Xolotlán, donde desagua el Río Viejo. Debemos considerar además las particularidades de esta subcuenca. Entre ellas está el nivel de pobreza de estos territorios que va de medio a alto, además la propensión de los suelos a la erosión debido a las fuertes pendientes y el uso inadecuado del suelo, así como que los territorios están en una zona con relativamente bajas precipitaciones y poca disponibilidad de agua subterránea. Estas características implican mayor tensión sobre los recursos naturales y favorecen más degradación de la subcuenca lo que finalmente incide en el estado de los lagos más importantes del país. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 3

5 Con este propósito, se construyo la alianza entre el Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) y el Programa MARENA PIMCHAS (Programa Integral de Manejo de Cuencas Hidrográficas, Agua y Saneamiento). Este convenio contempla el apoyo de CIRA mediante el diseño y ejecución de proyectos de investigación referentes a problemas de calidad de agua y gestión de cuencas. Así mismo MARENA-PIMCHAS se comprometió, entre otras cosas, a desarrollar estas investigaciones y otras áreas de cooperación en conjunto con CIRA/UNAN. Esta cooperación resulta fundamental para continuar un proceso de colaboración para el desarrollo de estrategias enfocadas al manejo sostenible y protección de los recursos hídricos de Nicaragua y se hace necesario aprovechar los esfuerzos conjuntos para la restauración de áreas y mejorar el desarrollo económico de las mismas con la participación activa de las comunidades, municipalidades y las instancias que promueven una gestión y uso mejorado del agua (Convenio de Cooperación CIRA/PIMCHAS). Este caso específico se trata del desarrollo de estrategias de protección para la cuenca 69 de los Grandes Lagos y el Río San Juan y la población. Este informe final presentado por el CIRA/UNAN corresponde a la información científico-técnica que ha permitido conocer y evaluar el estado de la calidad de las aguas del Río Viejo en la estación seca y lluviosa, así como también la estimación de los caudales mínimos y máximos en el río, 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, y entre otras que presenta el Río Viejo. El informe final sobre la calidad y disponibilidad de los recursos hídricos de la subcuenca del Rio Viejo, fue organizado para una mejor comprensión en capítulos, glosario y anexos. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 4

6 Capitulo 1 Resumen ejecutivo, generalidades del área estudiada (subcuenca Rio Viejo), objetivos y descripción del trabajo. Thelma Salvatierra Suarez Área de Investigación y Desarrollo; thelma.salvatierra@cira-unan.edu.ni CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 5

7 1.1 Resumen Ejecutivo Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica. Se ha calculado el potencial hídrico y realizado la evaluación hidrogeoquímica de la subcuenca del Río Viejo. Se describe la Geomorfología, Geología, Suelos, Hidrología, Hidrogeología e Hidrogeoquímica, con lo cual se obtiene los volúmenes disponibles y la calidad de agua de la subcuenca. La descripción se realiza en subdivisiones de parte alta, media y baja, de acuerdo a las características particulares de cada zona. La Parte alta, con aproximadamente 350Km 2, de extensión, se presenta montañosa. Alcanza alturas de hasta 1701msnm. El terreno es accidentado, con relieve inclinado a moderadamente escarpado y pendientes de hasta 35º.Los valles importantes son San Rafael, La Concordia, Valle de Valerio, Llanos de Colón, Isiquí-Los Encuentros y Namají. La Parte media, con un área aproximada de 315Km 2, es más accidentada, aunque más homogénea, las pendientes sobrepasan los 30º. El terreno es moderadamente escarpado a escarpado. La parte baja de la Microcuenca cubre un área aproximada de 890Km 2, es una zona bien accidentada. Se destacan el Valle de Sébaco al centro y el Valle de San Francisco Libre al sur. El cerro La Cruz es el sitio más elevado con 1351msnm. Las pendientes, aunque localmente, alcanzan inclinaciones de hasta 90º. Predominan las rocas volcánicas y sedimentos recientes, en prácticamente toda la subcuenca. Son lavas basálticas, andesíticas y dacíticas, ignimbritas de composición variada, tobas intermedias y ácidas, rocas piroclásticas y sedimentos aluviales en los cauces de los ríos. Las estructuras describen una rejilla entre las formaciones rocosas, con direcciones predominantes NO-SE, N-S. La Parte baja representa una etapa más dinámica de formación. Las rocas se distribuyen de manera homogénea. Predominan los lineamientos este-oeste y los noreste-suroeste. Se observan muy alteradas como resultado de la actividad termal primaria y residual. Los valles de Sébaco y San Francisco libre, representan un porcentaje alto de área de la zona, casi 20 y 10% respectivamente del total, por lo que revisten importancia regional. El uso de suelo es casi homogéneo en toda la subcuenca. En la parte alta, los terrenos para ganadería, ya sea activo o abandonado, abarcan más de 80%. Parches boscosos alcanzan el 9% del total del área. En la parte media la zona de ganadería supera el 65%, aumentando sin embargo, el área boscosa con poco más de 15%. En la parte baja, dominan los cultivos con 17% del área total. Se observan algunos esfuerzos de reforestación con pinares. La Hidrología, está dominada por una red de drenaje determinada por las estructuras. Es un río de quinto orden, con 517 ríos de primer orden, 135 de segundo orden, 34 de tercer orden y 5 de cuarto orden. La parte alta se divide en 18 microcuencas, la media en 12 y la baja en 76. El clima se presenta variado de acuerdo a cada zona, con temperaturas de hasta 30º, la zona media, la alta con máximas de 24º. La precipitación se dan máximos acumulados de 300mm. En la zona media, el máximo alcanzando los 264mm. El año 2010, del cual se reportan estos registros, se ha catalogado como de evento lluvioso extremo. La ETP en la Zona Alta alcanza los 1833 mm/año, la parte media 1931mm/año y la zona baja 2117 mm/año. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 6

8 La recarga potencial en la parte alta alcanza volúmenes de más de 76MMC anuales de infiltración en las microcuencas de Isiquí. La microcuenca Viejo Colón Arriba también presenta un volumen considerable de recarga anual con 56.84MMC. En el resto del área las recargas no superan el 1MMC. El total de recarga para la Parte alta es de MMC anuales, de los cuales el mayor aporte es de las microcuencas que drenan desde la Concordia y San Rafael del Norte y La Guanábana.El promedio de recarga potencial para la parte media es de 40mm anuales. La mayor recarga ocurre en las microcuencas San Francisco de Jamaijí con 27.65MMC, Quebrada Grande con 26.28MMC y La Trinidad con 24.91MMC anuales de recarga. El total de recarga para la Parte media es de MMC anuales. La parte baja, dada la alta disgregación de la roca por meteorización y tectónica, presenta valores variados de infiltración, igualando a la parte alta en Quebrada Honda, con más de 70MMC infiltrados. El total de recarga para la Parte baja es de MMC anuales. Los mayores aportes son desde Quebrada Honda, El Laurel y La Virgen. Se midieron los caudales de las microcuencas del Río Viejo, durante todo el año En la parte alta, los valores mayores fueron en Nacascolo (sitio de cierre de la zona alta), Santa Rosa (microcuenas que drenan desde San Rafael y La Concordia) y La Guanábana (Isiquí). El caudal máximo para la subcuenca fue de 12 m 3 /s, con el mayor aporte desde La Guanábana. La zona media presenta en general, mayores caudales que la alta, debido a la menor infiltración del área. El máximo caudal se midió en Agosto con un valor de 11 m 3 /s. La cuenca baja al ser la receptora del drenaje del Lago Apanás genera caudales mayores a los que se pueden medir con el método utilizado. Las condiciones de infiltración no son favorables en algunos sitios de la parte alta (Los Encuentros) y media (La Trinidad, Las Lajas), lo que se muestra en caudales bases muy bajos o nulos para los meses secos (Nov-Abr). Para la cuenca baja, esta situación varía por las salidas desde la planta hidroeléctrica. Desde Las Mojarras no se miden caudales por el poco aporte y por la desviación para riego. La escorrentía por microcuenca se estimó a través de la fórmula empírica de aporte por precipitación y área, relativa a los caudales medidos. Desde la parte alta drenan aproximadamente 593MMC anuales. La Microcuenca La Guanábana aporta el mayor caudal, presentando un valor de MMC anuales. La Microcuenca de menor aporte es la de Llano Las Mesitas con 1.82MMC de caudal anual. La parte media presenta un aporte de 5556MMC anuales, donde la Microcuenca San Francisco de Jamaijí, es la que presenta el mayor caudal con MMC anuales. La Parte baja escurre aproximadamnte MMC anuales. El aporte es bajo, comparado con las otras zonas, debido a la poca extensión de sus microcuencas y la deformación que favorece la infiltración. La microcuenca de mayor aporte es Quebrada Honda, con 17.9MMC anuales. En total se tiene una descarga por escorrentía de la parte baja de MMC anuales. El balance se muestra negativo para la parte alta y media. El déficit se atribuye a la baja recarga, comparado con la escorrentía y la ETR, principalmente para los meses secos. Para la parte baja el balance se presenta positivo, aunque la precipitación es casi igual, el aporte de Apanás, es una entrada significativa a la zona. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 7

9 Se presenta un balance negativo total, en el que la influencia principal es por la ETR. La baja recarga al acuífero, por deterioro ambiental, no puede mantener los caudales bases. Domina el medio hidrogeológico fracturado. En la parte alta, la zona de mayor presencia de manantiales son las microcuencas a Santa Rosa y el tributario Isiquí. La zona media no presenta muchos afloramientos de manantiales. La parte baja se presenta como un área mixta, con algunas zonas de muchos manantiales. La ubicación de dos valles importantes: Sébaco y San Francisco Libre, la ubican en una zona de acumulación de agua. Las áreas de recarga de estos valles son de poca extensión. Se considera al río Viejo una recarga adicional a los acuíferos. Los niveles piezometricos para toda la subcuenca, fluctúan en una variación de 50m, entre la época seca y la lluviosa. En la parte alta, la dirección de flujo es hacia el Río Viejo, descargando a la altura de Valle de Namají, San Marcos, Santa Bárbara. Los gradientes hidráulicos oscilan entre 0.24 y 0.51, siendo más pronunciado en La Concordia-San Rafael y menores cerca de Namají. El escurrimiento total para la parte alta es de MMC anuales, que se dividen en el caudal hacia el río Viejo y la descarga subterránea hacia la parte baja. La Parte media se presenta más estable en cuanto a niveles piezométricos, evidencia de poca recarga. Los gradientes hidráulicos son lentos y varían entre 0.05 y El escurrimiento total para la parte media es de MMC anuales. La parte baja es compleja, se observan muchos flujos locales y dos semiregionales: hacia el Valle de Sébaco y el Valle de San Francisco Libre. El flujo regional es hacia el Lago Xolotlán. En la parte baja se observan algunas variaciones considerables de hasta 100m. Los gradientes hidráulicos son horizontales y oscilan entre y 0.1. El escurrimiento total para la parte baja es de MMC anuales, que se dividen en el caudal hacia el río Viejo y la descarga subterránea hacia el Lago Xolotlán. Aunque la escorrentía representa una fuga actual, con algunas pequeñas obras de captación temporales podría aprovecharse para diferentes usos. En total el escurrimiento para todo el Río Viejo, se calcula en MMC anuales. La recarga potencial total es de aproximadamente MMC anuales, volumen que alimenta a los acuíferos, muy por debajo de la Escorrentía. Las acciones deben encaminarse a aumentar este volumen, tanto de reforestación como de manejo de suelos. Subterráneamente descargan MMC. Este volumen puede variar a medida que las investigaciones se detallen, principalmente, al establecer las características de transmisividad, que han sido generalizadas para este estudio. La escorrentía puede considerarse un volumen total aprovechable, según el caso que se necesite, con una distribución equitativa para todos los usos, incluyendo el caudal ecológico. La recarga es un volumen fluctuante de acuerdo al aporte de la precipitación. Si se considera el aporte constante la recarga mensual, se considera como 100% aprovechable. El escurrimiento subterráneo, es más sensible en cuanto a su uso y debe evaluarse para cada zona a través de modelos matemáticos. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 8

10 Se realizó la zonificación hídrica, tomando en cuenta la producción por Km 2 de microcuenca en escala 1-4, siguiendo el ejemplo de CATIE para la recarga. La parte alta de Río Viejo, refleja las mejores condiciones para la recarga. Aquí solo se obtuvo, casi en el mismo porcentaje zonas alta y moderada de recarga. En la parte media, se obtienen zonas de producción hídrica moderada y baja. La parte baja, presenta el mosaico casi completo de zonificación, a excepción de la zona de producción alta, ausente en esta parte de la subcuenca. La prospección magnética y eléctrica permitió identificar y cartografiar las estructuras favorables para la presencia de agua subterránea. Los SEV permitieron caracterizar en detalle las estructuras previamente inferidas y precisaron la ubicación de las zonas de fallas y fracturas. Así mismo se determinó el espesor de los sedimentos y se obtuvo la extensión de los mismos. En todos los sitios analizados el espesor de los acuíferos aluviales no superan los 20m, lo que condiciona su explotación para abastecimiento de pequeños poblados. El tipo hidroquímico se presenta en general para aguas de reciente infiltración, lo que indica flujos subsuperficiales. Solamente el Pozo de San José del Naranjo, en la parte baja, presenta agua de diferente tipo, debido a la influencia termal del área. En cuanto al contenido iónico, las aguas de algunos sitios monitoreados necesitan un tratamiento previo para eliminar turbidez, color, dureza, por presentar valores no aptas para el consumo humano. La presencia de residuos de plaguicidas organoclorados (dieldrín y heptacloro) en agua, en 3 de los 20 sitios monitoreados, no representa por el momento, un riesgo para la salud de la población; ya que los valores reportados se encuentran por debajo de las normas de Estados Unidos y Canadá, sin embargo se recomienda su seguimiento. Para irrigación, el agua de la mayoría de los sitios monitoreados, se considera apta para todos los cultivos y presentan bajo riesgo a la salinidad. Únicamente el agua de los pozos de El Jobo y San José del Naranjo tienen una salinidad media que puede dañar algunos cultivos. En cuanto al contenido de boro, es apta para cultivos sensibles (<0.33 mg B l -1 ), semi-tolerantes (<0.67 mg B l -1 ) y tolerantes (<1.0 mg B l -1 ) Calidad de las aguas superficiales. Con el fin de evaluar la calidad de las aguas superficiales en la subcuenca del Río Viejo, se cuantificaron las variables que pudieran afectar su adaptabilidad para los usos que se deseen (consumo humano, vida acuática, riego, recreativo, etc.). Se consideraron aspectos relacionados con las prácticas agropecuarias y la creciente demanda de utilizar los recursos hídricos superficiales como cuerpos receptores de vertidos líquidos residuales. Esto llevó a recopilar información preliminar en noviembre de 2009 que consistió en mediciones de campo (temperatura, oxígeno disuelto, ph y conductividad eléctrica) y colecta de agua para análisis de nutrientes (formas totales de nitrógeno y fósforo). En marzo de 2010 y en enero de 2011 se colectaron muestras para cuantificar las variables referidas a la naturaleza físicoquímica, las que se involucran como contaminantes metálicos de origen natural (principalmente arsénico, cadmio y mercurio) y las introducidas por las actividades humanas del campo y de la ciudad (sólidos suspendidos, nutrientes como nitrógeno total, fósforo total y ortofosfato; DBO 5, DQO y plaguicidas). CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 9

11 En casi todos los sitios de muestreo se determinaron valores óptimos de oxígeno disuelto, de ph, baja turbidez (< 50 UNT) exceptuando los de la parte baja y afectados por alta turbulencia (La Perla y Calpules) donde fue mayor (hasta 61 UNT), de sólidos suspendidos totales que categorizan al agua de buena calidad en la parte alta y desde muy buena a normal en la parte media y baja de la subcuenca. Según los sólidos totales disueltos son aguas de baja mineralización y blandas, exceptuando Nacascolo en la Parte Alta y Trinidad Casco-Urbano y Trinidad en Las Lajas en la Parte Media, con niveles de macroconstituyentes característicos para aguas dulces. Dominó el tipo hidroquímico bicarbonatado-sódico (HCO 3 -Ca) que se asoció con la formación predominantemente caliza del área de drenaje, exceptuando El Jordán que fue HCO 3 - Na debido a su localización en la zona de recarga. El incremento de las sales minerales disueltas durante la época seca definió a grandes rasgos la existencia de patrones de distribución temporal en respuesta a las variaciones inducidas por los cambios naturales del régimen hidrológico (procesos de concentración-dilución). De las formas nitrogenadas inorgánicas disueltas (nitratos, nitritos y amonio) al menos una se cuantificó en niveles que excedieron los valores y rangos de referencia para ríos no contaminados tanto en los sitios de la parte alta como media y baja de la subcuenca, cuyo origen se relacionó con las prácticas pecuarias manejadas inadecuadamente. Por otro lado, la baja relación N:P obtenida en Santa Rosa y Nacascolo en la parte alta; Trinidad-Casco Urbano (hasta de 2:1) y Trinidad-Las Lajas en la parte media, así como en Río Grande (MELONICSA) en la parte baja sugieren aportes puntuales de contaminación, vinculados con el vertido de aguas residuales domésticas y aguas de retorno de zonas agrícolas (enriquecidas con nutrientes). Los índices y valores obtenidos (CE, elementos fitotóxicos, SAR, CSR y PSI) indicaron aguas aptas para el riego (C 1 -S 1 y C 2 -S 1 ), excepto Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las Lajas durante la época seca (cuando existe mayor demanda del recurso) debido al incremento de los niveles de CSR que las hace poco recomendables. El arsénico, el cadmio y el mercurio en agua y sedimento que se detectó en algunos sitios se encontraron menores a los valores recomendados por las Normas Canadienses para la protección de la vida acuática en sistemas de aguas dulces y muy por debajo de los referidos por la OMS para aguas no contaminadas. Entre los cinco compuestos organoclorados detectados en las muestras de agua analizadas, el dieldrín fue el más frecuente, el cual se cuantificó en Río Grande en MELONICSA junto con el endrín en Trinidad Casco-Urbano en la época seca, en niveles similares a los recomendados por las normas canadienses para la protección de la vida acuática, lo que dejó en evidencia dos posibles causas: la persistencia de los mismos en el suelo debido a su amplia utilización en el pasado y/o el uso actual no obstante su prohibición. Trinidad Casco-Urbano en la parte media de la subcuenca presentó condiciones ambientales y de calidad del agua críticas, afectado durante la época seca por valores bajos de oxígeno disuelto, los mayores de DBO 5, nitrógeno, fósforo total y ortofosfato, así como el mayor número de plaguicidas detectados (2 organoclorados, 1 organofosforados y 1 carbamato), respondiendo de manera muy sensible a los aportes CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 10

12 externos (vertidos sólidos y líquidos urbanos) cuando la capacidad de autodepuración disminuye Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas. Se encontró que las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes, detectadas en todos los sitios analizados de la parte alta de la subcuenca, exceden el valor límite establecido por la EPA, para el contacto directo y prolongado (ejemplo natación) a excepción de Jordán. A excepción del Jordán, todos los sitios examinados de la parte alta de la subcuenca presentaron densidades de E. coli superiores al límite establecido por la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos (U.S. EPA, 1986), según la EPA para aguas recreacionales, las densidades de E. coli no deben de exceder las 126 colonias de E. coli /100 ml. Las concentraciones bacterianas de Estreptococos fecales detectadas en todos los sitios de la parte alta de la subcuenca, excedieron el valor máximo admisible (1.00 x10 2 NMP. 100 ml -1 ), establecido por la EEC, 1976 para aguas que van a ser destinadas a la recreación De los seis sitios estudiados en la parte alta dos de ellos (Los encuentros y Santa Rosa) exceden el valor máximo admisible establecido para aguas naturales destinadas a la recreación. APHA, 1999 menciona un valor guía de 33 Enterococos /100 ml para aguas dulces que van a ser utilizadas en la recreación. Los indicadores de contaminación en los sitios que representaron la parte media de la subcuenca (La Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las Lajas) excedieron los valores guías establecidos por las normas internacionales para aguas destinadas a la recreación y al riego de cultivos, para ambas épocas de estudio (seca y lluviosa). Las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes, detectadas en todos los sitios estudiados de la parte baja de la subcuenca, exceden el valor límite establecido por la EPA, para el contacto directo y prolongado (ejemplo natación) a excepción de Apanás, La Perla y Abra Vieja. A excepción del Lago Apanás, La Perla, Abra Vieja y Rio Grande en Melonicsa en la época lluviosa todos los sitios de la subcuenca Baja examinados presentaron densidades de E. coli superiores al límite establecido por la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos (U.S. EPA, 1986), según la EPA para aguas recreacionales, las densidades de E. coli no deben de exceder las 126 colonias de E. coli /100 ml. Las concentraciones bacterianas de Estreptococos fecales detectadas en todos los sitios estudiados de la parte Baja de la subcuenca, excedieron el valor máximo admisible (1.00 x10 2 NMP. 100 ml -1 ), establecido por la EEC, 1976 para aguas que van a ser destinadas a la recreación, a excepción de Apanás y Abra Vieja. De los ocho sitios estudiados en la parte baja de la subcuenca uno de ellos, (Calpules) excede el valor máximo admisible establecido para aguas naturales destinadas a la recreación. APHA, 1999 menciona un valor guía de 33 Enterococos /100 ml para aguas dulces que van a ser utilizadas en la recreación CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 11

13 A excepción del Manantial El Pavón, las concentraciones bacterianas de los coliformes termotolerantes y las E. coli (época seca y época lluviosa), excedieron los criterios establecidos por la W.H.O, 2011, para aguas destinadas al consumo humano, según esta los coliformes termotolerantes y las E. coli no deben ser detectados en 100 ml de muestra analizada. A excepción de Namanji, Los Arados y Santa Barbara (pozos perforados), las concentraciones bacterianas de los coliformes termotolerantes y las E. coli (época seca y época lluviosa), excedieron los criterios establecidos por la W.H.O, 2011, para aguas destinadas al consumo humano, según esta los coliformes termotolerantes y las E. coli no deben ser detectados en 100 ml de muestra analizada. Para la época seca los Estreptococos fecales, fueron detectados en algunos de los pozos perforados estudiados (Tomabú, San Lorenzo, El jobo y Jocomico), los estreptococos son más numerosos en las heces de animales, lo que podría sugerir una contaminación por residuos orgánicos de origen animal en estos pozos. Las concentraciones bacterianas de los coliformes termotolerantes y las E. coli (época seca y época lluviosa), encontradas en los pozos excavados excedieron los criterios establecidos por la W.H.O, 2011, para aguas destinadas al consumo humano, según esta los coliformes termotolerantes y las E. coli no deben ser detectados en 100 ml de muestra analizada. Las concentraciones bacterianas de los estreptococos fecales en los tres pozos excavados fueron altas (3.40 x x 10 2 ), estas sugieren contaminación por residuos orgánicos de origen animal Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo, utilizando Fitobentos (Diatomeas) y Macroinvertebrados Acuáticos (MIA). Fitobentos (Diatomeas) como indicadores de calidad del agua. Se analizó la comunidad de diatomeas bentónicas (sustrato: piedras y sedimento) como indicadoras de calidad de agua en 15 sitios de la subcuenca del Río Viejo, identificándose 71 taxa y 68 taxa en cada uno de los muestreos realizados (marzo 2010 y enero 2011 respectivamente). La riqueza de especies fue mayor en la parte alta (51 taxa 53 taxa) y baja (50 taxa 43 taxa) de la subcuenca, resultando la parte media (20 taxa 27 taxa) la menos diversa. La asociación de diatomeas estuvo constituida principalmente por diez géneros (Nitzschia, Navicula, Achnanthes, Gomphonema, Pinnularia, Cyclotella, Cymbella, Amphora, Aulacoseira y Rhopalodia), donde los tres primeros géneros se destacan en cada una de las secciones de la subcuenca por sumar y contribuir significativamente (53% - 63%) a la riqueza de especies (Nitzschia: 4 13 especies; Navicula: 5 12 especies y Achnanthes: 2 10 especies). El género Nitzschia sobresale en ambos muestreos y se menciona a N. palea como la especie de mayor importancia, ya que como indicadora de aguas fuertemente contaminadas y alta tolerancia a la contaminación, resultó común y frecuente en el 87% y 93% del total de sitios ubicados en toda la subcuenca y partes de la misma: parte alta (100%), media (50% - 100%; se excluye Trinidad Casco Urbano) y baja (86%: se excluyen Río Grande en Melonicsa y La Perla). CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 12

14 Se estimó la integridad biótica del sistema en general a través del Índice de Shannon & Weaver (Índice de Diversidad), cuyos resultados fueron relativamente bajos (H = 0,15 2,61) sugiriendo contaminación moderada a intensa en el 80% y 20% de los sitios respectivamente. El grado de polución se evaluó mediante la aplicación del Indice de Tolerancia a la Polución (PTI), indicando que la calidad de las aguas en las tres partes de la subcuenca es variable, desde un estado de polución moderada a fuerte (se exceptúa el sitio El Coloncito, el cual se distingue por su condición de aguas fuerte a muy fuertemente polutas). Macroinvertebrados Acuáticos como indicadores de calidad del agua. Para cada periodo de muestreo la composición taxonómica de los macroinvertebrados acuáticos fue variante encontrando un total de 53 taxa para Nov. 2009, 28 taxa para Marz.2010 y 42 taxa para Enero En total fueron identificados 63 categorías taxonómicas de macroinvertebrados acuáticos, siendo el Phyllum Arthropoda más frecuente y heterogénea su composición, dentro de los Artrópodas la Clase Insecta fue la categoría taxonómica que más variedad de órdenes presentó: Ephemeroptera, Odonata, Plecoptera, Megaloptera, Hemiptera, Coleoptera, Trichoptera, Lepidoptera y Diptera, encontrados todos con mucha variedad de Familias, sin embargo los Ordenes Ephemeroptera y Díptera fueron los encontrados con más variedad y frecuencia de Familias en los sitios de muestreo analizados. Dentro del Orden Ephemeroptera la Familia más abundante fue Leptohyphidae y en el Orden Diptera fue la Familia Chironomidae, ambas órdenes frecuentes en todos los sitios. En general se encontró que la calidad ecológica (Índice BMWP /CR) en la subcuenca del Rio Viejo para los diferentes sitios de muestreo vario en relación a las áreas analizadas, encontrando en la parte alta sitios con Buena, regular y pobre calidad; en la parte media y baja regular y pobre calidad. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 13

15 1.2 Descripción general de la subcuenca del Rio Viejo. Dentro de la cuenca hídrica de los grandes lagos y Río San Juan (cuenca No.69) se encuentra la subcuenca del Río Viejo (Figura 1.a). La cuenca de los grandes lagos drena hacia la vertiente del Atlántico y es la más extensa del país (29, 824 km 2 ) y una de las más relevantes por contener los dos grandes lagos y cinco humedales Ramsar de los nueve existentes en Nicaragua. El área aproximada de la cuenca del Río Viejo es de km 2 y abarca parcialmente doce municipios (Figura 1.b) pertenecientes a los departamentos de Jinotega, Estelí, Matagalpa, León y Managua (Tabla 1.a). El Río Viejo tiene una longitud aproximada de 157 km y descarga al Lago Xolotlán (Figura 1.a). Figura 1.a. Macrolocalización del área de trabajo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 14

16 La subcuenca del Río Viejo cuenta con una serie de microcuencas de ríos intermitentes en su mayoría. Toda la subcuenca está compartida en cuatro municipios de Jinotega, tres de Estelí, tres de Matagalpa, uno de León y uno de Managua. Figura 1.b. División por microcuencas de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 15

17 Tabla 1.a. Municipios que conforman la subcuenca del Río Viejo. DEPTO MUNICIPIO ÁREA (km 2 ) % Área de la cuenca San Sebastián de Yalí JINOTEGA San Rafael del Norte La Concordia Jinotega Estelí ESTELI San Nicolás La Trinidad Sébaco MATAGALPA San Isidro Ciudad Darío LEON El Jicaral MANAGUA San Francisco Libre TOTAL La división de la subcuenca del Rio Viejo, se establece en tres áreas parte alta (El Jordán, La Breiera, Los Encuentros, Santa Rosa-unión Chichigua y R. Viejo, Isiqui, Nacascolo); parte media (Trinidad Casco Urbano y Trinidad Las Lajas) y parte baja (salida del Lago Apanás-El Cacao, Calpules, Coloncito, La Perla, Abra Vieja, Mojarra y Grande en MELONICSA). CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 16

18 Figura 1.c. Parte alta de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 17

19 Figura 1.d. Parte media de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 18

20 Figura 1.e. Parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 19

21 1.3 Objetivos General Determinar la calidad y disponibilidad de las aguas de la subcuenca del Río Viejo, como aporte de información científico-técnica para el desarrollo de estrategias de protección, conservación y aprovechamiento sostenible, como parte del proceso de gestión local de los recursos hídricos Específicos Evaluar la calidad de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Río Viejo, mediante la cuantificación de variables biológicas, físicas y químicas. Determinar la presencia de residuos de plaguicidas, nutrientes y metales pesados en las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Río Viejo. Determinar índices de calidad de agua utilizando datos obtenidos del fitobentos (diatomeas) y los macroinvertebrados acuáticos (MIA). Determinar el potencial de los recursos hídricos en la subcuenca, tanto los superficiales como los subterráneos (acuíferos más importantes) como base para el manejo sustentable de los mismos. Desarrollar las actividades de planificación, campo, capacitación e integración conjuntamente con los técnicos de las Alcaldías, en coordinación con el CIRA/UNAN y MARENA - PIMCHAS. 1.4 Diseño Metodológico (descripción del trabajo) Recopilación de información secundaria. Fue recopilada información existente sobre la calidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Río Viejo tanto a nivel local como central existente en ministerios, organismos e instituciones pertinentes, esto con el apoyo de las Alcaldías Municipales. Una vez recopilada la información secundaria, se procedió a su análisis, organización y sistematización en bases de datos. Con estos insumos se planifico y diseño el trabajo de campo y la generación de información primaria. Además se conto con la información generada por MARENA-PIMCHAS la cual fue de gran valor para este estudio. Esta información incluye diagnósticos de la situación socioeconómica, caracterización y diagnósticos biofísicos para la parte alta y media de la subcuenca del Río Viejo, e identificación de ASAS Gira de reconocimiento geológico, hidrogeológico, hidrológico y edafológico. La planificación del trabajo de campo requiere del conocimiento previo del área de estudio, para esto fue necesaria una gira de reconocimiento por toda la subcuenca del Río Viejo. 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 CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 20

22 y una planificación efectiva de las actividades que llevaron al cumplimiento de los objetivos planteados. Para la gira se reconocimiento geológico, hidrogeológico, hidrológico y edafológico, se visitaron sitios previamente seleccionados durante la etapa de análisis de información existente. Posteriormente se realizaron giras de campo particulares para cada componente del medio físico. Geología: Determinación de estructuras formadoras de acuíferos, densidad y distribución de las fracturas, tipos de fracturas, tipos de roca. Se corroboró la información de uso y tipo de suelo, mediante un análisis general de los sitios de reconocimiento, distribuido en una densidad acorde a la escala de trabajo 1:5000. Camino a San Lorenzo Nacascolo Hidrología: Del reconocimiento general, se determinaron 14 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. En los sitios con velocidades superiores al máximo permitido por el instrumento Gurley, se utilizó el método de flotadores, especialmente en los lugares donde se corría riesgo para el personal técnico. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 21

23 Abra Vieja Calpules El Jordán El Cacao Hidrogeología: Dividido en: levantamiento hidrogeológico, levantamiento geofísico y pruebas de infiltración. Durante el Levantamiento Hidrogeológico, se visitaron 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. En esta etapa se inventariaron manantiales utilizados por algunas comunidades y se determinó la localización y en algunos casos, caudal de descarga. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 22

24 Durante las giras de campo de reconocimiento e hidrogeología, se determinaron los sitios para la realización de levantamiento geofísico y las pruebas de infiltración en suelos. El levantamiento Geofísico, se realizó con el objetivo de determinar la geometría del acuífero. Se utilizó dos métodos de prospección geofísica: magnética para la definición de estructuras regionales y geoeléctrica para determinar detalles locales para ubicación de pozos. La prospección magnética, permite obtener la intensidad del campo magnético a lo largo de perfiles de diferentes longitudes, situados en las distintas áreas de estudio, esto permite definir anomalías que contrastan por el tipo de roca y presencia de estructuras regionales, formadoras de acuíferos. Las mediciones del campo magnético se efectuaron con un magnetómetro de vapor de cesio (Modelo G858) de la firma GEOMTRICS. El equipo cuenta con un GPS interno y las mediciones se efectuaron con intervalos de 1s, lo que proporcionó mediciones cada 1-2 m. El método de prospección geoeléctrica utilizado, es el de Sondeos Eléctricos Verticales de corriente continua con el arreglo Schlumberger (SEV). El método consiste en la obtención de la resistividad eléctrica del suelo y sus variaciones en profundidad mediante investigaciones en superficie. También determina anomalías de baja resistividad, para ubicar la presencia de agua. Para determinar la recarga, se valoró la tasa de infiltración en los suelos de la subcuenca del Río Viejo, se realizaron 24 pruebas de infiltración con infiltrómetros de doble anillos. Estos consisten en un par de cilindros de metal, con dimensiones específicas: Anillo interno (diámetro de m y una altura de m) y anillo externo (diámetro de 0.460m y altura de m). La selección de los sitios se realizó en base a tipo y uso de suelo, geología y pendiente. Las pruebas son parte Geofísica en Isiquí 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. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 23

25 Prueba de infiltración (doble anillos) Selección de sitios de muestreo para recolecta de muestras. Para la sección de hidrogeoquímica que determina la calidad del agua subterránea, a partir de los análisis de muestras de pozos y manantiales. Del inventario hidrogeológico se determinó la red de monitoreo, los criterios de selección se basaron en la existencia de objetos hidrogeológicos, ubicación en la subcuenca, determinada por las estructuras geológicas, especialmente para los manantiales, profundidad de pozos, importancia para el abastecimiento a la población. Así, se contemplaron 20 sitios de muestreo distribuidos en el área de estudio, los cuales incluyen: pozos excavados, pozos perforados y manantiales (Tabla 1.b). Cabe hacer mención, que las muestras recolectadas de los manantiales, en algunos casos se realizaron directamente del manantial y en otras en las pilas de captación de los mismos. Las muestras fueron recolectadas y posteriormente analizadas en los laboratorios involucrados del CIRA/UNAN. De los resultados se obtiene el tipo hidroquímico y se determina la presencia de contaminantes. Colecta de muestras en manantiales Tabla 1.b. Sitios analizados en agua subterránea en la subcuenca Rio Viejo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 24

26 División subcuenca Parte Alta Parte Media Parte Baja Identificación Sitios Coordenadas Este Norte Elevación metros** Fuente Periodo de muestreo Marzo Enero El Zapote Manantial El Potrerillo Manantial La Breiera Manantial Las Arenillas Manantial Namají PP Los Arados PP Santa Bárbara PP Las Lagunas PE Tomabú PP San Lorenzo PP Rosario Abajo PE La Pacaya Manantial Yagualica Manantial El Jobo PP Jocomico PP Santa Rosa PP Tatascame PP El Pavón Manantial San José del Naranjo PP Brasil Blanco PE Muestras colectadas en los sitios seleccionados. **Medidas con GPS-CIRA/UNAN. PP: Pozo Perforado PE: Pozo Excavado 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, tomate, repollo, cebolla, papa, tabaco, entre otros) y nitratos (ganadería extensiva), el tiempo, 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. Los sitios seleccionados en el Río Viejo fueron propuestos por los técnicos del proyecto MARENA-PIMCHAS, delegados de las Alcaldía involucradas y técnicos del CIRA/UNAN. Fueron seleccionados quince sitios de muestreo en el Río Viejo y un sitio en el Lago Apanás para la recolecta de muestras de agua y sedimentos (Tabla 1.c). Tabla 1.c. Sitios analizados en el Rio Viejo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 25

27 División subcuenca Identificación Sitios (Ríos) Coordenadas Este Norte Elevación metros** Periodo de muestreo Nov Marzo 2010 El Jordán (Pila de captación) Enero 2011 El Jordán (Después de la Pila de Capt.)* La Breiera Parte Alta Los Encuentros (unión Jordán y Breiera) Santa Rosa (unión Chichigua y Viejo) Isiquí Nacascolo Parte Media Trinidad (Casco Urbano) Trinidad (Las Lajas) Lago Apanás M M E E 973 El Cacao (Salida Hidrogesa) Los Calpules Parte Baja El Coloncito La Perla Abra Vieja Las Mojarras Grande en MELONICSA Muestras colectadas en los sitios seleccionados. M: Marzo 2010; E: Enero 2011 No fueron colectadas muestras. **Medidas con GPS-CIRA/UNAN. * Sitio adicional asumido por CIRA/UNAN, para colecta de los MIA y medicion de las variables de campo. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 26

28 Recolecta en El Cacao Recolecta en La Trinidad (Casco Urbano) Recolecta en El Jordán Recolecta en La Breiera La recolecta de muestras de agua y sedimentos del Rio Viejo, así como de los pozos y manantiales 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 seca, se realizo en marzo 2010; y el segundo en época lluviosa, en enero 2011, adicionalmente se incluyo una recolecta en noviembre 2009, tomando en cuenta solamente los análisis de nutrientes indicadores de eutrofización (fosforo total, ortofosfato y nitrógeno total), macroinvertebrados acuáticos (MIA) y las variables de campo (temperatura, ph, conductividad eléctrica y oxigeno disuelto). Las muestras tanto de agua superficial como subterránea fueron recolectadas, 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 recolecta de muestras (PROC) para su posterior análisis. En Anexo 7.a y 7.b se muestran los formatos de campo para recolecta de muestras y de cadena de custodia de muestras. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 27

29 Tabla 1.d. Análisis realizados y número de muestras colectadas en el Rio Viejo. Análisis determinados Agua superficial Agua Subterránea (P y M) Total de muestras Residuos de plaguicidas organoclorados. Residuos de plaguicidas organofosforados. Residuos de plaguicidas carbamatos. M 15 + E 16 M 15 + E 16 M 15 + E 16 M 20 + E M 20 + E M 20 + E Físico-químico completo + Boro en aguas naturales. Medición de otras variables FQ en campo: T o, ph, OD + % OD, CE. Determinación de nutrientes indicadores de eutrofización (fósforo total, ortofosfato y nitrógeno total). Determinación de Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO). Determinación de Demanda Química de Oxigeno (DQO). Determinación de Sólidos totales suspensos (STS). Determinación de Sólidos totales (ST). M 15 + E 16 N 14 + M 16 + E 17 N 11 + M 16 + E 16 M 20 + E M 20 + E M 15 + E M 15 + E M 15 + E M 15 + E Determinación de algunos metales pesados en agua (Arsénico, Mercurio y Cadmio). Medición de indicadores bacteriológicos de contaminación fecal (Ctotales, Cfecales, E.coli y E fecales). M 15 + E 16 M 15 + E 16 M 20 + E M 20 + E Fitoplancton cualitativo y cuantitativo. Determinación de clorofila-a en el Lago Apanás Zooplancton cualitativo y cuantitativo en el Lago Apanás Determinación de Mercurio total en sedimento de los ríos y L. Apanás. Macroinvertebrados acuáticos (MIA): cualitativo y cuantitativo en sedimento del fondo de los tributarios y L. Apanás. Fitobentos cualitativo y cuantitativo en los sustratos de los ríos y Lago Apanás. P: Pozos (Perforados y Excavados); M: Manantiales Colectas de muestras: N: Nov.2009, M: Marzo 2010 y E: Enero 2011 M 15 + E M M M 15 + E N 14 + M 17 + E M 15 + E CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 28

30 Figura 1.f. Ubicación de sitios de recolecta de muestras y medición de caudales. CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 29

31 1.5. 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 especies de macroinvertebrados acuáticos (MIA) y fitobentos (Bacillariophyta). 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 MARENA-PIMCHAS, 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, géneros y especies de macroinvertebrados acuáticos (MIA), contenidas en las muestras de sedimentos respectivamente, así como también del fitobentos haciendo uso de un microscopio compuesto, y de claves taxonómicas, aplicados a los organismos de acuerdo al tipo y forma de los mismos 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). CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 30

32 Tabla 1.e. 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. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 th edition. 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 Anexo 7.c Las referencias se mencionan en Anexo 7.c Aguas Naturales Los PON escritos en Anexo 7.c 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 secondderivate spectroscopy. Limnology & Oceanography 37: 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). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 th edition. Aguas Residuales PON-AR-20 PON-AR-22 Determinación de la Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO 5 ). Método Iodometrico (Modificación de Azida prueba de los cinco días). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 th edition. Aguas Residuales PON-AR-10 Determinación de la Demanda Química de Oxigeno (DQO). Método Titrimetrico con reflujo cerrado. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 th edition. Aguas Residuales PON-AR-11 Determinación de Sólidos totales (ST) y de Sólidos totales suspensos (STS) en aguas superficiales. Método gravimétrico. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2005, 21 th edition. Aguas Residuales PON-AR-03 PON-AR-05 Determinación de plaguicidas organoclorados y organofosforados. Anexo 7.d 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, Contaminantes Orgánicos PON-CO-01 Determinación de plaguicidas carbamatos. Anexo 7.d 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 Contaminantes Orgánicos PON-CO-06 Determinación de Arsénico y Mercurio en agua superficial y subterránea. Espectrometría de Absorción Atómica por Generador de Vapor Frío 12 E.Rothery Digestión acida en caliente. Manual de Operación - VGA76,VARIAN Contaminantes Metálicos PON-CM-02, PON-CM-16 CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 31

33 Determinación de Cadmio en agua superficial y subterránea. Determinación de mercurio total en sedimentos del rio. Macroinvertebrados Acuáticos (MIA) cualitativo y cuantitativo. Fitobentos cualitativo y cuantitativo. Determinación del Índice IBWP'-CR (2007) utilizando MIA. Cuantificación del Índice SAR (Relación de Adsorción de Sodio). Calculo de carbonato sódico residual (CSR). Espectrometría de Absorción Atómica por Tubo de Grafito Atomizador 13 Espectrometría de Absorción Atómica por llama. Método de identificación y conteo directo. Técnica con peróxido de Hidrogeno Caliente Sumatoria de los valores de tolerancia de las familias encontradas, por sitio de muestreo. Sodio RAS= Calcio+Magnesio 2 CSR=(CO HCO 3 - )- (Ca 2+ +Mg 2+ ) E. Rothery Acidificación al 0.2 %.VARIAN. Operation Manual GTA- 110/GTA-120, VARIAN. Bock R Handbook of decomposition methods in analytical chemistry by Hardcover, John Wiley & Sons Inc. Digestión ácida por reflujo. VARIAN Manual de Operación SpectrAA- 140/240/280 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 1992, 18 th edition. Metodología para el establecimiento del Estado Ecológico según la Directiva MARCO del Agua. Protocolo de Muestreo y análisis para Fitobentos (Microalgas Bentónicas). Springer, M., Vásquez, D., Castro A, y Kohlmann, B. Uso del Índice BMWP'-CR de la calidad del agua. Universidad de Costa Rica, Norma Riverside (US Salinity Laboratory, 1951). Clasificación de calidad de agua para riego de la FAO (Ayers, 1987). PON: Procedimiento Operativo Normalizado del Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) Análisis de datos y elaboración de informe Contaminantes Metálicos PON-CM-05 Contaminantes Metálicos PON-CM-17 Hidrobiología PON HB-09 Hidrobiología PON-HB-04 Hidrobiología VT VT: Valores de Tolerancia Aguas Naturales Aguas Naturales Toda la información primaria y secundaria, se analizó y sistematizó por medio de tablas, gráficos y mapas temáticos (elaborados en ArcGIS 9.2). Esto facilitó el análisis espacial, la integración, correlación y comprensión del sistema subcuenca Río Viejo. Fueron elaborados doce informes técnicos de campo, veintiún fichas técnicas de salidas de campo, informe preliminar sobre levantamiento geofísico, posteriormente se elaboró 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 Viejo. También fueron presentados los avances del trabajo de campo y de algunos resultados cuando fue requerido por MARENA-PIMCHAS Capacitación integral Se realizaron cinco talleres de capacitación con el método aprender-haciendo consistente en conferencias teóricas prácticas de campo (aprendizaje en terreno), e integración con los técnicos de las alcaldías mancomunadas. Aquí se realizó la retroalimentación entre participantes y los técnicos del CIRA/UNAN, de la información obtenida, a fin de reforzar los hallazgos del Proyecto. En Anexo 7.e y 7.f aparece la CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 32

34 información sobre los temas de los talleres de capacitación y en Anexo 7.g fotos de los talleres como medios de verificación. Igualmente las capacitaciones permitieron establecer una plataforma de consenso para la selección de alternativas y soluciones a nivel local, concebida como espacio para la gestión ambiental desarrollado por los municipios, en coordinación con MARENA - PIMCHAS y el CIRA/UNAN. El plan consistió en la capacitación de la base teórica de toda la caracterización del medio físico-natural, calidad subterránea, superficial e indicadores biológicos como se interrelacionan estas variables, como se toman en el campo, su proceso de análisis en gabinete. Se conjugó con prácticas de campo donde se realizó la toma de las diferentes variables necesarias para el medio físico. Fueron presentados los resultados preliminares del trabajo realizado por el CIRA/UNAN, en el primer taller sobre disponibilidad de agua en el Rio Viejo y propuestas de medidas correctivas, realizado en el Auditorio Naturaleza en MARENA central y finalmente presentación de los resultados en los talleres organizativos con el personal calificado de los laboratorios involucrados del CIRA/UNAN. Capacitación sobre aforo en ríos - Nacascolo Capacitación sobre recolecta de muestras Capacitación sobre generalidades del agua CIRA/UNAN Introducción Capitulo 1 33

35 Capitulo 2 Medio Físico-Natural, Potencial Hídrico e Hidrogeoquímica Yelba Flores 1, Jorge Guatemala 1 y Valeria Delgado 1 1 Laboratorio de Hidrogeología; yelba.flores@cira-unan.edu.ni; jorge.guatemala@ciraunan.edu.ni y valeria.delgado@cira-unan.edu.ni y valeria.delgado@cira-unan.edu.ni CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 34

36 La descripción del medio Físico-Natural y Potencial hídrico de la subcuenca del Río Viejo se realizado de acuerdo a la subdivisión efectuada por el Proyecto MARENA- PIMCHAS: Parte Alta, Parte Media y Parte Baja. Esta subdivisión obedece a las características similares meteorológicas, de relieve y comportamiento hidrológico de población y actividades económicas de cada Parte de la subcuenca. El componente del medio físico natural y potencial hidrológico de la subcuenca del Río Viejo, se divide en cinco 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, la caracterización hidroquímica, se realiza la zonificación del acuífero y se calcula el balance hídrico subterráneo. Hidrogeoquímica: Detallando el intercambio iónico entre el medio hidrogeológico y el agua de recarga o durante su recorrido en el acuífero. Aquí se identifican algunos elementos sobre contaminación. 2.1 Geomorfología McBirney and William (1965), determinaron, de acuerdo a la geología y tectónica, cinco provincias geomorfológicas; Planicies Costeras del Pacifico, Depresión Nicaragüense, Provincia Geológica Central y la Planicie Costera del Atlántico, también se incluye la provincia de Nueva Segovia. Más detallado, el país fue dividido en ocho regiones geoestructurales. 2. Figura 2.a. Fisiográficamente la subcuenca del Rio Viejo, está compartida entre Las Tierras Altas del Interior (Provincia Volcánica Terciaria Norte) y La Depresión Nicaragüense. La primera, es una extensa región que comprende una tercera parte de Nicaragua, incluyendo las cordilleras más elevadas y los relieves más accidentados del país; mientras que la segunda como su nombre lo indica, es una depresión donde están contenidos los Lagos Cocibolca y Xolotlán. Esta situación le confiere al Río Viejo, una complejidad geológica que se traduce en diferentes escenarios de recursos hídricos. 2 INETER, 2004 CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 35

37 Figura 2.a. Provincias de Nicaragua La subcuenca del Río Viejo se presenta compleja, con diferentes formas de relieve. La variabilidad geomorfológica refleja el origen volcánico y la influencia de la formación del Graben de Nicaragua. En el área las formas de relieve predominantes son altiplanicies, mesas, cuestas y terrenos montañosos más o menos quebrados. El sistema de drenaje dominante está constituido por redes rectangulares y angulares. Frecuentemente el perfil longitudinal de los ríos es irregular. La descripción se realiza de acuerdo a la subdivisión provista por el proyecto MARENA- PIMCHAS. Así, se presenta por separado las características físicas de la Parte Alta, Parte Media y Parte Baja. Figuras 2.a 1-3. La denominada Parte alta del Río Viejo, ha sido subdividida en 18 microcuencas, dos de las cuales ocupan casi toda la zona: La Guanábana, con los tributarios Isiquí y La Guanábana, con aproximadamente 153Km 2 y Río Viejo Arriba, que drena desde San Rafael del Norte y La Concordia, ésta abarca casi 114Km 2. Las últimas, ocupan la parte oeste y norte, el resto al este lo conforman 16 pequeñas áreas de drenaje que en total suman aproximadamente 83Km 2. La mayor altura en estas microcuencas se localizan en el municipio de San Rafael del Norte: Cerro Azul (1701msnm) y Cerro Marayán (1512). Una serie de cerros de considerable altura (entre 1049 en el límite sur de la subcuenca y 1441 al norte en el lugar la Colmena) CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 36

38 El área presenta un terreno accidentado, con relieve inclinado a moderadamente escarpado, alcanzando pendientes de hasta 35º. Se distinguen las altiplanicies de las Mesas Moropotente y El Bordo, en la Microcuenca Isiquí y Cerro La Mesa-El Ocote, entre las microcuencas Viejo Colón Arriba, La Rinconada y El Nancital. La Microcuenca Viejo Colón Arriba, se observa con variaciones más marcadas en todo el terreno. Así, puede observarse un mosaico de pendientes y rugosidad del terreno, que favorece la infiltración. En la Microcuenca la Guanábana, el tributario de Isiquí, presenta un terreno más homogéneo, con poca rugosidad, lo cual refleja el tipo de roca más compacto, con la consecuente disminución de la infiltración. Las microcuencas pequeñas Santa Bárbara, La Ceiba, Llano Las Mesitas, Las horquetas, Colón Abajo, Namají, Santa Isabel, La Rinconada, El Naranjal, Quebrada de San Marcos, El Zapote, Zapote Sur, Corral de Piedra, Corral de Piedra Sur, al sureste, delimitan una estructura circular, evidencia de su origen volcánico. Aunque presenta condiciones medianamente favorables de rugosidad, que igualmente favorecen la infiltración, el área de drenaje pequeño no permite la formación de corrientes permanentes. Figura 2.a 1 Parte alta de la subcuenca del Rio Viejo. La Parte media se presenta más accidentada, predominan las pendientes mayores a 30º, oscila entre moderadamente escarpada a escarpada. Puede visualizarse que los tributarios La Trinidad, Quebrada Grande y San Francisco de Jamaijí, presentan algunas condiciones favorables de infiltración. Desde San Francisco de Jamaijí al oeste CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 37

39 y al sur, se observa mayor compactación a las rocas, lo que confiere menor infiltración hacia el Acuífero. Las mayores alturas la representan Cerro Tomabú, Cerro El Bonete y Cerro La Laguna (con 1445, y m.s.n.m, respectivamente), todos localizados al este de la Microcuenca. Figura 2.a 2 Parte media de la subcuenca del Rio Viejo. La parte baja de la microcuenca se presenta, al igual que la parte media, bastante accidentada; se destacan el Valle de Sébaco al centro y el Valle de San Francisco Libre al sur. Las mayores elevaciones Cerro la Cruz, Cerro La Punta y Cerro El Bonete, sobrepasan los 1300m. (1351, 1339 y 1314m.s.n.m, respectivamente), se localizan al oeste y delimitan el parteagua de Quebrada Honda, que drena directamente al Valle de Sébaco. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 38

40 Las pendientes, aunque localmente, alcanzan inclinaciones de hasta 90º; predominan las pendientes de rango inclinada a moderadamente escarpada. Son microcuencas pequeñas a excepción de Quebrada Honda, que ocupa aproximadamente 215 km 2, en la que aproximadamente el 50%, está ocupada por el Valle de Sébaco. La infiltración se ve favorecida por el alto grado de descomposición de las rocas, lo que se infiere a partir de la rugosidad que presenta el terreno. 2.2 Geología Figura 2.a 3 Parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 39

41 La provincia Tierras Altas del Interior, en la que se encuentra casi toda la subcuenca del río Viejo, está formada por rocas volcánicas, agrupadas en las formaciones Matagalpa y Coyol de edad Terciario. La litología está representada por lavas basálticas, andesíticas y dacíticas, ignimbritas de composición variada, tobas intermedias y ácidas, rocas piroclásticas y sedimentos aluviales. Los cauces de los ríos y los valles, están formados por sedimentos derivados de las formaciones volcánicas. Numerosas estructuras atraviesan la subcuenca, en una rejilla que atraviesa las formaciones rocosas predominantemente en dirección NO-SE, N-S. Toda la subcuenca se encuentra afectada. Figura 2.b 1. y 2.b 2-4. Figura 2.b Geología de la subcuenca Rio Viejo Geología Local CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 40

42 La parte alta está completamente dominada por lavas del terciario, localmente pudo observarse acumulaciones de terraza en el tributario que drena desde San Rafael. Dada la consolidación de las lavas, los sedimentos acumulados en los cauces son gruesos, hasta alcanzar casi un metro. Se ha dividido la litología en diferentes unidades de deposición: Andesitas - Tmca: Abarca una pequeña área al SO de la zona entre Santa Bárbara y El Chagüitillo, son lavas de composición media, de color gris, cuando no presenta alteraciones. Los minerales alterados en dacitas, le confiere diferentes coloraciones: rojo (hematitización), verde (cloritización). Dacita Tmcd: Ocupa toda la parte baja y media de los tributarios de la Parte alta. Aflora como producto de la erosión de la capa superior, dejando al descubierto, un área de aproximadamente 160Km 2. Basaltos Tmcb: Toda la parte alta de la Parte está formada por afloramientos de rocas basálticas. El área de Isiquí, está prácticamente desarrollada sobre este tipo de rocas. Cuaternario Aluvial, Coluvial, Terrazas: Todas las rocas en las que se asienta la Parte alta forman sedimentos que se acumulan en las partes bajas, principalmente en los cauces de los ríos. Así se han formando una serie de acumulaciones que luego forman las terrazas de la ribera de los ríos. Foto 1. Aglomerado. El Jordán Foto 2. Andesita. Santa Bárbara CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 41

43 Foto 3. Dacita. Foto 4. Basalto. El Zapote (El Cacao) Foto 5. Basalto. Arenillas Foto 6. Terraza de conglomerado CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 42

44 Figura 2.b 2 Geología parte alta subcuenca Rio Viejo La Parte media, que comprende exclusivamente el área de drenaje del río La Trinidad, está formada sobre rocas volcánicas de diferente composición y época de deposición. La microcuenca de la Trinidad, presenta variadas formas de relieve y diferentes tributarios. Basalto (Tpcb): Ocupa un área aproximada de casi 170Km 2, cubriendo casi toda la Microcuenca. Son rocas oscuras, en general se presentan fracturadas. Andesita (Tpca): Roca de composición media a básica, de color gris oscuro, se observa un pequeño afloramiento en la microcuenca Isiquí. Dacita (Tmcd y Tmcp): Los mayores afloramientos se observan en Valle Las Lagunas- San Lorenzo, al pié del Cerro Las Lomas y en Cerro Grande. Son rocas de composición ácida con alto contenido de cuarzo. Ignimbrita (Tpci): Afloran en la cima del Cerro Tomabú, La Mocuana, El Cacao y La Estrechura, en un área aproximada de 38Km 2. Estas rocas de textura gruesa, han sufrido intensa meteorización. Andesita, Dacita y Aglomerado (Tpcl): Estos productos mezclados han sido mapeados al oeste del cerro El Potrerillo, cubriendo un área de un poco más de 2Km 2 Sedimentos del Cuaternario (Qr, Qc, Qal): Los sedimentos del cuaternario se presentan como producto de la meteorización directa de la roca (suelo residual). Este se deposita por acción de la gravedad al pié de las montañas (coluvial) y en el lecho CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 43

45 de los ríos (aluviales). El suelo residual, se localiza en la parte alta del tributario Quebrada Grande, productos coluviales se mapearon al pie del cerro el Curandero. Foto 7. Basalto. Las Quebradas Foto 8. Dacita en Las Lajas Figura 2.b 3 Geología de la parte media de la subcuenca Rio Viejo. La Parte baja representa una etapa más dinámica de formación. Se observa una distribución homogénea de las rocas básicas (basalto), medias (andesitas) y ácida (dacita). Colindante con la parte media se localizan los terrenos basálticos, mientras CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 44

46 que en la parte baja, se observan las dacitas y andesitas. Las ignimbritas del área son de composición dacítica. Los valles de Sébaco y San Francisco libre, representan un porcentaje alto de área de la zona, casi 20 y 10% respectivamente del total, por lo que revisten importancia regional. Estos Valles han sido estudiados por INETER, y los resultados se incluyen en este informe, con las consideraciones de los datos generados en este estudio. Las rocas de esta zona, han sido deformadas por la actividad tectónica. Predominan los lineamientos este-oeste y los noreste-suroeste. Se observan muy alteradas como resultado de la actividad termal primaria y residual. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 45

47 Figura 2.b 4 Geología de la parte baja de la subcuenca Rio Viejo. 2.3 Suelos Tipos de suelos Las rocas de la zona han desarrollado diferentes tipos de suelo, los que han evolucionado de acuerdo a su uso. Las figuras c 1-3, muestran los tipos de suelo de la subcuenca del Río Viejo. Se observan tres tipos de suelo en la parte alta, alfisol, molisol y ultisol. Son suelos arcillosos principalmente. Los suelos alfisoles son suelos profundos, de color rojizo, con un drenaje interno bueno. Se localizan en la parte alta, microcuenca El Jordán y La Chichigüa y cubriendo casi toda la microcuenca del tributario Isiquí. La mayor parte de la Parte alta, está cubierta por suelos molisoles, son suelos pesados, profundos y con abundante materia orgánica. Presentan un drenaje bueno. Los suelos ultisoles cubren la parte alta de la microcuenca La Guanábana, son suelos con textura francoarcillosa y buen drenaje. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 46

48 Figura 2.c 1 Suelos de la parte alta de la subcuenca del Rio Viejo. La parte media presenta más variedad de suelos, correspondiendo al tipo de roca del lugar: Entisol, Alfisol, Molisol, Ultisol, Inceptisol. Los Entisoles cubren solamente una pequeña área al sureste en la cima del Cerro El Potrerillo en San Nicolás. Son suelos franco arcilloso a arcillosos, con buen drenaje. Los suelos alfisoles también se presentan en las partes altas, son suelos con buen drenaje, francos. Los suelos molisoles ocupan la parte media de las microcuencas San Francisco de Jamaijí y Quebrada Grande. Estos suelos contienen alto contenido de materia orgánica residual producto de la vegetación muerta acumulada. Son suelos superficiales con muchas rocas en su perfil. Los ultisoles cubren casi toda la microcuenca de San Vicente del Carao, son suelos arcillosos de color rojo, poco profundos, de textura francoarcillosa. Los Inceptisoles se desarrollan en la parte baja, producto de la acumulación de materiales de meteoroización de las dacitas e ignimbritas. Son suelos poco profundos, con muchas rocas expuestas por la erosión. Figura 2.c 2 Suelos de la parte media de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 47

49 La parte baja presenta un mosaico de suelos, por localizarse en un área geodinámica. Son suelos Alfisoles, Entisoles, Inceptisoles, Molisoles, Ultisoles y Vertisoles. Los suelos vertisoles se acumulan en las partes bajas de la planicie de San Francisco Libre y en el relleno del graben del Valle de Sébaco. Son suelos profundos con drenaje deficiente por su composición Arcillosa pesada. Los suelos ultisoles se han desarrollado muy poco y colindan con la zona media al norte, en la parte alta de Las Lajas. Los Suelos Molisoles ocupan el área de mayor pendiente y altura. Son suelos Franco arcillosos a arcilloso, con drenaje bueno a imperfecto. Figura 2.c 3 Suelos de la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 48

50 2.3.2 Uso de la Tierra La Parte se alta se encuentra casi en su totalidad cubierta por terrenos que en algún momento fueron utilizados para ganadería, ahora se encuentran abandonados. La recuperación de estos terrenos ha comenzado y se encuentran cubiertos por maleza. Algunas partes aún se utilizan como potreros. Este uso abarca más del 80% del área de la parte alta. Se observan unos parches boscosos que alcanzan el 9% del total del área. Figura 2.d 1. Uso de la Tierra. Parte Alta. MAGFOR, CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 49

51 Tabla 2.a 1. Porcentaje de Uso de la Tierra, respecto al área de la Parte Alta. Uso de la Tierra Área Km 2 % del Área Total Afloramientos rocosos Bosque latifoliado abierto % Agrupado Bosque latifoliado cerrado Bosque Café con sombra Centros poblados Uso Agrupado Cultivos anuales Café y cultivos anuales Maleza y Pasto con Maleza Pasto manejado Tacotal y pasto con Maleza Vegetación arbustiva Pasto y Maleza La Parte media no presenta mayores diferencias que las condiciones de uso de la tierra de la parte alta, sin embargo el área de bosque alcanza un poco mas de 15%. Las zonas de pasto y en recuperación sobrepasan los 65%. Figura 2.d 2. Uso de la Tierra Parte Media. MAGFOR, CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 50

52 Tabla 2.a 2. Porcentaje de Uso de la Tierra, respecto al área de la Parte Media. Uso de la Tierra Área Km 2 % del Área Total Afloramientos Rocosos Bosque de Pino Abierto % Agrupado Bosque Latifoliado Cerrado Bosque Bosque Mixto Café con Sombra Centros Poblados Uso Agrupado Cultivos Anuales Café y cultivos anuales Pasto Manejado Tacotal y Pasto con Maleza Vegetación Arbustiva Pasto La parte baja de la subcuenca mantiene las condiciones de las otras partes, el panorama cambia en la intensidad de los cultivos. El área cultivada alcanza los 17% del área total. Se observan algunos esfuerzos de reforestación con pinares. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 51

53 Figura 2.d 3. Uso de la Tierra Parte Baja. MAGFOR, CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 52

54 Tabla 2.a 3. Porcentaje de Uso de la Tierra, respecto al Área de la Parte Baja. Uso de la Tierra Área Km 2 % del Área Total Agua Área Humanizada Bosque de Pino Abierto Bosque de Pino Cerrado Bosque Latifoliado Abierto % Agrupado Bosque Latifoliado Cerrado Bosque Bosque Mixto Café con Sombra Centros Poblados Cultivos Anuales Cultivos Anuales Bajo Riego Uso Agrupado Huertos Café y cultivos anuales Maleza y Pasto con Árboles Pasto Manejado Plantaciones Forestales Suelo sin Vegetación Tacotal y Pasto con Maleza Pasto y Maleza Tierra Sujeta a Inundación Vegetación Arbustiva Arbustos 2.4 Hidrología Características Hidrológicas de las Microcuencas Río Viejo La subcuenca del Rio Viejo está comprendida por tres partes que se han catalogado como: parte alta conformada por 18 microcuencas ubicadas en los municipios de San Sebastián de Yalí, San Rafael del Norte, La Concordia y Estelí, la parte media subdividida en 12 microcuencas, compartidas por San Nicolás, La Trinidad, Estelí, Jinotega y Matagalpa y la baja por 77 microcuencas, ubicadas desde la parte suroeste del municipio de Jinotega pasando por Sébaco, San Isidro, Darío, El Jicaral y San Francisco Libre. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 53

55 Es un río de quinto orden, con 517 ríos de primer orden, 135 de segundo orden, 34 de tercer orden y 5 de cuarto orden. Figura e. Figura 2.e. Orden de los ríos CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 54

56 2.4.2 Régimen Hidrológico Clima Los datos climáticos varían de acuerdo a la topografía y altura del Río Viejo. Figura 2.f. Las temperaturas medias oscilan entre los 19 C en la zona alta a 32 en la costa del lago Xolotlán. (Tabla 2.a). Las temperaturas más bajas, han sido registradas en los meses de noviembre y diciembre, en San Rafael del Norte, llegando hasta los 10 c. La temperatura promedio anual es de 21 c para la zona alta. Tabla 2.b 1. Temperaturas medias de la subcuenca del Río Viejo. Mes Estación MANGOS S. A. San Francisco Libre Estación San Isidro San Isidro Estación Jinotega Jinotega Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre PROMEDIO / CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 55

57 El comportamiento de la precipitación varía entre las zonas. En general, los valores aumentan de acuerdo a la altitud. Para la parte baja el rango de precipitación oscila entre 3 a 343mm, con el máximo valor en octubre. En la parte media entre 3 a 264mm, presentando el máximo valor en mayo. Para la parte alta, los valores con un mínimo de 10mm y máximo en 346mm en agosto. La Figura 2.f, muestra las isoyetas de precipitación nacional. El sombreado azul representa la posición del rio Viejo en el país. Tabla 2.b 2. Precipitaciones medias de la Subcuenca del rio Viejo Mes Estación MANGOS. S.A. San Francisco Libre Estación San Isidro San Isidro Estación Jinotega Jinotega Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre PROMEDIO / CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 56

58 2.4.3 Balance Hídrico Con el objetivo de hacerle frente a las demandas actuales y futuras de información sobre los recursos hídricos, se debe conocer el comportamiento del ciclo hidrológico. La relación entre los parámetros hidrológicos y su cuantificación se conoce como Balance Hídrico. La expresión contempla las entradas y las salidas de agua durante un período de tiempo determinado, tomando en cuenta el almacenamiento al inicio y al final del período evaluado. La dinámica del balance, permite la planificación y gestión adecuada del recurso, para un aprovechamiento sostenible. La ecuación general del balance hídrico: Desglosada: En donde: P: Precipitación Pluvial P + Qsle + Qsbe Et Qsls Qsbs S υ = 0 QsIe y Qsbe: Entrada de Agua superficial y Subterránea desde fuera de la Parte evaluada Et: Evapotranspiración Qsls y Qsbs: Salida de Agua Superficial y Subterránea Cuando las entradas superan las salidas, el volumen de agua almacenada ΔS aumenta y cuando ocurre lo contrario disminuye. Todos los componentes del balance hídrico están sujetos a errores de medida o estimación, por tanto la ecuación del balance deberá incluir un término residual o de diferencia (ν). En un área bien definida o delimitada, los aportes de entrada superficial y/o subterránea se consideran nulos. Sin embargo, debido al trasvase existente desde el Lago Apanás se ha considerado el volumen aportado en el balance. La Ecuación se simplifica como sigue: P + Qsle Et Qsls Qsbs Sυ = 0 Parámetros del Balance Hídrico De la precipitación que se aporta en toda la cuenca y a través de ecuaciones empíricas, se obtienen todos los parámetros del balance. El error se ha considerado implícito dentro de la evaluación debido a que las series de tiempo no contemplan un análisis estadístico a detalle. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 57

59 Precipitación La localización de la subcuenca dentro de dos regiones geomorfológicas, se refleja en el comportamiento de la precipitación. La Figura 2.f, muestra la distribución espacial de la precipitación en el país. Para este estudio se consideraron datos de 17 años de registros ( ) más el año 2010, en el que se llevaron a cabo mediciones hidrológicas como; Caudales y pruebas de infiltración. El año 2010 presentó un comportamiento extraordinario, la precipitación, superó la media histórica. El rango se reporta entre mm de acumulado anual en toda la cuenca. Los registros históricos de la zona alta presenta precipitaciones alrededor de 2000 mm anuales, los valores disminuyen cerca de la Trinidad, llegando hasta los 800 mm anuales, para luego incrementar en la parte baja, donde alcanza los 1400 mm anuales. Figura 2.f Distribución espacial de la precipitación media anual en el país (INETER). CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 58

60 Evapotranspiración Potencial - ETP y Evapotranspiración Real - ETR La ETP y ETR, se calculó a partir de los datos del anuario meteorológico de INETER (2010), de las estaciones de Jinotega, San Isidro y MANGOS S.A. No se analizan series históricas. La ETP se estimó a través de la ecuación simplificada de Blaney y Criddle, sugerida por Schosinsky y Losilla (2000): T es temperatura y Ps es un factor de radiación que depende de la latitud del país. Los resultados de la ETP son: para la Zona Alta valores más bajos, con 1833mm/año, la parte media 1931mm/año y la zona baja 2117 mm/año. A diferencia la ETR es dependiente del tipo y uso de la tierra, es un parámetro difícil de cuantificar, para este estudio, si la diferencia entre el contenido de humedad en el suelo y la precipitación que infiltra, es mayor que la ETP, entonces la precipitación que infiltra es igual a la ETR, en caso contrario se toma el valor de la ETP igual a la ETR. La Tabla 2.b 3,4 muestra el valor de la ETP y ETR. Tabla 2.b 3. ETP en las tres zonas de la Subcuenca del Río Viejo (mm) ETP Estación Meteorológica Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL MANGOS S.A San Isidro Jinotega Tabla 2.b 4. Valores Promedios de la ETR en las tres zonas de la Subcuenca del Río Viejo ETR Subcuenca Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic TOTAL Promedio Parte Alta Promedio Parte Media Promedio Parte Baja CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 59

61 Recarga al Acuífero La recarga potencial toma en cuenta el tipo y uso de la tierra y la pendiente del lugar, así mismo la geología juegan papel muy importante. Se realiza el experimento de las pruebas de infiltración de suelos que simula el agua que recarga al acuífero. De acuerdo a esto, se tiene que en promedio en toda la zona alta, se recargan aproximadamente 500mm anuales. Este volumen se aplica a toda el área de las microcuencas Se ha obtenido una zonificación de acuerdo al potencial de recarga, lo que se refleja en las figuras correspondientes. Figuras 2.g 1-3. La parte alta alcanza volúmenes de más de 76MMC anuales de infiltración en las microcuencas de Isiquí. La microcuenca Viejo Colón Arriba también presenta un volumen considerable de recarga anual con 56.84MMC. El resto del área presenta recargas menores de 1MMC hasta alcanzar valores mínimos en la parte baja de la Microcuenca. Figura 2.g 1 Recarga Parte Alta subcuenca Rio Viejo. Los números representan el Volumen anual de Recarga en MMC. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 60

62 La parte media ha dado como resultado un bajo potencial de recarga. El promedio para esta microcuenca es de 40mm anuales. Aquí la alta deforestación, el tipo de roca compacto y las áreas planas, reflejan bajos volúmenes de infiltración, comparado con la parte alta. La mayor recarga ocurre en las microcuencas San Francisco de Jamaijí con 27.65MMC, Quebrada Grande con 26.28MMC y La Trinidad con 24.91MMC anuales de recarga. Figura 2.g 2 Recarga Parte Media de la subcuenca del Rio Viejo. Los números representan el Volumen anual de Recarga en MMC. La parte baja, dada la alta disgregación de la roca por meteorización y tectónica, presenta valores variados de infiltración, igualando a la parte alta en Quebrada Honda, con más de 70MMC infiltrados. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 61

63 Figura 2.g 3 Recarga Parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 62

64 La disponibilidad del agua subterránea es la suma del recurso almacenado temporalmente como recarga y como escurrimiento subterráneo. Las Tablas 2.c 1-3, muestran la recarga por microcuenca. Para la Parte alta se tiene una disponibilidad inmediata, dada la recarga promedio por Microcuenca. Tabla 2.c 1. Potencial de Recarga Microcuencas Parte Alta Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Microcuenca Área Recarga MMC anuales La Guanábana Viejo Colón Arriba La Rinconada El Naranjal Quebrada de San Marcos El Zapote Corral de Piedra El Zapote Sur Corral de Piedra Sur Colón Abajo La Ermita Las Horquetas Sacaclís Llano Las Mesitas Santa Bárbara Santa Isabel Namají La Ceiba TOTAL El total de recarga para la Parte alta es de MMC anuales, de los cuales el mayor aporte es de las microcuencas que drenan desde la Concordia y San Rafael del Norte y La Guanábana. La Parte media presenta menor recarga, por las características físicas ya explicadas. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 63

65 Tabla 2.c 2. Potencial de Recarga Microcuencas Parte Media Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Microcuenca Área Recarga MMC anuales San Francisco de Jamailí La Trinidad San Vicente del Carao Las Pilas La Laguna Quebrada Oscura Quebrada Honda Quebrada Grande Las Lomas El Zapote San Lorenzo Los Chagüites Total El total de recarga para la Parte media es de MMC anuales. Los mayores aportes son desde San Francisco de Jamailí, Quebrada Grande, La Trinidad, y San Vicente del Carao. La parte baja, describe 76 microcuencas, cuya recarga se refleja en la siguiente tabla. Tabla 2.c 3. Potencial de Recarga microcuencas Parte Baja Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Microcuenca Área Recarga MMC anuales El Cacao Ocuslí El Cedro Arróiga Yagüalica Jocomico El Coloncito Agua Zarca San Andrés del Tamarindo Quebrada Honda CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 64

66 El Laurel Carrizal Viejo El Campo El Platanito Mancarrón La Palma Las Pastoras San Andrés Sur San Andrés Cerro Mancayán La Mesa La Mesa Oeste El Minchigüiste Cerro La Mesa Paso La Guayaba El Pencal La Isla La Virgen Las Pozas Las Palmas San Esteban El Níspero Tierra Colorada Los Rastrojos El Quequisque La Avellana Las Pencas Quebrada de Trujillo Las Cruces San Nicolás La Chorrera El Mango El Quebrantadero Las Flores Oeste Las Flores Este El Ojochal Río Grande Terranova El Tamarindo CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 65

67 La Pita Cerro Grande Este Las Pencas Las Pencas S Abra Vieja Cerro Grande El Barro Carlos Fonseca Tierra Colorada N Carlos Fonseca Este El Porvenir Sur Carlos Fonseca Sur Carlos Fonseca Norte El Carrizal Cerro El Volcán Cerro El Volcán Este Las Varas El Porvernir Norte El Níspero Oeste El Pavón Este San Nicolás Este El Tamarindo El Pavón El Tamarindo N El Pavón San Nicolás Norte Viejo (Santa Bárbara) Paso Real TOTAL El total de recarga para la Parte baja es de MMC anuales. Los mayores aportes son desde Quebrada Honda, El Laurel y La Virgen. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 66

68 2.4.4 Caudales y estimación de la escorrentía. Caudales Las figuras 2.h 1-3, presentan los comportamientos de los caudales cuantificados en la Parte de estudio. Los sitios de medición corresponden principalmente a la entrada de las zonas de microcuenca al cauce principal. En algunos casos se realizó a detalle a petición de las municipalidades. Los mayores caudales se midieron en el período de Julio a Octubre, para toda la subcuenca. Para la parte alta, los valores más altos se midieron en Nacascolo (sitio de cierre de la zona alta), Santa Rosa o Chichigua (abarca las microcuenas que drenan desde San Rafael y La Concordia) y La Guanábana (Isiquí). El manantial El Jordán descarga al sitio los Encuentros, con un caudal máximo de 0.61m 3 /s. El caudal máximo para la subcuenca fue de 12 m 3 /s, con el mayor aporte desde La Guanábana. El caudal es proporcional al aporte de precipitación, área y condiciones de suelo. Las microcuencas Santa Rosa y La Guanábana son las de mayor extensión con y km 2, respectivamente. La descarga más alta drena desde la Guanábana, durante el mes de septiembre. Esto refleja condiciones de infiltración no favorables, lo que se muestra en caudales bases nulos, para los meses secos., en los puntos de cierre de las microcuencas. Tabla 2.d 1. Caudales medidos en la parte alta. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Sitios Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic El Jordán Los Encuentros Santa Rosa Isiquí (Guanábana) Nacascolo No se midió, 0 Rio seco CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 67

69 Figura 2.h 1. Comportamiento de los caudales. Parte Alta Río Viejo La parte media, que drena desde la Trinidad, presenta mayores caudales que la alta, evidenciando la baja infiltración del área. El máximo caudal se midió en Agosto con un valor de 11 m 3 /s. Esta subcuenca presenta escurrimiento rápido, lo que dificultó las mediciones. Una estación limnimétrica solucionaría los problemas de obtención de datos. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 68

70 Tabla 2.d 2. Caudales medidos en la Parte Media. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s) Sitios Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic La Trinidad Las Lajas No se midió, 0 Rio seco Figura 2.h 2. Comportamiento de los caudales. Parte Media Río Viejo CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 69

71 De las microcuencas que conforman la parte baja, la que presenta mayor extensión territorial, es la de Quebrada Honda, que cubre un área de km 2. Se localiza en el sector de San Isidro y Sébaco. Las demás microcuencas tienen áreas menores a 45km 2. La suma total de las microcuencas alcanza los 887 km 2. En la parte alta de esta zona, se recibe la descarga del embalse de Apanás. El aporte desde Apanás, que alimenta el embalse la Virgen, sufre, durante su recorrido, desviaciones hacia los campos de cultivo, principalmente arroz y hortalizas. En la comunidad Las Mojarras (sitio de aforo del mismo nombre), se derivan las aguas del río Viejo, hacia campos de arroz y frutas. Esta situación deja el cauce del Río sin caudal, a pesar de la descarga desde el embalse La Virgen, durante todo el año. Por lo tanto, no hay descarga hacia el Xolotlán en este período. El agua así desviada, es utilizada la producción a gran escala, afectando a los pequeños agricultores de la zona. Tabla 2.d 3. Caudales medidos en la parte baja. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Sitios Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic El Cacao Los Calpules Viejo Coloncito La Perla Abra Vieja Las Mojarras Salida del RV al Lago X No se midió, 0 Rio seco CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 70

72 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.g 3. Comportamiento de los caudales. Parte Baja Río Viejo CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 71

73 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Escorrentía Estimada Las figuras 2.i 1-3 y las tablas 2.e 1-3 presentan los comportamientos de la escorrentía cuantificada en el área de la cuenca del Rio Viejo. Para el cálculo de la escorrentía en cada microcuenca, se utilizó la expresión: Q_x= (A _x P_x Q) /(A P) Donde: Qx = Es el caudal a estimar por microcuenca en m 3 /s. Ax = Área de la microcuenca en km 2. Px = Precipitación espacial sobre la microcuenca en mm. Q = Caudal del río en la estación donde se practicó el aforo en m 3 /s. A = Área de la Parte correspondiente a cada zona (alta, media y baja). P = Precipitación espacial sobre cada zona (alta, media y baja). Los resultados para la parte alta, reflejan la generación de un drenaje de aproximadamente 593 MMC anuales. La microcuenca La Guanábana aporta el mayor caudal, presentando un valor de MMC anuales. La microcuenca de menor aporte es la de Llano Las Mesitas con 1.82 MMC de caudal anual. Figura 2.i 1 Escorrentía Superficial Parte Alta Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 72

74 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.e 1. Caudales Estimados parte alta. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Microcuenca Caudal Generado MMC anuales La Guanábana Viejo Colón Arriba Las Horquetas Colón Abajo Namají Santa Isabel La Rinconada El Naranjal La Ermita Quebrada de San Marcos El Zapote Corral de Piedra El Zapote Sur Corral de Piedra Sur Sacaclís Llano Las Mesitas Santa Bárbara La Ceiba TOTAL La parte media de la cuenca del Rio Viejo, presenta un aporte de 593 MMC anuales, donde la microcuenca San Francisco de Jamaijí, es la que presenta el mayor caudal con MMC anuales. La Parte de menor caudal es la de La Laguna, con un caudal anual de 6.5 MMC anuales. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 73

75 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.i 2 Escorrentía Superficial Parte Media Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 74

76 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.e 2. Caudales Estimados parte media. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Microcuencas Caudal Generado MMC anuales San Francisco de Jamailí La Trinidad San Vicente del Carao Las Pilas La Laguna 6.50 Quebrada Oscura 8.43 Quebrada Honda Quebrada Grande Las Lomas El Zapote San Lorenzo Los Chagüites TOTAL La Parte baja es la de mayor extensión, además recibe el caudal desde el lago de Apanás, lo que se refleja en el balance que se presenta más adelante. Para esta zona la microcuenca que aporta más es la de Quebrada Honda, con 17.9 MMC anuales, la de menor aporte es la de Carlos Fonseca, con un caudal de MMC anuales. En total se tiene una descarga por escorrentía de la parte baja de 556 MMC anuales. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 75

77 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.i 3 Escorrentía Superficial Parte Baja Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 76

78 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.e 3. Caudales Estimados parte baja. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Microcuenca Caudal Generado MMC anuales El Cacao 3.83 La Palma 0.51 Ocuslí 2.05 Arróliga 2.27 Yagüalica 4.79 Jocomico 4.66 El Cedro 4.27 San Andrés del Tamarindo 3.29 El Coloncito 0.53 Agua Zarca 5.33 Cerro Mancayán 0.29 La Mesa 0.19 San Andrés 0.31 San Andrés Sur 0.15 La Mesa Oeste 0.39 Cerro La Mesa 1.11 Las Pastoras 0.38 Paso La Guayaba 0.15 El Minchigüiste 0.81 El Pencal 0.62 La Isla 0.33 Paso Real 3.54 Quebrada Honda La Virgen 2.82 Mancarrón 1.74 El Platanito 0.98 Las Pozas 0.67 Las Palmas 0.20 El Campo 0.48 Viejo (Santa Bárbara) 0.18 San Esteban 0.40 Cerro El Volcán 0.08 Carrizal Viejo 0.10 Cerro El Volcán Este 0.04 Las Varas 0.09 Los Rastrojos 0.11 El Níspero Oeste 0.01 El Níspero 0.13 Carlos Fonseca Norte 0.03 CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 77

79 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo El Carrizal 0.20 Carlos Fonseca 0.01 Carlos Fonseca Sur 0.04 Carlos Fonseca Este 0.05 El Porvenir Norte 0.05 El Porvenir Sur 0.08 Tierra Colorada 0.55 Tierra Colorada N 0.01 El Barro 0.57 Cerro Grande 0.60 El Quequisque 0.68 Cerro Grande Este 0.18 La Avellana 2.23 Las Pencas 0.06 Las Pencas 0.62 Las Pencas S 0.08 Abra Vieja 1.58 La Pita 0.52 Quebrada de Trujillo 2.90 El Pavón Este 0.18 El Pavón 0.07 El Pavón 0.35 Las Cruces 2.77 San Nicolás Este 0.08 San Nicolás Norte 0.15 San Nicolás 2.33 El Tamarindo 0.42 El Tamarindo 0.14 El Tamarindo N 0.06 Terranova 2.49 La Chorrera 0.40 El Mango 0.76 El Quebrantaero 1.84 Río Grande 3.14 El Laurel 9.51 Las Flores Oeste 1.61 Las Flores Este 0.91 El Ojochal 4.59 TOTAL Los resultados del balance hídrico total, se resumen en la tabla 2.e 4 CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 78

80 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.e 4. Resumen del Balance Hídrico Superficial por Zonas. Subcuenca Río Viejo. Zonas Área m 2 ación MMC Precipit anuales Parte Alta Parte Media Parte Baja Trasvase por Turbinas (MMCA) Entradas MMC anuales Escorre ntía MMC anuales ETR MMC Anuales Recarga MMC Consumo agua potable MMCA anuales Salidas MMC anuales Balanc e MMC TOTAL El balance se muestra negativo para la parte alta y media. Este déficit se atribuye a la Evapotranspiración real, principalmente para los meses secos. Esta situación puede variar, toda vez se tengan datos exactos y no estimados de ETR. Otro factor que puede influir, es que las estaciones utilizadas, se localizan en las márgenes de la zona, por lo que los datos de temperatura pueden no reflejar, la situación real por microcuenca. Para la parte baja el balance se presenta positivo. Aunque se presenta la misma situación respecto a los datos meteorológicos, la salvedad es debido al trasvase desde la Parte de Apanás. Se generan caudales altos de escorrentías anuales, con respecto a la recarga, la situación se debe a diversos factores, especialmente el tipo de suelo, uso de la tierra y pendiente. La mayor parte de las microcuencas presentan deforestación, esto se refleja en la diferencia de producción hídrica. Se presenta un balance negativo total, en el que la influencia principal es por la ETR. Los caudales generados, se han medido principalmente durante los eventos de lluvias, disminuyendo o desapareciendo en los meses secos. Esto significa, que la baja recarga al acuífero, no puede mantener los caudales bases. Es evidente la influencia de la descarga de Apanás hacia la parte baja, lo que resulta en un balance positivo. A fin de disminuir la brecha de producción hídrica superficial y subterránea, se deben tomar acciones que contribuyan a aumentar la recarga al acuífero. A corto plazo debe trabajarse en la reforestación y recuperación de suelos. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 79

81 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo 2.5 Hidrogeología Medio Hidrogeológico La Hidrogeología en la zona se da en medio fracturado principalmente. En la parte alta se manifiestan una serie de manantiales en las fronteras de las fracturas con flujo preferencial y las rocas sólidas. Los manantiales descargan a diferentes alturas y forman en general la naciente de algunos ríos. La ubicación de los manantiales sugiere que la mayoría de las fracturas son permeables. La Zona de surgencia de Manantiales se encuentra entre las microcuencas que drenan a la Santa Rosa y el tributario Isiquí de la microcuenca Asiquí, esta zona se ubica en la parte media de la microcuenca Alta del Río Viejo. Las zonas este y oeste se presentan sin manantiales, dado la compacidad de las rocas. El menor manantial fue ubicado a 860 msnm., indicando menor permeabilidad a partir de esta zona. Figura 2.j 1 Geología Parte Alta Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 80

82 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo La parte media se presenta con mayores problemas, solamente fueron ubicados dos manantiales, lo que indica baja permeabilidad de las rocas. Es de anotarse que los manantiales afloran casi en el límite de las Partes a una altura en la que la recarga es mínima por lo que estos son de poco caudal. Figura 2.j 2 Geología Parte Media Río Viejo. La parte baja se presenta como un área mixta, la ubicación de dos valles importantes: Sébaco y San Francisco Libre, la ubican en una zona de acumulación de agua. Las áreas de recarga de estos valles son de poca extensión, sin embargo se considera al río Viejo una recarga adicional a los acuíferos. Así mismo se considera la recarga profunda a nivel regional. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 81

83 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.j 3 Geología Parte Baja Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 82

84 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Niveles Piezométricos y Descarga Subterránea Los niveles piezométricos se midieron durante marzo 2010 y enero Se observa una variación de 50m en los niveles de agua. Considerando que el invierno 2010 fue de precipitación extrema, esta variación en los niveles debe tomarse con precaución. Figura f 1-3. Se ha tomado una transmisividad promedio de 30m 2 /día, a partir del rango de oscilación de 1-10 y 1-100m 2 /día, con valores de bajo a moderados. Se obtienen los caudales de descarga hacia el Río Viejo. Figuras 2.k 1-3. Tablas f 1-3. En la parte alta, la dirección de flujo es hacia el Río Viejo, descargando a la altura de Valle de Namají, San Marcos, Santa Bárbara. La microcuenca de Isiquí debe estudiarse con mayor detalle, ya que la escala de trabajo y el tiempo no permitió ubicar objetos hidrogeológicos de relevancia para la elaboración del mapa piezométrico. Los gradientes hidráulicos se presentan zonificados: Entre Santa Bárbara y El Coyolito 0.4, en el área del tributario Isiquí y parte baja de La Guanábana el gradiente hidráulico es de 0.46, entre la parte alta de La Guanábana y La microcuenca de La Concordia tributario Isiquí y la de San Rafael del Norte La Concordia 0.51, En el área de San Rafael 0.41 y entre los arados y el Zapote 0.24 Los gradientes hidráulicos mayores representan la zona de recarga de la parte alta de la subcuenca: Entre Santa Bárbara y Santiago del Coyolito y Entre La Concordia y San Rafael del Norte. Las otras áreas presentan menores valores, que indican bajas velocidades y permeabilidad. Tabla 2.f 1. Caudal de Descarga Subterráneo Parte Alta Río Viejo. Parámetros de Escurrimiento Subterráneo Q = Til Isiquí y La Guanábana Entre La Concordia y San Rafael del Norte Sta. Bárbara y Santiago del Coyolito San Rafael Los Arados Zapote Diferencia de Nivel Gradiente i Transmisividad T m 2 * día Longitud de Descarga l m Q m 3 * día Q m 3 * año Q MMC * año El escurrimiento total para la parte alta es de MMC anuales, que se dividen en el caudal hacia el río Viejo y la descarga subterránea hacia la parte baja. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 83

85 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.k 1 Niveles Piezométricos Parte Alta Río Viejo. El drenaje se presenta en dirección NO-SE, descargando al Río Viejo y continuando su curso hacia la parte baja. La Parte media se presenta más estable en cuanto a la variación de los niveles estáticos. Solamente en la parte alta de la microcuenca se observa variación de 50m en la altura del nivel del agua, entre las dos épocas de medición (marzo 2010 y enero 2011). El resto del área conserva los mismos niveles piezométricos. Los gradientes hidráulicos se presenta más variados y con velocidades bajas: Entre Rosario Viejo y Tomabú 0.05, entre Tomabú y Las Gavetas 0.06, entre las gavetas y Cooper San Lorenzo 0.14, representando esta la velocidad mayor y en la Coop. San Lorenzo CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 84

86 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.f 2. Caudal de Descarga Subterráneo Parte Media Río Viejo. Parámetros de Escurrimiento Subterráneo Q = Til La Trinidad Quebrada Grande San Francisco de Jamaiji Coop. San Lorenzo Licoro y Las Lajas Diferencia de Nivel Gradiente i Transmisividad T m 2 * día Longitud de Descarga l m Q m 3 * día Q m 3 * año Q MMC * año Figura 2.k 2 Niveles Piezométricos Parte Media Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 85

87 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo El escurrimiento total para la parte media es de MMC anuales, que se dividen en el caudal hacia el río Viejo y la descarga subterránea hacia la parte baja. Los flujos en la parte baja se presentan altamente complejos debido a la igualmente compleja geomorfología y geología del lugar. Pueden observarse diferentes flujos locales, dos flujos semiregionales: hacia el Valle de Sébaco y el Valle de San Francisco libre y el flujo regional hacia el Lago Xolotlán. La variación de los niveles es menor en la parte alta, conservando los 50 m, reportados para las Partes Alta y media. En la parte baja se observan algunas variaciones considerables de hasta 100m. Los gradientes hidráulicos son rápidos cerca de Las Lajas, pero predomina un gradiente bajo , desde el oeste en La Pacaya hacia el Valle de Sébaco se presenta la misma situación, con un gradiente promedio de 0.04 y entre el Valle de Sébaco y la desembocadura se calcula un gradiente que indica velocidad moderada 0.1. El resultado del escurrimiento se presenta en la Tabla f 3. Tabla 2.f 3. Caudal de Descarga Subterráneo Parte Baja Río Viejo. Parámetros de Escurrimiento Subterráneo Q = Til Norte Valle Sébaco Oeste Valle Sébaco Desembocadura Diferencia de Nivel Gradiente i Transmisividad T m 2 * día Longitud de Descarga l m Q m 3 * día Q m 3 * año Q MMC * año El escurrimiento total para la parte baja es de MMC anuales, que se dividen en el caudal hacia el río Viejo y la descarga subterránea hacia el Lago Xolotlán. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 86

88 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.k 3 Niveles Piezométricos parte baja Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 87

89 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Disponibilidad de Agua Tres parámetros principales para la disponibilidad de agua han sido evaluados: Escorrentía, Recarga y descarga subterránea. Tabla 2.g. Producción Hídrica. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Zonas Área Km 2 Escorrentía MMC Anuales Recarga MMC Anuales Descarga Subterránea MMC Anuales Parte Alta Parte Media Parte Baja Total Aunque la escorrentía representa una fuga actual, con algunas pequeñas obras de captación temporales podría aprovecharse para diferentes usos. En total el escurrimiento para todo el Río Viejo, se calcula en MMC anuales. La recarga subterránea se ha calculado en MMC anuales, volumen que alimenta a los acuíferos, muy por debajo de la Escorrentía. Las acciones deben encaminarse a aumentar este volumen, tanto de reforestación como de manejo de suelos. La descarga subterránea se calcula en MMC. Este volumen puede variar a medida que las investigaciones se detallen, principalmente, al establecer las características de transmisividad, que han sido generalizadas para este estudio. En este tipo de roca, pueden encontrarse transmisividades muy altas, de acuerdo al grado de meteorzación y fracturamiento de la roca. En general se puede considerar la escorrentía superficial estimada, como un volumen aprovechable, según el caso que se necesite y con una distribución equitativa para todos los usos, incluyendo el caudal ecológico. La recarga es un volumen fluctuante de acuerdo al aporte de la precipitación, por lo tanto si se considera que el aporte se mantiene constante, para cada evento, la recarga mensual, se considera como 100% aprovechable. Para el escurrimiento subterráneo, la situación de explotación debe evaluarse con pruebas de bombeo en el sitio de realización de la obra, a fin de obtener el volumen aprovechable, sin detrimento del acuífero y el medio hidrogeológico Zonificación de las microcuencas por Producción Hídrica De acuerdo a la producción hídrica, se ha realizado la zonificación de las microcuencas del Río Viejo. La escala es de 1-4, representando el 4 una Producción Hídrica Alta. Se considera la recarga como el componente más vulnerable del balance hídrico. Este parámetro es el que mantiene los caudales bases de los ríos y los niveles de los pozos, por lo tanto, reviste una alta importancia en la disponibilidad de Agua. Se valoran los volúmenes de Recarga y Caudal producido de 1 a 4. A mayor recarga el valor aumenta, CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 88

90 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo a mayor caudal el valor disminuye, por considerarse, que los caudales son instantáneos y no reflejan el aporte subterráneo, como un indicador de infiltración. Debido a la heterogeneidad de las microcuencas, en forma, tamaño, uso de la tierra, tipo de suelo, tipo de roca y fracturamiento, se toma la producción superficial y subterránea por Km 2 de microcuenca. Se ha tomado directamente la producción, ya que en los cálculos, ya ha sido considerado las características físicas, que determinan el volumen de recarga y escorrentía superficial. Se ponderan los valores con un coeficiente de 0.8 para la recarga y 0.2 para la escorrentía. Se suman los valores y se tiene una escala de Producción Hídrica, relacionada a la infiltración del terreno. Los rangos se generan a partir de los máximos y mínimos obtenidos para toda la subcuenca. Tabla 2.h. Valoración por Producción Hídrica. Subcuenca Río Viejo. Nov Dic (m 3 /s). Recarga MMC Caudal MMC anuales/km 2 Valor anuales/km 2 Valor Después de Menos de 1MMC 4 Hasta Hasta Hasta 15 2 Menos de Después de 15 1 Figura 2.l 3. Producción Hídrica parte alta de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 89

91 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo La parte alta de Río Viejo, refleja las mejores condiciones para la recarga. Aquí solo se obtuvo, casi en el mismo porcentaje zonas alta y moderada de recarga. Figura 2.l 3. Producción Hídrica parte media de la subcuenca del Rio Viejo. En la parte media, la situación va variando, obteniéndose zonas de producción hídrica moderada y baja. La parte baja, presenta el mosaico casi completo de zonificación, a excepción de la zona de producción alta, ausente en esta parte de la subcuenca. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 90

92 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.l 3. Producción Hídrica parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 91

93 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Trabajos Geofísicos para potencial de pozos Los estudios geofísicos abarcan sectores comprendidos entres las siguientes comunidades. Las Mesitas-La Montañita, Jocomico-La Paz De Jocomico (Jocomico La Paz De Jocomico), Las Ánimas - San Lorenzo (La Laguna Las Lajas), e Isiqui - Los Encuentros. Figura 2.m. El objetivo de este estudio consiste en proporcionar información hidrogeológica base que permita identificar zonas perspectivas para la microlocalización de pozos con fines de abastecimiento de agua en una serie de comunidades comprendidas en el área de estudio. Con dicho propósito se realizaron 30 km de líneas de magnetometría terrestre y 130 sondeos eléctricos verticales (SEV). La distribución se realizó atendiendo a información general de mapas topográficos, fotos aéreas y mapa geológico regional. La prospección magnética permitió identificar y cartografiar las estructuras favorables para la presencia de agua subterránea. Los SEV permitieron caracterizar en detalle las estructuras previamente inferidas y precisaron la ubicación de las zonas de fallas y fracturas. Así mismo se determinó el espesor de los sedimentos y se obtuvo la extensión de los mismos. Figura 2.m 1 Localización de los sitios de Prospección Geofísica. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 92

94 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo En la primera etapa se hicieron las mediciones del campo magnético en los sitios previstos y en la segunda los SEV, con base en los resultados obtenidos del levantamiento magnético. La prospección magnética se efectuó a lo largo de perfiles de longitudes variables distribuidos uniformemente en cada área. La orientación de los perfiles se trazó perpendicular a los principales lineamientos morfológicos observados del modelo digital de elevaciones del terreno. En total se efectuaron 30 km lineales de perfiles distribuidos en 4 áreas. Anexo 2.a. Tabla h. En la segunda etapa se llevaron a cabo los SEV, se realizaron 130 SEV distribuidos en 19 perfiles ubicados en correspondencia de las principales anomalías obtenidas de la prospección magnética. La vegetación y la maleza que cubre las áreas de estudio, en parte, y las fuertes y constantes lluvias afectaron las mediciones tanto en tiempo como en volumen. Tabla 2.i. Resumen del volumen de trabajo realizado. No. Comunidades Sondeos Magnetometría-km 1 Las Mesitas-La Montañita Jocomico-La Paz De Jocomico Las Ánimas - San Lorenzo Isiqui - Los Encuentros Totales Se reconstruyó el mapa de la anomalía magnética para cada sito, los resultados se muestran en las Figuras 2.m 2-5. Los mapas del campo magnético total muestran una secuencia de máximos y mínimos alineados en dos direcciones predominantes NO-SE y NE-SO. Estas direcciones indicadas por estas anomalías indican a su vez dos direcciones predominantes de las estructuras tectónicas en esas mismas direcciones. La respuesta del campo magnética depende de la litología y del grado de alteración y fracturación de la roca. Bajo una misma litología, una disminución del campo magnético indica la presencia de zonas con fuerte grado de alteración o con fuerte grado de fracturación. Partiendo de aquí asumimos que las zonas más perspectivas para exploración de las aguas subterráneas se corresponden con estas zonas de mínimos, y preferiblemente alineados. En las Figuras se han trazado el eje de los principales mínimos de las anomalías magnéticas obtenidas en las diferentes áreas. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 93

95 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.m 2 Localización del levantamiento magnetométrico en La Mesita La Montañita. Figura 2.m 3. Localización del levantamiento magnetométrico en Jocomico La Paz de Jocomico y Las Lajas. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 94

96 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.m 4. Localización del levantamiento magnetométrico en La Laguna (Las Ánimas San Lorenzo). Figura 2.m 5. Localización del levantamiento magnetométrico en Isiquí y Los Encuentros. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 95

97 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Sondeos Eléctricos Verticales En todas las áreas comprendidas en este estudio afloran mayormente rocas volcánicas antiguas (del Terciario) compuestas principalmente por una secuencia de lavas (dacíticas o basálticas) y tobas o ignimbríticas. En menor grado se observa la presencia de depósitos de poco espesor de materiales aluvio-coluviales rellenando los estrechos valles de la zona y yaciendo sobre las rocas volcánicas antiguas. El espesor del medio hidrogeológico varía En Las Mesitas-La Montañita, se observa un corte de 3 capas compuesto de Lava o Conglomerado volcánico, en su parte superior, Toba o Ignimbrita y Lava en su parte inferior. No fue preciso establecer el espesor de la anomalía. Los resultados de los SEV efectuados en la comunidad de Las Lajas presentan un corte generalizado y está representado por cuatro capas: Aluvial Toba Toba meteorizada Toba. El espesor máximo de los aluviales es de 12 m y mínimo de 2m. En La Paz De Jocomico el corte obtenido está compuesto por 4 capas: Aluvial Lava Toba meteorizada Lava. El espesor de los materiales aluviales alcanza los 16 m y mínimo 2m. En Jocomico se obtuvo un corte de 3 capas, representado por Aluvial Toba meteorizada Lava. El espesor máximo inferido de los depósitos aluviales es de aproximadamente 15 m. Los resultados obtenidos en la comunidad de La Laguna (Área Las Ánimas-La Laguna) muestran un corte de 4 capas: Aluvial Toba Toba meteoriza Toba. Los valores de resistividad en el sector son bien bajos, lo que indica un alto grado de meteorización y alteración de las rocas. El espesor de los materiales aluviales alcanza en sus partes más potentes los 14 m de espesor, con un mínimo de 3m. En Isiquí, de acuerdo con los resultados, el corte se puede interpretar en cuatro capas. En la parte superior se infiere una delgada capa de material Aluvio Coluvial (Qal) y de extensión limitada, desde 2 hasta 9 m de espesor. Debajo se observa una secuencia de rocas volcánicas antiguas lavas tobas lavas (probablemente pertenecientes al grupo Coyol Tpc). Por los relativos bajos valores de resistividad, Ohm.m, estas rocas se encuentran muy meteorizadas. En Los Encuentros también se observa un corte generalizado de cuatro capas, compuesto por material Aluvio Coluvial, desde 2 hasta 11 de espesor, en su parte superior y por una secuencia Lava Ignimbrita o toba (muy meteorizada) Lava en su parte inferior. Localización Espacial de Sitios y Ubicación Preferencial de los Pozos Los resultados de este estudio han generado información importante en cuanto a la ubicación de estructuras facilitadoras de almacenamiento y transmisión de agua subterránea. El reconocimiento hidrogeológico realizado en Abril por el CIRA, muestra la variación de la profundidad de los niveles estáticos del agua (profundidad al agua desde el nivel del terreno), indicando flujos locales de captación. En principio se han encontrado pozos productivos con profundidad al agua de más de 50m (Figura 2.m 6 ), lo que hace suponer que éstos forman parte del flujo regional y en consecuencia se esperaría que el nivel en los nuevos pozos recomendados para abastecimiento de las comunidades, se encontraría en ocasiones aproximadamente CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 96

98 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo después de los 50m de perforación, sin embargo dado el espesor de los valles, en algunos sitios se puede encontrar acuíferos locales de poca profundidad. La profundidad total del pozo variará según el uso al cual esté destinado, caudal necesario, número de habitantes a abastecer y volumen de riego necesario. La Tabla 2.j y Figura 2.m 6, muestra las coordenadas y ubicación espacial de los sitios recomendados para perforación. Tabla 2.j. Coordenada en WGSUTM de los sitos recomendados para las distintas áreas de estudio. Sitios X Y Isiqui Jocomico La Paz De Jocomico La Laguna Las Mesitas - La Montañita Las Lajas Los Encuentros Figura 2.m 6. Localización de Sitios preferenciales para perforación de Pozos y Nivel del Agua bajo el terreno en m. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 97

99 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo En todos los sitios señalados para la perforación de pozos, los valles estudiados no superan los 15 m de espesor, por lo que se consideran de baja productividad, solamente para abastecer a caseríos de pequeñas poblaciones. 2.6 Hidrogeoquímica Se expone los resultados analíticos para las muestras de agua subterránea, indicando el tipo hidroquímico, calidad química del agua, y su clasificación para irrigación Tipo Hidroquímico El tipo o carácter hidroquímico, se determina en base a las concentraciones de los iones mayores en meq l -1, representados como porcentajes del total de la suma de cationes y aniones, en el Diagrama de Piper (Ver Anexo 2.a). El tipo hidroquímico para las muestras de la época seca y de la época lluviosa, utilizando el Diagrama de Piper, está representado en la Figura 2.n 1. Predomina el ión bicarbonato para ambas épocas de muestreo, debido a la litología de la subcuenca. Se presentan variantes del tipo cálcico, sódico y magnésico. Localmente existen variaciones del tipo sulfatado y clorurado. Figura 2.n 1. Tipo hidroquímico (a la izquierda época seca; a la derecha época lluviosa). Para la época seca 2010, predominan los tipos bicarbonatado-cálcico-magnésico (HCO 3 -Ca-Mg) y bicarbonatado-cálcico-sódico (HCO 3 -Ca-Na), seguido de variaciones del tipo bicarbonatada-sódica-cálcica (HCO 3 -Na-Ca), bicarbonatada-magnésica-sódica (HCO 3 -Mg-Na) en un sitio y sulfatada-bicarbonatada-cálcica (SO 4 -HCO 3 -Ca) en un sitio (Tabla 2.k; Figuras 2.n 2-3 ). En la época lluviosa 2011, el tipo hidroquímico se mantiene en la mayoría de los sitios monitoreados con respecto al tipo reportado en verano. Las CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 98

100 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo variaciones se dan en el Manantial La Breiera (de HCO 3 -Mg-Na a HCO 3 -Na-Ca), el PP Namanjí (de HCO 3 -Ca-Mg a HCO 3 -Ca-Na) y el Manantial La Pacaya (de HCO 3 -Na-Ca a HCO 3 -Ca-Na) (Tabla 2.j), todos influenciados por los núcleos formadores de lluvia. Las aguas del tipo bicarbonatadas-cálcicas-magnésicas son propias de zonas de recarga reciente; y las aguas del tipo bicarbonatadas-cálcicas-sódicas son aguas de muy reciente infiltración que aún conservan los núcleos de sal. A medida que el agua fluye a través de la roca, se dan reacciones que varían la composición del agua, que cambian de tipo hidroquímico (como el caso de las aguas bicarbonatadas-sódicascálcicas y bicarbonatadas-magnésica-sódica). Las aguas del tipo sulfatadobicarbonatado-cálcico presentes en el Pozo Perforado (PP) de San José del Naranjo probablemente se deban al termalismo residual en la zona. Tabla 2.k. Tipo Hidroquímico época seca (2010) y época lluviosa (2011). Sitios Tipo Hidroquímico Mn- El Zapote HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na Mn- El Potrerillo HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na Mn-La Brellera HCO 3 -Mg-Na HCO3-Na-Ca Mn- Las Arenillas HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na PP- Namanjí HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Na PP- Los Arados HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na PP- Sta. Bárbara HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na PE- Las Lagunas HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Na Mn- La Pacaya HCO 3 -Na-Ca HCO 3 -Ca-Na PE- Rosario Abajo HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Mg PP- Tomabú HCO 3 -Na-Ca HCO 3 -Na-Ca PP- Sn Lorenzo HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Mg PP- El Jobo HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Mg Mn- Yagualica HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Mg PP- Jocomico HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Mg PP- Sta. Rosa HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na PP- Tatascame HCO 3 -Na-Ca HCO 3 -Na-Ca Mn- El Pavón HCO 3 -Ca-Na HCO 3 -Ca-Na PE- Brasil Blanco HCO 3 -Ca-Mg HCO 3 -Ca-Mg PP Sn José del Naranjo SO 4 -HCO 3 -Ca SO 4 -HCO 3 -Ca Los tipos resaltados en Amarillo, indican el cambio en el tipo hidroquímico de un muestreo a otro. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 99

101 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.n 2. Tipo hidroquímico en la subcuenca del Río Viejo, en época seca. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 100

102 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.n 3. Tipo hidroquímico en la subcuenca del Río Viejo, en época lluviosa CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 101

103 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Caracterización físico-química Se realiza mediante la evaluación del contenido de las variables físico-químicas analizadas en el laboratorio. Se describe a continuación. El rango de ph se encuentra dentro de los valores permitidos para consumo humano, así como para la vida acuática; con excepción del Manantial La Pacaya y el PP Tomabú, cuyo ph es ácido en las muestras colectadas durante la época seca 2010, lo cual no es recomendable para el uso y consumo humano. Estos valores cambian en los resultados del muestreo en la época lluviosa. Se considera que la acidez presentada en el muestreo de 2010, se deba a presencia de materia orgánica en el manantial y concentración de sales en el pozo. Como la mayoría de las aguas monitoreadas presentan valores de ph casi neutro, los bicarbonatos predominan en las aguas, lo que se corrobora con los resultados analíticos, donde los carbonatos son <2 mg l -1. Estos resultados apoyan el carácter hidroquímico obtenido. El rango de dureza total presente en las aguas monitoreadas, se consideran como aguas que van desde blandas ( 17 mg l -1 ) hasta muy duras (>180 mg l -1 ). En la Tabla 2.l. y Figuras n 4-5, se clasifican los sitios monitoreados en base a su contenido de dureza total por época de muestreo. La dureza de un agua tiene efectos negativos tanto a nivel doméstico como industrial, porque produce un mayor consumo de agua y jabón al no reaccionar con ésta. Como se observa en la Tabla 2.l, la mayoría de los sitios presenta aguas de duras a muy duras. Las normas CAPRE (1994) reportan 400 mg l -1 como valor recomendado de dureza para aguas de consumo humano. Para 2010, en los pozos perforados de: Jocomico, El Jobo y San José del Naranjo se reportaron concentraciones de dureza sobre los 300 mg l -1. Mientras que en el 2011, únicamente los pozos de Jocomico y San José del Naranjo, la dureza está por arriba de los 300 mg l -1. Tabla 2.l. Clasificación de las aguas subterráneas en base a su contenido de dureza total. Época Seca (2010) ALD AMD AD AMuy D La Breiera El Zapote Namanjí El Potrerillo Las Arenillas Las Lagunas Santa Bárbara Los Arados La Pacaya Tomabú Yagualica Rosario Abajo El Pavón Santa Rosa San Lorenzo Tatascame Brasil Blanco El Jobo Jocomico San José del Naranjo CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 102

104 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Época Lluviosa (2011) AB ALD AMD AD AMuy D La Breiera Las Arenillas El Zapote Namanjí El Potrerillo La Pacaya Las Lagunas Los Arados Santa Bárbara Tomabú Yagualica Rosario Abajo El Pavón Santa Rosa San Lorenzo Brasil Blanco El Jobo Jocomico Tatascame AB: agua blanda ( 17 mg/l) ALD: agua levemente dura ( 60 mg/l) AMD: agua moderadamente dura ( 120 mg/l) San José del Naranjo AD: agua dura ( 180 mg/l) AMuy D: agua muy dura (>180 mg/l) CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 103

105 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.n 4. Dureza en las aguas subterráneas época seca, Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 104

106 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.n 5. Dureza en las aguas subterráneas época lluviosa, Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 105

107 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Las concentraciones de los cationes mayores: calcio (Ca 2+ ), magnesio (Mg 2+ ), sodio (Na + ) y potasio (K + ) se encuentran dentro de los rangos sugeridos por las normas. En los manantiales La Breiera y La Pacaya se reportan los contenidos más bajos de estos cationes, debido a que son aguas de reciente infiltración y poco recorrido subterráneo. Los aniones mayores están conformados por los cloruros (Cl - ), sulfatos (SO 4 2- ), bicarbonatos (HCO 3 - ) y carbonatos (CO 3 2- ). Los bicarbonatos son los aniones predominantes. Las concentraciones de cloruros y sulfatos son bajas para la mayoría de los sitios monitoreados. Las concentraciones de carbonatos son < 2.0mg l -1. El PP de San José del Naranjo presenta mg l -1 de sulfatos; cerca a los 250 mg l -1 recomendados por la norma para consumo humano. Es probable que este contenido de sulfatos se deba a termalismo residual. El rango de temperatura (T) medida fue de 19.6 a 30.8 C en la época seca (2010) y de 17.6 a 29.9ºC en la época lluviosa (2011). Para un agua potable, se recomienda como máximo 30 C de temperatura. En su mayoría, la temperatura de las aguas se encuentra dentro de este valor; con excepción de los pozos perforados de Namanjí, Los Arados y San Lorenzo que sobrepasan los 30 C en época seca. El PP de Tatascame y el Manantial El Pavón tienen el máximo de temperatura admitido para agua potable (30 C). El PP Los Arados, PP San Lorenzo y el Manantial El Pavón presentan una temperatura cercana a los 30ºC en la época lluviosa (2011). Temperaturas mayores de 30 C implican mayor disolución de sales (incremento de conductividad eléctrica y mayor concentración de sólidos totales disueltos); en general no es agradable al gusto. En ambas épocas de muestreo, la conductividad eléctrica sobrepasa el valor recomendado por las normas CAPRE para consumo humano (mayor de 200 µs cm -1 ) en: Potrerillo, Los Arados, Sta. Bárbara, Rosario abajo, Sn Lorenzo, El Jobo, Jocomico, Tatascame, Brazil Blanco y San José del Naranjo. Un valor menor de 500 µs cm -1 aún es aceptado para consumo humano siempre y cuando se evalúen otros parámetros para descartar contaminación. Sobrepasan este último valor en verano: Potrerillos, Santa Bárbara, San Lorenzo, El Jobo, Jocomico, Brasil Blanco y San José del Naranjo, mientras en invierno los valores recomendados se sobrepasan en Santa Bárbara, San Lorenzo, El Jobo, Jocomico y San José del Naranjo. Este valor es proporcional a los Sólidos disueltos. Donde el parámetro no varía y presenta valore altos, significa que hay arrastre de sustancias durante todo el año, en los otros se da el efecto de dilución. Los valores de Oxígeno Disuelto medidos estuvieron entre 0.4 a 9.52 mg l -1 en época seca (2010); y entre 1.13 a 6.1 mg l -1 en época lluviosa (2011). El PP de Jocomico muestra la mayor concentración de oxígeno (2010). Algunos manantiales presentan concentraciones de oxígeno sobre los 4 mg l -1. En general se tiene la concentración aceptable para las aguas subterráneas (máximo de 3.5 mg l -1 ). El pozo excavado (PE) Las Lagunas, debido a que se encuentra en abandono y sin protección, presenta materia orgánica (plantas y ramas) en su interior, lo que ha producido que el color verdadero se encuentre sobre el valor recomendado (época CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 106

108 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo seca, 2010) y llegando al límite del valor en época lluviosa (2011). Este es el único sitio monitoreado que supera este valor. Elevados valores de turbidez se reportan para el PE Las Lagunas, el PP Jocomico y el Manantial El Pavón en época seca (2010); mientras que en época lluviosa (2011) La Pacaya y el PP San José del Naranjo se ven afectados por esta variable. La concentración de hierro varió de una estación a otra de monitoreo; siendo mayor en época seca (2010), ya que los sitios: La Breiera, Los Arados, Las Lagunas, Rosario Abajo, Jocomico, El Pavón y Brasil Blanco, presentan concentraciones de hierro sobre lo recomendado para consumo humano. Mientras que en época lluviosa (2011) por efecto de la dilución, únicamente los sitios La Pacaya y San José del Naranjo presentan valores de hierro por arriba de lo recomendado por las normas para consumo humano. La existencia de hierro en las aguas puede deberse a la precipitación de este elemento como resultado de las reacciones de oxidación-reducción que se pueden estar llevando a cabo dentro del acuífero, debido a la presencia del mismo en las rocas del área de estudio. Todos los sitios presentan para ambas épocas de muestreo valores de flúor por debajo del mínimo recomendado por las normas CAPRE para consumo humano, con excepción del PP de San José del Naranjo que supera el máximo recomendado, en ambas épocas de muestreo, esto por el termalismo residual presente en el lugar. Los PP de Tomabú y Tatascame presentan concentraciones adecuadas de flúor en época lluviosa (2011). Las especies nitrogenadas (nitratos, nitritos y amonio) indican si existe contaminación proveniente de actividades agrícolas, por ejemplo el uso de fertilizantes nitrogenados; o de desechos provenientes de letrinas y fosas sépticas. Tanto los nitratos como los nitritos, se encuentran por debajo de los valores permitidos por las normas CAPRE para consumo humano en todos los sitios monitoreados para ambas épocas de muestreo; de igual manera para el amonio. Sin embargo, en el PE de Las Lagunas, el amonio se encuentra muy por arriba del valor recomendado para consumo humano. Esto se debe a que es un pozo que no presenta adecuadas condiciones (está al descubierto, se encuentra localizado dentro de un corral para ganado y no presenta adecuado sistema de extracción de agua), en el cual se encuentra materia orgánica en descomposición y probablemente sirva como cueva a murciélagos en donde el guano se reduce a amonio. Para la época seca (2010), existe una distribución casi equitativa de las condiciones en que se encuentra el acuífero en la subcuenca del río Viejo, con ligera predominancia de las reacciones de nitrificación. Para la época de lluvia (2011), la nitrificación predomina en los sitios monitoreados (Tabla 2.m). CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 107

109 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.m. Reacciones de nitrificación y denitrificación presentes en el acuífero. Nitrificación Denitrificación Equilibrio ÉPOCA SECA (2010) Santa Bárbara La Breiera Las Arenillas El Potrerillo Las Lagunas San Lorenzo Rosario Abajo La Pacaya El Pavón Namanjí Santa Rosa Brasil Blanco Tomabú Jocomico El Zapote Los Arados El Jobo Yagualica Tatascame San José del Naranjo ÉPOCA LLUVIOSA (2011) El Zapote La Pacaya La Breiera El Potrerillo San José del Naranjo Las Arenillas Namanjí Los Arados Santa Bárbara Las Lagunas Tomabú El Jobo Yagualica Jocomico Tatascame Rosario Abajo San Lorenzo Santa Rosa Brasil Blanco El Pavón CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 108

110 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Plaguicidas Para tener una evaluación completa de la calidad del agua subterránea en la subcuenca del Río Viejo, se decidió evaluar los residuos de plaguicidas en las aguas monitoreadas debido a la actividad agrícola que se desarrolla en ella. Con tal motivo se realizaron análisis para tres familias de plaguicidas: organoclorados, organofosforados y carbamatos; esto en orden con la diversidad de cultivos presentes. Organoclorados Para el monitoreo realizado en época seca (2010), fueron evaluados 15 analitos de plaguicidas organoclorados. En época lluviosa (2011), se incrementó el número de analitos a 20. En el PP de San José del Naranjo se detectó 3.92 ng l -1 de dieldrín en el primer muestreo (2010). Para el segundo muestreo (2011), se detectaron heptacloro y dieldrín. El heptacloro se detectó en el Manantial las Arenillas (1.0 ng l -1 ) y en el PE Las Lagunas (1.45 ng l -1 ); mientras que el dieldrín en el PP Jocomico con 1.53 ng l -1. Figuras 2.q 6-8. El dieldrín es un plaguicida derivado del aldrín. Las Normas y Criterios de Canadá para Agua de Bebida (CCME, 2008) establecen como una concentración máxima aceptable de 0.7 µg l -1 (700 ng l -1 ); mientras que las Normas Nacionales de Estados Unidos y Criterios de Salud establecen un valor equivalente del agua de bebida nacional de 2.0 µg l -1 (2000 ng l -1 ). 3 Los valores encontrados de dieldrín en el PP de San José del Naranjo y en el de Jocomico, están por debajo de los límites reportados en Canadá y en Los Estados Unidos. Figura 2.q 6. Plaguicidas organoclorados (2010). 3 CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 109

111 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo El heptacloro es un plaguicida prohibido, bajo todas sus formulaciones, por el Convenio de Rotterdarm en 1991, por ser dañino para la salud humana y el medio ambiente. Es altamente tóxico para los humanos y causa hiperexcitación del sistema nervioso central y daños al hígado. Una característica muy importante de este plaguicida es que se bioacumula. 4 Figura 2.q 7. Plaguicidas organoclorados (2011). Las Normas nacionales de Estados Unidos y Criterios de Salud establecen un valor equivalente del agua de bebida nacional de 20.0 µg l -1 (20000 ng l -1 ) para el heptacloro. 5 Los valores de heptacloro reportados para el Manantial de Las Arenillas y el PE Las Lagunas, están por debajo de este valor CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 110

112 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.q 8. Plaguicidas organoclorados (2010 y 2011) en la subcuenca del Río Viejo. Organofosforados De los 16 analitos de plaguicidas organofosforados ninguno fue detectado en las muestras analizadas en ambas épocas de muestreo, estos se degradan rápidamente, lo que puede explicar la ausencia en las muestras. Así mismo su concentración puede ser muy baja, lo que dificulta su detección. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 111

113 Carbamatos Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo No se detectaron residuos de los diez compuestos de plaguicidas carbamatos (aldicarb, aldicarb sulfón, bendiocarb, carbaril, carbofurán, carbosulfán, metiocarb, metomil, oxamil y propoxur) en las muestras analizadas para ambas épocas de muestreo. Metales pesados La presencia de metales pesados en el área, está íntimamente ligado a la dinámica geológica de formación del terreno. Así se distinguen zonas altamente mineralizadas, en las que las rocas han sido reemplazadas por minerales nuevos, o se presentan con vetas de actividad hidrotermal. Así, los metales pesados se incorporan al agua en primer lugar por la meteorización y en segundo lugar cuando sufren cambios de ambiente oxidación-reducción en los pozos perforados. Se realizaron análisis de metales pesados en todas las muestras tanto superficiales como subterráneos (Tabla 2.n; Figura 2.r). Tabla 2.n. Presencia de metales pesados en el agua aubterránea analizada (2010 y 2011). Época Seca µg l -1 Sitio As total Cd total PP Namanjí PP Sta. Bárbara Mn Yagualica PE Brazil Blanco PP Tomabú Época Lluviosa µg l -1 Sitio As total Cd total Hg total PP Namanjí PP Sta. Bárbara Mn Yagualica PE Brazil Blanco PP Sn José Njo Figura 2.r. Metales pesados (2010 y 2011). Debe anotarse la presencia de Metales pesados en tres de los cinco sitios utilizados para abastecimiento de agua a la población. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 112

114 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Calidad de agua para irrigación Se determinó la calidad del agua para riego en base a los criterios más importantes; siendo estos: En base a su salinidad. En base al índice de absorción de sodio (RAS por sus siglas en inglés). En base al contenido de boro. Los parámetros para determinar la calidad de un agua para riego en base a su salinidad, son la conductividad eléctrica (CE) y los sólidos totales disueltos (STD). La salinidad indica la cantidad total de sales disueltas, pero no el tipo de sales. Esta clasificación se basa en que la salinidad reduce la disponibilidad de este líquido y a la vez que causa reducción del rendimiento. En base a los valores de STD y de la CE de las muestras de agua, la mayoría de los sitios reportan bajo riesgo a la salinidad (Tabla 2.o), con excepción de los pozos perforados de El Jobo y San José del Naranjo que se aproximan a un riesgo medio en salinidad. Tabla 2.o. Clasificación de las aguas para irrigación, en base al riesgo de salinidad. STD (ppm o mg/l) CE (ms/cm) Riesgo de Salinidad <500 <0.8 Bajo Medio Alto > 2000 > 3.0 Muy Alto Al utilizar los valores de conductividad eléctrica con el valor del índice de absorción de sodio (RAS, por sus siglas en inglés) permite clasificar las aguas para riego en base a las Normas Riverside (US Salinity Laboratory Staff, 1954). El índice RAS se obtiene de la relación matemática de las concentraciones de los cationes sodio, calcio y magnesio, expresadas como miliequivalentes por litro (meq l -1 ), a como se reporta en la Ecuación 1. Así, los valores de conductividad eléctrica y RAS son graficados en el Diagrama de Peligro de Alcalinización/Salinización del Suelo. Los resultados para ambas épocas de muestreo se condensan en la Tabla 2.p y Figuras 2.s. RAS = CNa+ / [(CMg 2+ + CCa 2+ )/ 2] Ecuación 1 Donde: C = Concentración en meq l -1 Na + = Sodio Mg 2+ = Magnesio Ca 2+ = Calcio CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 113

115 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Figura 2.s. Diagrama de Peligro de Alcalinización/Salinización del Suelo (a la izquierda 2010; a la derecha 2011). Las aguas del tipo C1-S1 son aguas de baja salinidad y bajo contenido de sodio; aptas para riego en todos los casos. Puede ser que existan algunos problemas al utilizar estas aguas en suelos de muy baja permeabilidad y en cultivos sensibles al sodio. Las del tipo C2-S1 son aguas de salinidad media y bajo contenido de sodio; aptas para el riego. En algunos casos puede ser que sea necesario el emplear grandes volúmenes de agua y cultivos tolerantes al sodio. Por último, las del tipo C3-S1, son aguas de salinidad alta y bajo contenido de sodio, que pueden 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. Se observa que la mayoría de las aguas son aptas para riego en todos los casos a aptas para riego; los pozos de El Jobo y de San José del Naranjo, tienen limitaciones ya que presentan aguas de alta salinidad. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 114

116 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.p. Clasificación de las aguas para riego (épocas seca y lluviosa). Época Seca (2010) Época Lluviosa (2011) Sitios CE (µs cm -1 ) RAS Clasif. riego CE (µs cm -1 ) RAS Clasif. riego El Zapote C2-S C2-S1 El Potrerillo C2-S C2-S1 La Breiera C2-S C2-S1 Las Arenillas C1-S C1-S1 Namanjí C2-S C2-S1 Los Arados C2-S C2-S1 Santa Bárbara C2-S C2-S1 Las Lagunas C2-S C2-S1 La Pacaya C1-S C1-S1 Rosario Abajo C2-S C2-S1 Tomabú C2-S C2-S1 San Lorenzo C2-S C2-S1 El Jobo C2-S1* C2-S1 Yagualica C2-S C2-S1 Jocomico C2-S C2-S1 Santa Rosa C2-S C2-S1 Tatascame C2-S C2-S1 El Pavón C1-S C2-S1 Brasil Blanco C2-S C2-S1 San José del Naranjo C3-S C2-S1** * Entremedio de ser del tipo C2-S1 y el C3-S1 ** Con tendencia a ser del tipo C3-S1 El boro es un nutriente esencial para las plantas; pero presentan una tolerancia en cuanto a las concentraciones de boro presentes en las aguas de riego. En la Tabla 2.q se reporta la tolerancia relativa al boro para ciertos cultivos. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 115

117 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Tabla 2.q. Tolerancia relativa de algunos cultivos agrícolas, a la presencia de boro en solución en el agua de riego. Tolerancia Muy sensible (<0.5 mg B l -1 ) Sensible( mg B l -1 ) Limón Cultivo Aguacate Naranja Sensible( mg B l -1 ) Cebada Frutilla Moderadamente sensible ( mg B l -1 ) Zanahoria Moderadamente tolerante ( mg B l -1 ) Lechuga Maíz Tolerante ( mg B l -1 ) Sorgo Alfalfa Muy tolerante ( mg B l -1 ) Algodón Espárrago Fuente: En cuanto al contenido de boro reportado para las aguas monitoreadas, tienen concentraciones menores a los 0.2 mg B l -1 ; por lo que las aguas se clasifican como excelente, para grupos de cultivos sensibles hasta tolerantes. En la Tabla 2.q, se reporta la clasificación de las aguas en base al contenido de boro en las aguas de irrigación. En base a los resultados analíticos obtenidos, las aguas de la subcuenca del Río Viejo son aguas excelentes, utilizables para grupos de cultivos sensibles (concentraciones <0.33 mg B l -1 ), semi-tolerantes (<0.67 mg B l -1 ) y tolerantes (<1.0 mg B l -1 ). Tabla 2.q. Clasificación de las aguas respecto al contenido de boro (mg l -1 ) 6. Clasificación del agua respecto al contenido de boro Grupo de Cultivos (mg l -1 de boro) Sensibles Semi-tolerantes Tolerantes Excelente < 0,33 < 0,67 < 1,00 Buena 0,33 a 0,67 0,67 a 1,33 1,00 a 2,00 Permisible 0,67 a 1,00 1,33 a 2,00 2,00 a 3,00 Dudosa 1,00 a 1,25 2,00 a 2,50 3,00 a 3,75 No utilizable > 1,25 > 2,50 > 3, CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 116

118 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo 2.7 Conclusiones La ubicación de la subcuenca del Río Viejo, entre dos provincias geomorfológicas, le confiere una complejidad geológica que se traduce en diferentes escenarios de relieve. El área está dominada por altiplanicies, mesas, cuestas y terrenos montañosos más o menos quebrados. El sistema de drenaje dominante está constituido por redes rectangulares y angulares. Frecuentemente el perfil longitudinal de los ríos es irregular Se ha divido la subcuenca en tres partes: Alta, Media y Baja, por la predominancia de accidentes del relieve, geología y particularidades geográficosociales La parte alta, se subdivide en 18 microcuencas, las mayores son La Guanábana, con aproximadamente 153Km 2 y Río Viejo Arriba, que abarca casi 114Km 2. Con alturas de hasta 1700msnm. El relieve presenta pendientes de hasta 35º. La microcuenca Viejo Colón Arriba presenta un terreno variado, mientras que La Guanábana, se presenta más homogéneo. Las demás microcuencas presentan un terreno intermedio, en cuanto a pendiente y rugosidad del terreno La parte media es más accidentada, las pendientes son mayores a 30º. La mayor altura es la del Cerro Tomabú (1445msnm) y las menores de poco más de 600msnm en el cauce del Río La Trinidad La parte baja de la microcuenca también se observa accidentada, destacan el Valle de Sébaco al centro y el Valle de San Francisco Libre al sur. La mayor elevación es la del Cerro la Cruz (1351msnm), la parte más baja, en la desembocadura del Lago Xoltlán, alcanza apenas los 40msnm. Se alcanzan pendientes de hasta 90º; predominan las de rango inclinada a moderadamente escarpada. Las microcuencas son pequeñas a excepción de Quebrada Honda, que ocupa aproximadamente 241Km 2, en la que aproximadamente el 50%, está ocupada por el Valle de Sébaco La geología de la parte alta está completamente dominada por lavas del terciario, es notoria una acumulación de terraza en San Rafael. En las áreas altas, los sedimentos en los cauces pueden llegar a medir hasta 1m. Se distinguen andesitas, dacitas, basaltos. Localmente están alteradas a hematitización, cloritización La parte media, está formada sobre basaltos, dacitas, ignimbritas. Las rocas están meteorizadas. Los cauces de los ríos son sedimentos aluviales de granulometría variada La parte baja presenta rocas basalto, andesitas y dacita. Los valles de Sébaco y San Francisco libre, representan casi el 20 y 10% de la zona. Son zonas de acuíferos productivos de naturaleza porosa. Las rocas están alteradas y deformadas por la actividad tectónica En la parte alta predominan los suelos alfisol, molisol y ultisol. Son suelos arcillosos principalmente La parte media presenta más variedad de suelos, correspondiendo al tipo de roca del lugar: Entisol, Alfisol, Molisol, Ultisol, Inceptisol. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 117

119 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo La parte baja presenta un mosaico de suelos, por localizarse en un área geodinámica. Son suelos Alfisoles, Entisoles, Inceptisoles, Molisoles, Ultisoles y Vertisoles En cuanto al uso de la tierra la parte alta está dominada por terrenos abandonados, antes utilizados para ganadería, ahora predomina la maleza o maleza y pasto, abarcando un 80% del área. Son terrenos que están en recuperación de la vegetación. Se observan parches boscosos que alcanzan el 9% del área En la parte media, las zonas de pasto y recuperación sobrepasan los 65%. El bosque poco más de 15%, del total del área de la zona La parte baja de la cuenca mantiene las condiciones de las otras partes, el panorama cambia en la intensidad de los cultivos. El área cultivada alcanza los 17% del área total. Se observan algunos esfuerzos de reforestación con pinares La subcuenca del rio viejo está conformada por 18 microcuencas la zona alta, 12 la zona media y 76 la baja. Es un río de quinto orden, con 517 ríos de primer orden, 135 de segundo orden, 34 de tercer orden y 5 de cuarto orden Los datos climáticos varían de acuerdo a la topografía. Las temperaturas medias oscilan entre los 19 C en la zona alta a 32 en la costa del lago Xolotlán Para la zona baja el rango de precipitación oscila entre 3 a 343mm, con máximo en octubre. En la zona media entre 2 a 246mm, presentando el máximo en mayo. Para la zona alta el mínimo alcanza 25.2mm y el máximo en agosto con 345.7mm El año de estudio se cataloga como extraordinario en acumulado de precipitación, con un rango entre mm. La zona alta presenta precipitaciones alrededor de 2000 mm anuales. Los valores disminuyen en la parte media, llegando hasta 800 mm anuales y luego se incrementan en la parte baja, donde alcanza los 1400 mm anuales La recarga potencial oscila entre 500mm en la parte alta y 300 mm en la parte baja. Sin embargo dado el tipo de roca y uso de la tierra, el volumen infiltrado se presenta variado por cada microcuenca. Así para la parte alta se tiene un volumen total infiltrado de MMC, para la parte media MMC y para la parte baja MMC infiltrados. La distribución es desigual, influenciado principalmente por el área de las microcuencas Los mayores caudales superficiales se dan en el período de Julio a Octubre, para toda la subcuenca. Para la parte alta, los sitios con mayor caudal son Nacascolo (sitio de cierre de la zona alta), Santa Rosa (abarca las microcuenas que drenan desde San Rafael y La Concordia) y La Guanábana (Isiquí). La descarga más alta drena desde la Guanábana, durante el mes de septiembre. Esto refleja condiciones de infiltración no favorables, lo que se muestra en caudales bases nulos, para los meses secos., en los puntos de cierre de las microcuencas La zona media, presenta mayores caudales que la alta, evidenciando la baja infiltración del área. Esta subcuenca presenta escurrimiento rápido. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 118

120 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo La parte baja recibe el aporte del Lago de Apanás, lo que enmascara el verdadero caudal de estas microcuencas. El mayor caudal se midió en el sitio Las Mojarras, en la parte media de la zona baja, con m 3 /s, durante el mes de septiembre, Los caudales estimados, coinciden con los medidos. Para la parte alta el mayor aporte es desde La Guanábana con MMC anual. En total se calculó un escurrimiento de 593 MMC anuales La parte media presenta un aporte de 5556 MMC anuales. La microcuenca San Francisco de Jamailí, es la de mayor caudal con MMC anuales En la Parte baja la microcuenca de mayor aporte es Quebrada Honda, con 17.9MMC. En total se tiene una descarga por escorrentía de la parte baja de MMC anuales El balance hídrico es negativo para la parte alta y media, influenciado por la ETR, especialmente en los meses de verano. La parte baja refleja el aporte del Lago de Apanás, con MMC positivo para el balance hídrico Los caudales superan hasta en 4 veces la recarga a los acuíferos. El mayor drenaje se genera durante los meses de lluvia. En verano los ríos se secan debido al déficit de recarga, que no mantiene el caudal base de los ríos El medio hidrogeológico se presenta principalmente fracturado. Los manantiales se desarrollan sobre fallas y fracturas y descargan en zonas de baja permeabilidad. El mayor número de manantiales se presentan en la parte alta en Río Viejo Colón Arriba. En la parte media no hay muchos manantiales dada la compacidad de la Roca. En la parte baja, los afloramientos de agua subterránea son numerosos, especialmente a la altura de Abra Vieja La diferencia en la piezometría para toda la subcuenca es de aproximadamente 50m entre la época lluviosa y la época seca Los gradientes hidráulicos oscilan entre 0.2 y 0.4 para la parte alta, estos son pronunciados, indicando flujo rápido. El caudal de descarga subterránea se calcula en MMC. En la parte media los gradientes son menores, oscilando entre 0.05 y 0.014, de acuerdo a la topografía. El caudal subterráneo se calcula en MMC. Para la parte baja los flujos varían de acuerdo al relieve, en terrenos accidentados los gradientes son pronunciados predominando los valores de 0.1, en los valles el flujo horizontal alcanza gradientes de El escurrimiento se ha calculado en MMC De acuerdo a los parámetros analizados la disponibilidad de agua para subcuenca del río Viejo es: Escorrentía: MMC, Recarga: MMC y Descarga Subterránea: MMC anuales. Solamente la recarga puede considerarse como 100% aprovechable. La Escorrentía Superficial y Subterránea debe evaluarse a detalle por zona donde se requiere el aprovechamiento Se ha realizado una zonificación por microcuenca, retomando la escala de CATIE, pero acuerdo a la producción hídrica por Km 2. De acuerdo a esto, la parte alta CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 119

121 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo presenta producción alta y moderada. La parte media, moderada y baja y la parte baja, moderada, baja y muy baja Algunos valles pequeños fueron valorados para la ubicación de Pozos mediante los trabajos geofísicos. Estos valles no superan los 15m de espesor, por lo que se consideran de baja productividad, solamente para abastecer a caseríos El tipo hidroquímico se presenta en general para aguas de reciente infiltración, lo que indica flujos subsuperficiales. Solamente el Pozo de San José del Naranjo, en la parte baja, presenta agua de diferente tipo, debido a la influencia termal del área En cuanto al contenido iónico, las aguas de algunos sitios monitoreados necesitan un tratamiento previo para eliminar turbidez, color, dureza, ya que estos parámetros no se encuentran dentro de los valores óptimos para considerarse aptas para el consumo humano La presencia de residuos de plaguicidas organoclorados (dieldrín y heptacloro) en 3 de los 20 sitios monitoreados, no representa por el momento, un riesgo para la salud de la población; ya que los valores reportados se encuentran por debajo de las normas de Estados Unidos y Canadá Para irrigación, el agua de la mayoría de los sitios monitoreados, se considera apta para todos los cultivos y presentan bajo riesgo a la salinidad. Únicamente el agua de los pozos de El Jobo y San José del Naranjo tienen una salinidad media que puede dañar algunos cultivos. En cuanto al contenido de boro, es apta para cultivos sensibles (<0.33 mg B l -1 ), semi-tolerantes (<0.67 mg B l -1 ) y tolerantes (<1.0 mg B l -1 ). 2.8 Recomendaciones Para un mejor detalle del balance, se recomienda la implementación de redes hidrometeorológicas que deben estar a cargo de las municipalidades Los trabajos geológicos, hidrogeológicos e hidrológicos a detalle, también deben representar un punto de interés para los municipios que comparten la subcuenca del Río Viejo Establecer el inventario de bombas sobre el Río Viejo, para la cuantificación del gasto entre el embalse de Apanás y La Virgen Valorar la implementación de pequeñas presas para aprovechar la escorrentía El denominador común de las microcuencas es la deforestación. El terreno con pendientes inclinadas y el predominio de la escorrentía sobre la recarga evidencia el deterioro ambiental. El manejo de suelos, las prácticas agrosilvoforestales y silvopastoriles, son trabajos urgentes a realizar en toda la subcuenca del Río Viejo En la mayoría de los manantiales y pilas de captación, se recomienda el delimitar un área de protección de la fuente de agua; así como mejorar el sistema de captación en cuanto a diseño y protección. Algunos manantiales necesitan que se construya nuevamente la pila de captación sellada, con cámara de captación y grifos externos. CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 120

122 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo Al delimitar el área de protección, también es necesario el implementar planes de limpieza, así como campañas de educación y concientización ambiental En el caso de los pozos excavados se recomienda la purga completa de los mismos, y posteriormente la limpieza de ellos, al menos una vez al año Ya que la mayoría de las aguas son de duras a muy duras, y por el tipo de dureza no se puede eliminar con simplemente hervir el agua, se recomienda el gestionar con las autoridades correspondientes (ENACAL) un tratamiento no convencional; el cual también servirá para aquellas fuentes que presentan un alto contenido de hierro Debido a que el contenido de flúor es bajo en prácticamente la mayoría de las aguas, se recomienda realizar la gestión con las autoridades municipales y los encargados del ministerio de salud, para que las aguas sean enriquecidas con este elemento Por la presencia de plaguicidas en algunos de los sitios monitoreados, se recomienda el normar el uso de plaguicidas y el uso de buenas prácticas agrícolas En cuanto a los metales pesados, se recomienda establecer un plan de monitoreo analítico de las fuentes de agua, para evaluar las concentraciones de estos compuestos en el agua En el caso específico del pozo perforado de San José del Naranjo, enfáticamente se recomienda mantener el uso que tienen sus aguas en la actualidad. 2.9 Referencias bibliográficas Custodio E. Llamas M Hidrología Subterránea. Ediciones Omega S.A., Barcelona. Primera Edición. Tomo I y II Custodio E. Llamas M Hidrología Subterránea. Ediciones Omega S.A., Barcelona. Segunda Edición. Tomo Denyer, P. Kussmaul, S Geología de Costa Rica. Ed. Universidad Costa Rica. 515 Pág. Fenzl N Nicaragua: Geografía, clima, geología e Hidrogeología. UFPA/INETER/INAN, Pág. Belem, INAA, NORMAS TÉCNICAS PARA EL ABASTECIMIENTO Y POTABILIZACIÓN DEL AGUA. Instituto Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados, Ente Regulador. 150 Pág. INE Estadísticas. Rendimiento de la generación hidroeléctrica de HIDROGESA por cada m 3 de agua empleada. Consultado en Fecha de consulta INE Estadísticas. Producción bruta de energía en el país para el año 2010 en GWh. Consultado en: de CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 121

123 Calidad y disponibilidad de los recursos hídricos en la subcuenca del Rio Viejo ine.gob.ni/dge/estadisticas/2010/rendimiento_2010.pdf Fecha de consulta INIFOM. Fichas municipales de los municipios. consultado en INE Estadísticas. Rendimiento de la generación hidroeléctrica de HIDROGESA por cada m 3 de agua empleada. Consultado en Fecha de consulta INE Estadísticas. Producción bruta de energía en el país para el año 2010 en GWh. Consultado en: ine.gob.ni/dge/estadisticas/2010/rendimiento_2010.pdf Fecha de consulta INIFOM. Fichas municipales de los municipios. Consultado en INTETER, Mapas Topográficos 1: INETER, Estudio de Mapificación Hidrogeológica e Hidrogeoquímcia de la Región Central de Nicaragua. INMINE, Mapa Geológico Minero de Nicaragua. 1: INEC, VIII Censo de población y IV de vivienda. Cifras oficiales. Censos Nacionales, Nicaragua, Mayo 2006, en pdf. Losilla, M., Rodríguez, H., Schosinsky, G., Stimson J., Bethune, D LOS ACUÍFEROS VOLCÁNICOS Y EL DESARROLLO SOSTENIBLE EN AMERICA CENTRAL. ED. Universidad de Costa Rica. 205 Pág. Schosinsky G. & Losilla M Revista Geológica de América Central. No. 23. Universidad de Costa Rica. Diciembre Ed. Universidad de Costa Rica. SIEM Servicios Internacionales en Economía y Medioambiente S.A. Estudio base de los recursos hídricos, edáficos y forestales con enfoque de cuenca y gestión de riesgos en el municipio La Concordia, departamento de Jinotega, Nicaragua TERRENA. Proyecto TERRENA. Caracterizaciones municipales. Publicaciones en Proyecto MARENA-PIMCHAS Base de Datos. Vera H. Acuña A., Yerrén s., Balance Hídrico Superficial de las Cuencas de los Ríos Tumbes y Zarumilla. Dirección General de Hidrología y Recursos Hídrico. Consultado (nov. 2010) en: CIRA/UNAN Capitulo 2 Medio físico-natural, potencial hídrico e hidrogeoquímica 122

124 Capitulo 3 Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo. Aborda la calidad del agua según su naturaleza físico-química, indicadores de eutrofización, contaminantes metálicos y orgánicos. Selvia Flores 1 1 Laboratorio de Aguas Naturales; selvia.flores@cira-unan.edu.ni CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 123

125 3.1 Características físicas Temperatura y Oxigeno Disuelto (OD) La temperatura del agua se midió entre las 08 h 25 y 17 h 10, en la mayoría de los casos durante lapsos en que se presenta la radiación solar con más intensidad (10h00 a 15h00) para un tiempo de recorrido muestreal de cuatro días. Las mediciones mostraron variaciones espaciales que cifraron entre 19,8 y 31,8 C durante el muestreo preliminar, entre 19,5 y 34,8 ºC en ene-2010 y de 17,17 a 27,6 C en ene La temperatura estuvo influenciada principalmente por la altitud, la vegetación y el horario muestreal en los sitios de las mediciones. Ésta fue menor (17,7 y 24,1 C) particularmente en las corrientes localizadas en la parte alta de la subcuenca y a mayor altitud (1145 a 1070 msnm) como El Jordán, La Breiera y Los Encuentros, las que además, se caracterizaron por sus pequeñas dimensiones y por encontrarse bajo una considerable cobertura boscosa. Figura 3.a 1. Distribución espacial y temporal de temperatura y oxígeno disuelto en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 124

126 Al tomar como referencia el rango de mediciones por ciclo de muestreo, las mayores se reportaron en mar 2010 respecto a nov-2009 y ene Estos valores concuerdan con las altas temperaturas que comúnmente se presentan entre marzo y abril en el territorio nacional, las cuales están asociadas con una igualmente alta tasa de evaporación. Las notorias variaciones espaciales registraron las máximas temperaturas (hasta 34,8 C) en Santa Rosa de la parte alta, así como en Abra Vieja, La Mojarra y Río Grande en MELONICSA en la parte baja, cuyas mediciones se efectuaron en horario similar. En estos tramos los cauces son anchos, de poca profundidad y laderas con una vegetación muy escasa o sombreada parcialmente en las orillas, por lo tanto, hay una mayor incidencia de la luz solar sobre la masa de agua. Allan, J.D., (1995) refiere que la temperatura del agua en las corrientes superficiales puede variar usualmente a una escala de tiempo diaria y estacional, así como entre localizaciones por influencia del clima, la elevación, la ausencia de vegetación en las laderas y la importancia relativa de la entrada de aguas subterráneas. Figura 3.a 2. Distribución espacial y temporal de temperatura y oxígeno disuelto en la parte media de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 125

127 Se observaron grandes variaciones espaciales de oxígeno disuelto (OD) con valores entre 4,23 y 7,82 mg.l -1 en nov-09, entre 4,11 y 9,44 mg.l -1 en mar-10 y entre 5,0 y 8,59 mg.l -1 en ene-11. Los tramos con grandes fluctuaciones entre ciclos de muestreos fueron Quebrada La Breiera y Santa Rosa en la parte alta y La Trinidad (Las Lajas) en la parte media, donde la concentración de OD de mar-10 decreció notablemente en relación a la de nov-2009 y ene-2011 debido al poco movimiento de la corriente provocado por el drástico descenso del flujo. Concentraciones permanentemente altas de OD (hasta 9,44 mg.l -1 ) se registraron en El Jordán, Los Encuentros y Nacascolo en la parte alta y en El Cacao, Los Calpules, El Coloncito y Abra Vieja en la parte baja, siendo producto, más que por la influencia de la temperatura, principalmente por el grado de turbulencia de estas corrientes. De todos estos sitios, El Jordán es un caso particular dada su condición de corriente pequeña que drena una topografía escarpada, siendo además, influenciada por la altitud (1145 msnm) y la temperatura debido a su localización en un área montañosa próxima a la naciente del río y de baja densidad poblacional (muy dispersa), por lo tanto, con una aparentemente muy limitada perturbación humana. En contraste con los tramos anteriores, concentraciones permanentemente bajas de OD con 4,23 mg.l -1, 4,11 mg.l -1 y 5,00 mg.l -1 se midieron en La Trinidad (Casco Urbano), localizado en la parte media de la subcuenca del Río Viejo, siendo el resultado tanto de cambios inducidos por acciones naturales (disminución drástico del caudal al cesar las lluvias), como por la influencia de las condiciones ambientales desfavorables de su entorno inmediato. La sección muestreada se localiza en la zona media de la subcuenca, el flujo es de pequeñas dimensiones y con poco movimiento, escurre por una pendiente suave, además, atraviesa un importante sector urbano con alta densidad poblacional y recibe aportes de aguas grises y otros desechos urbanos domésticos. En las figuras 3.a 1, 3.a 2 y 3.a 3 se muestran los resultados de las variaciones de temperatura y oxigeno disuelto (OD), por período de muestreo en los tributarios y corriente principal del Río Viejo según parte alta, media y baja. Las bajas concentraciones en La Trinidad - Casco Urbano se asociaron con una alta demanda, según los mayores valores de DBO 5 y DQO (Figuras 3.k y 3.l) reportados para este sitio, la cual fue provocada por el aporte de materia orgánica que llega desde fuentes externas, cuya descomposición la estimulan las altas temperaturas de la época al incrementar la actividad metabólica de los microorganismos. Al respecto, el oxígeno disuelto puede ser una variable ambiental crítica bajo ciertas condiciones, particularmente, temperaturas altas y flujos bajos (Allan, 1995). En general, casi todos los sectores muestreados presentaron concentraciones que se situaron dentro del rango óptimo recomendado por las normas canadienses de calidad de agua para la protección de la vida acuática que es de 5,0 a 9,5 mg.l -1 O 2 (CCME, 2003), exceptuando La Trinidad (Casco Urbano) que presentó en nov-09 y mar-10, valores menores al límite inferior del rango citado. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 126

128 Figura 3.a 3. Distribución espacial y temporal de temperatura y oxígeno disuelto en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 127

129 ph, Conductividad Eléctrica (CE) y Sólidos Totales Disueltos (STD) Respecto al ph, desde El Jordán en la parte alta hasta río Grande en MELONICSA en el tramo final de la parte baja, se apreciaron variaciones espaciales con incrementos irregulares a medida que el flujo se desplaza aguas abajo. Estos valores de ph mostraron desde condiciones casi neutras hasta alcalinas, cuyo rango fluctuó de 6,77 a 8,05 en nov-2009, de 6,84 a 8,12 en mar-2010 y de 7,44 a 8,35. Las variaciones espaciales del ph indicaron en qué proporción las especies iónicas del bióxido de carbono estuvieron contenidas en el agua, determinando al ion HCO 3 - como la especie dominante en todos los sitios de muestreo. Esto es, porque a ph < 6, el CO 2 es la especie dominante, entre 7 y 9, predomina el HCO 3 -, mientras que el CO 3 2- comienza a aumentar su concentración significativamente a valores de ph > 9 (Ramirez, 1998). Figura 3.b 1. Distribución espacial y temporal de ph, conductividad eléctrica (CE) y sólidos totales disueltos (STD) en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 128

130 Los valores de ph en los sitios de muestreo, cuyo rango global cifró entre 6,77 y 8,35, se encontraron dentro de los valores recomendados para aguas de consumo humano (6,5 a 8,5), en particular para El Jordán que es utilizado para tal fin (CAPRE, 1994); para aguas dulces que es de 6,5 a 8,7 (Custodio E. & Llamas M. R., 2001) y para la protección de la vida acuática en cuerpos de aguas naturales (6,5 9,0) referidos por las normas canadienses (Canadian Counsil of Ministers of the Environment (CCME), 2008). La conductividad eléctrica (CE) presentó una distribución espacial heterogénea, con un rango global en toda la subcuenca de 47,7 a 351 µs.cm -1 en nov-2009, de 59,0 a 595,0 µs.cm -1 en mar-2010 y de 65,5 a 412 µs.cm -1 en ene De las tres mediciones de CE, las menores se registraron en los sitios localizados a mayor altitud de la parte alta de la subcuenca como El Jordán, Quebrada La Breiera y Los Encuentros. Estos valores se atribuyeron en primer lugar, a que zonas de recarga y por lo tanto transcurre un menor tiempo de contacto del agua con el material geológico y en segundo lugar a la presencia de vegetación. Ésta última proporciona una mayor cobertura a los suelos, lo que permite la formación de una menor escorrentía, de manera que hay menos condiciones para que los compuestos inorgánicos capaces de pasar a solución en forma iónica sean incorporados al agua. Particularmente El Jordán presentó, con 47,7 µs.cm -1 en nov-2010, valores característicos (20 µs.cm -1 a 50 µs.cm -1 ) para aguas de alta montaña (Ramirez, 1998). El mayor valor de CE de las fuentes superficiales a escala espacial y temporal en la parte alta, fue en Nacascolo y en la parte media (y de toda la red fluvial) fue en Trinidad Casco Urbano y Trinidad en Las Lajas. Paralelamente, Trinidad Casco Urbano se identificó como una zona altamente perturbada por los desechos urbanos, donde, además de la influencia de las condiciones naturales (tiempo de contacto con el material geológico, zonas semiáridas o con una pobre cobertura boscosa y así mayor evaporación y concentración de sales), el vertido de aguas servidas contribuye al incremento de las sales. En la parte baja, la mayor CE se midió en Río Grande en MELONICSA consecuente con su condición de tramo final del río y que además, durante la época seca lo influencian las aguas de reflujo del Xolotlán que contienen una mayor carga iónica. En las Figuras 3.b 1, 3.b 2 y 3.b 3 se exhiben los resultados de ph, conductividad eléctrica (CE) y sólidos totales disueltos (STD), desde El Jordán en la parte alta hasta el río Grande en MELONICSA en la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 129

131 Figura 3.b 2. Distribución espacial y temporal de ph, conductividad eléctrica (CE) y sólidos totales disueltos (STD) en la parte media de la subcuenca del Río Viejo. Las variaciones temporales de la CE fueron inducidas por la acción de cambios naturales al pasar el agua de estas corrientes en la mayoría de los sitios por un proceso de dilución (en distinto grado) durante las lluvias (nov 2009 y ene-2011) seguido por uno de concentración de sales provocado por el cese de las precipitaciones y la pérdida de volumen de agua por la evaporación durante la estación seca (mar-2011), cuyos resultados reflejaron un acentuado incremento. La CE en todos los sitios de muestreo se encontró por debajo del valor recomendado para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994), considerando de manera particular que las aguas de El Jordán se utilizan para tal fin. Por su parte, Nacascolo, Trinidad (Casco Urbano) y Trinidad (Las Lajas), se clasificaron en el rango (500 µs.cm -1 a 2000 µs.cm -1 ) de aguas fuertemente mineralizadas (Roldán & Ramírez, 2008) por los valores obtenidos en mar CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 130

132 Figura 3.b 3. Distribución espacial y temporal de ph, conductividad eléctrica (CE) y sólidos totales disueltos (STD) en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 131

133 En cuanto a los sólidos totales disueltos (STD), no se cuenta con datos del muestreo preliminar (nov-09), sin embargo, se presume que durante ese periodo hubo influencia de las precipitaciones respecto a un menor contenido de las sales disueltas del agua debido a las variaciones observadas en las tres mediciones de CE, dado que ambas variables expresan la carga iónica presente (sales inorgánicas), de modo que, el efecto de dilución o de concentración ocurre de manera proporcional. Semejante a la CE, la distribución espacial de los STD fue variable, exhibiendo la máxima concentración Nacascolo (parte alta), Trinidad (Casco Urbano) y Trinidad (Las Lajas), ambos sitios en la parte media, cuyo contenido fue significativamente diferente a los valores registrados en los sitios restantes (Figuras 3.b 1, 3.b 2 y 3.b 3 ). Se destacó con la menor concentración de STD El Jordán, reflejando, sin embargo los tramos restantes valores inferiores a 150 mg.l -1. En todos los sitios de muestreo la concentración de STD se encontró por debajo del valor máximo admisible (1000,0 mg.l -1 ) para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994), considerando de manera particular El Jordán para tal fin. Según estos niveles de sales y su efecto en el sabor, el agua en la mayoría de los ríos se clasificó como de excelente sabor, siendo Nacascolo y Trinidad (Las Lajas) en mar-2010 de buen sabor (Organización Panamericana de la Salud (OPS), 1987). Aquí se excluye Trinidad (Casco Urbano) por ser un sitio altamente perturbado por los desechos urbanos. Adicionalmente, son aguas con un bajo grado de mineralización, a excepción de Nacascolo en la parte alta y Trinidad (Casco Urbano) y Trinidad (Las Lajas) en la parte media. Cabe destacar que el agua con extremadamente bajas concentraciones de STD también puede ser inaceptable debido a su sabor insulso e insípido (World Health Organization (WHO), 2008). Sólidos totales (ST) y sólidos suspendidos totales (SST) Los sólidos totales (ST) se cuantificaron en función de todo el material suspendido y disuelto contenido en las muestras de agua. Dada la estrecha relación entre la CE y los STD (ambas variables expresan el grado de mineralización de las aguas), éstos ya se discutieron en la sección de conductividad. Cabe destacar que el aporte de los STD a los ST fue cuantitativamente mayoritario (67,4% a 99,9%) en todos los puntos de estudio en relación a los sólidos suspendidos totales (SST). Los sólidos suspendidos totales (SST), compuestos tanto por materia orgánica como inorgánica (aceites, grasas, arcillas, arenas, plancton, etc.), presentaron grandes variaciones espaciales y temporales, sin embargo, el rango global de concentración resultante por evento de muestreo fue similar. Este rango fluctuó entre 0,05 mg.l -1 (El Jordán en la parte alta) y 39,75 mg.l -1 (La Perla en la parte baja) en mar-2010 y entre 0,8 mg.l -1 (El Jordán) y 32 mg.l -1 (Calpules en la parte baja) en ene-2011.asimismo, los sitios con el mayor aporte porcentual de SST en relación a los ST fueron El Cacao, Calpules, Coloncito y La Perla en ambos ciclos de muestreo (mar-2010 y ene-2011). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 132

134 Figura 3.c 1. Sólidos suspendidos totales (SST): criterios de calidad respecto a concentraciones de referencia en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo (época seca el punto izquierdo y época lluviosa el punto derecho). Según las concentraciones de SST, la calidad del agua se clasificó como muy buena en todos los sitios de la parte alta, alternando desde muy buena a normal y buena en la parte media y baja de la subcuenca (Figuras3c 1, 3c 2 y 3.c 3 ). Esto se basa en la referencia que, valores inferiores a 10,0 mg.l -1 indican aguas de muy buena calidad y son característicos de cuenca alta; de 10,0 a 25,0 mg.l -1 se consideran valores normales en áreas de cuenca alta a media y entre 25,0 mg.l -1 y 50,0 mg.l -1 son aguas de buena calidad en cuenca media a baja (Ramirez, 1998). Cabe mencionar que los sólidos suspendidos suelen incrementar durante la época lluviosa como consecuencia del arrastre de partículas por la escorrentía, en niveles que los condiciona el régimen de precipitaciones en asociación con el grado de intervención humana en los suelos de la subcuenca. Sin embargo, los resultados de ene-11 no mostraron este efecto, debido a que ya había transcurrido la época de las mayores precipitaciones. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 133

135 Figura 3.c 2. Sólidos suspendidos totales (SST): criterios de calidad respecto a concentraciones de referencia en la parte media de la subcuenca del Río Viejo (época seca el punto izquierdo y época lluviosa el punto derecho). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 134

136 Figura 3.c 3. Sólidos suspendidos totales (SST): criterios de calidad respecto a concentraciones de referencia en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo (época seca el punto izquierdo y época lluviosa el punto derecho). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 135

137 Turbidez y color verdadero Aunque estos dos conceptos difieren entre sí, ambos interfieren en la transmisión de la luz en las aguas naturales y, por consiguiente, regulan los procesos biológicos que en ellas se realizan (Roldán G., 2008). Respecto a la turbidez, se presentaron grandes variaciones espaciales y temporales, sin embargo, el rango de concentración resultante fue similar entre ambos eventos de muestreo, con valores desde 1,6 mg.l -1 (El Jordán en la parte alta) hasta 58,5 mg.l -1 (La Perla en la parte baja) en mar-2010 y desde 1,55 mg.l -1 (El Jordán) hasta 61,2 mg.l -1 (Calpules en la parte baja) en ene En las Figuras 3.d 1, 3.d 2 y 3.d 3 se exhiben los resultados de turbidez y color, desde El Jordán en la parte alta hasta el río Grande en MELONICSA en la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. Figura 3.d 1.Turbidez y color: Distribución espacial y temporal en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 136

138 La turbidez fue mayor en ene-11 y en los sitios de la parte baja de la subcuenca como Apanás (canal de Hidrogesa), El Cacao, Calpules, Coloncito y La Perla producto de un mayor contenido porcentual de SST (Figura 3.d 3 ), consecuente con el aporte de material alóctono arrastrado por las lluvias, encontrándose por encima del valor de referencia de las normas canadienses para aguas de recreación, cuyas condiciones deben ser de baja turbidez (< 50 UNT). Solamente en Trinidad (Casco Urbano) este incremento se presentó en mar-10 (época seca) debido al aporte permanente de aguas residuales domésticas. Se presume que la turbidez en los sitios de estudio fue influenciada principalmente por el material suspendido de origen inorgánico (sedimento) que se incorporó a la corriente tanto por efecto de la turbulencia como por escorrentía, en base al alto coeficiente de determinación obtenido entre la turbidez con los SST (r 2 = 0,784 y 0,872) y el hierro total (r 2 = 0,938 y 0,902), así como entre éste y los SST (r 2 = 0,829 y 0,847, mar-10 y nov-11 respectivamente). Lo anterior explica los niveles de dependencia compartida entre estas variables, siendo que el hierro por su parte, suele asociarse fuertemente con las partículas de arcilla. En todos los sitios de muestreo la turbidez fue superior al valor recomendado (1 UNT) para aguas de consumo humano, considerando de manera particular El Jordán para dicho propósito. Respecto al valor máximo admisible (5 UNT) para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994), solamente los sitios localizados en la parte alta de la subcuenca, exceptuando Santa Rosa en mar-10 (Figura 49), presentaron niveles de turbidez por debajo de este valor. En cuanto al color verdadero, la importancia principal en el agua para consumo humano es de orden estético (World Health Organization (WHO), 2008).El color verdadero en todos los sitios de muestreo, y particularmente en El Jordán por su utilización como fuente de abastecimiento (Figuras 49, 50 y 51), fue mayor al valor recomendado (1,0 mg.l -1 PtCo) para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994), siendo sin embargo para este sitio, inferior respecto al valor máximo admisible (15 mg.l -1 Pt- Co). El color verdadero incrementó en la época seca (mar-2011) en los sitios de la parte alta, pudiendo ser el efecto de la materia orgánica disuelta acumulada durante la época de lluvias de 2009 (Figura 49), en contraste con la parte baja donde esto ocurrió en nov-11 (época lluviosa). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 137

139 Figura 3.d 2.Turbidez y color: Distribución espacial y temporal en la parte media de la subcuenca del Río Viejo. Los mayores valores de color se registraron en la parte baja de la subcuenca en los sitios desde el lago Apanás hasta La Perla (Figura 3.d 3 ), siendo homogéneos en ambas épocas de muestreo (50 mg.l -1 Pt-Co), los cuales correspondieron con los mayores valores de turbidez y hierro. El incremento del color en Abra Vieja, La Mojarra y Río Grande en MELONICSA con 20 mg.l -1 Pt-Co en nov-11 (tramo final de la corriente) se considera una afectación usual en los ríos de zonas tropicales, especialmente los localizados a baja altura sobre el nivel del mar, por causa del arrastre de material alóctono producido por las altas precipitaciones (Roldán G., 2008). Los niveles de color verdadero en los sitios de muestreo fueron menores al límite máximo de 100 mg.l -1 Pt-Co establecido por las normas canadienses para aguas recreacionales. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 138

140 Figura 3.d 3.Turbidez y color: Distribución espacial y temporal en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 139

141 3.2 Características hidroquímicas Macroconstituyentes En las fuentes superficiales fue posible analizar a grandes rasgos la influencia de las precipitaciones sobre la hidroquímica, al vincular los resultados obtenidos durante el segundo muestreo (ene-2011) poco tiempo después de finalizar la época de lluvias (las mayores precipitaciones de la última década) con los del periodo seco precedente (mar-2010). La distribución y composición de los cationes: sodio (Na 2+ ),potasio(k + ),calcio(ca 2+ ) y magnesio(mg 2+ ) y los aniones: cloruros(cl - ), nitratos (NO 3 - ), sulfatos (SO 4 2- ) carbonatos (CO 3 2- ) y bicarbonatos (HCO 3 - ), conocidos como iones mayoritarios se exhibe en las Figuras 3.e y3.f. Los resultados revelaron la influencia del régimen hidrológico como elemento de control, al pasar de un proceso de concentración iónica durante la época seca (mar-2010) a otro de dilución en enero de 2011 inducido por las abundantes precipitaciones de la época lluviosa de Figura 3.e. Cationes (calcio, magnesio, sodio y potasio): Distribución espacial y temporal en la parte baja, parte media y parte alta de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 140

142 Figura3.f. Aniones (bicarbonatos, cloruros y sulfatos): Distribución espacial y temporal en la Parte Baja, Parte Media y Parte Alta de la subcuenca del Río Viejo. El efecto de dilución se observó para el calcio, el sodio, el potasio, bicarbonatos y cloruros de manera acentuada (hasta 54%) en Nacascolo (Parte Alta), en Trinidad (Casco Urbano) y Trinidad (Las Lajas) en la Parte Media y en río Grande en MELONICSA en la Parte Baja de la subcuenca. En cuanto a la calidad del agua para consumo humano, referida particularmente para El Jordán respecto al contenido de los cationes Na 2+ (sodio), K + (potasio) Ca 2+ (calcio) y Mg 2+ (magnesio) y los aniones Cl - (cloruros), nitratos (NO ) y SO 4 (sulfatos), las concentraciones se encontraron por debajo de los valores recomendados y máximos admisibles (CAPRE, 1994) El ion nitrato (NO 3 - ) se determinó en bajas concentraciones, desde menores que 0,05 mg.l -1 (límite de detección del método) en casi todos los puntos hasta un máximo de 4,74 mg.l -1 en Trinidad Urbano. De acuerdo al valor recomendado (25 mg.l -1 ) y al máximo admisible (50 mg.l -1 ) de las normas CAPRE, los niveles detectados particularmente en El Jordán no implican daño para la salud de los consumidores. Las Normas para aguas de consumo humano no proponen valor de referencia para los carbonatos y bicarbonatos. Los carbonatos cuantificados en El Jordán fueron menores al límite de detección del método (< 2,00 mg.l -1 ) semejante al resto de los sitios, CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 141

143 exceptuando los de la parte media y en la parte baja El Coloncito y La Mojarra que varió entre 4,80 y 14,40 mg.l -1 solamente en ene El ion bicarbonato predominó entre los constituyentes aniónicos con valores entre 34,17 (El Jordán) y 349,03 mg.l -1 (Trinidad - Casco Urbano) en mar-2010 y entre 31,73 y 202,59 mg.l -1 (Jordán y Trinidad en Las Lajas) en ene-2011, cuyos mínimos y máximos corresponden a sitios de la parte alta y media respectivamente. Estas concentraciones en términos proporcionales están asociadas con los valores y variaciones del ph reportado en esos sitios de muestreo (6,84 y 8,12 en mar-2010 y entre 7,44 y 8,35 ene-2011), siendo que los inferiores a 8,3 no favorecen la formación de carbonatos. Tipo hidroquímico Las concentraciones de los cationes y aniones (% meq l -1 representados en el Diagrama de Piper (Figura 3.g). de la suma total) son Durante los dos eventos de muestreo de las fuentes superficiales, únicamente El Jordán presentó el tipo hidroquímico bicarbonatado-sódico (HCO 3 -Na), indicando que se trata de aguas de recarga reciente. Figura 3.g. Tipo hidroquímico en los sitios de muestreo de la subcuenca del Río Viejo. En mar-2010 en 11 de los 15 sitios el agua fue de tipo bicarbonatada-cálcica (HCO 3 - Ca), variando solamente en la parte alta de bicarbonatada-magnésica/sódica (HCO 3 - Mg/Na) en los Encuentros) a bicarbonatada-sódica/cálcica (HCO 3 -Na/Ca) en Santa Rosa y Nacascolo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 142

144 En ene-2011 en 13 de los 16 sitios las aguas presentaron el tipo bicarbonatada-cálcica (HCO 3 -Ca) variando a bicarbonatada-magnésica (HCO 3 -Mg) solamente en dos sitios de la parte baja (La Perla y Abra Vieja). La prevalencia de aguas bicarbonatadas-cálcicas (HCO 3 -Ca) sugiere que las corrientes drenan zonas cuya formación rocosa es predominantemente caliza. Dureza total y alcalinidad total En las Figuras 3.h 1, 3.h 2 y 3.h 3 se exhiben los resultados de dureza total y alcalinidad total, desde El Jordán en la parte alta hasta el río Grande en MELONICSA en la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. Según la concentración de dureza total, las aguas superficiales se clasificaron como aguas blandas en su mayoría, a excepción de Isiquí y Nacascolo en la parte alta; Trinidad - Casco Urbano y Trinidad - Las Lajas en la parte media y Río Grande en MELONICSA en la parte baja, cuyas aguas fueron desde moderadamente duras hasta duras (Organización Panamericana de la Salud (OMS), 1987). Esta clasificación se asoció mayoritariamente al calcio presente como sal de bicarbonato en el agua. Figura 3.h 1. Dureza total y alcalinidad total: Distribución espacial y temporal en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 143

145 Figura 3.h 2. Dureza total y alcalinidad total: Distribución espacial y temporal en la parte media de la subcuenca del Río Viejo. En todos los sitios de muestreo, y de manera particular para El Jordán (promedio de 17,00 mg.l -1 ), la concentración de dureza total fue menor al valor recomendado (400,0 mg.l -1 ) para aguas de consumo humano (CAPRE, 1994). El rango entre 60,0 mg.l -1 y 120,0 mg.l -1 esconsiderado de buena calidad y en niveles deseables para abastecimiento humano (Ramirez, 1998). Las aguas blandas (< 75 mg.l -1 de dureza total) como las de El Jordán, La Breiera y Los Encuentros en la parte alta, así como El Cacao y Coloncito en la parte baja, tiene una mayor tendencia a causar corrosión en las tuberías (Organización Panamericana de la Salud (OMS), 1987). Las aguas duras (hasta 180 mg.l -1 ) como las de Nacascolo en la parte alta, producen gran consumo de jabón y dificultan la cocción de alimentos (Custodio E. & Llamas M. R., 2001), llegando a causar tanto molestia como una carga económica para el consumidor (Organización Panamericana de la Salud (OMS), 1987). La alcalinidad total (como CaCO 3 ) en las aguas superficiales fue impregnada enteramente por el ion bicarbonato, determinado como especie dominante en función de los valores y variaciones del ph que fluctuó en un rango general de 6,84 a 8,35. Según el rango de concentración, de 28,0 mg.l -1 a 286,0 mg.l -1 en mar-2010 y de 26 mg.l -1 a 190 mg.l -1 en ene-2011, los menores valores corresponden a aguas de baja CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 144

146 alcalinidad, muy similares a los característicos para alta montaña (25 mg.l -1 CaCO 3 ) como en El Jordán en la parte alta. Aguas bajo esta condición no presentan resistencia a la reducción del ph cuando reciben aportes ácidos. Los mayores valores de alcalinidad se determinaron en los sitios de la parte media (Trinidad - Casco Urbano y Trinidad en Las Lajas) y durante la época seca, cuyos niveles entre 250 y 300 mg.l - 1 alcanzaron niveles de contaminación (Ramírez, 1998) cuando disminuyó el caudal de la corriente y consecuentemente la pérdida de la capacidad de dilución de las aguas residuales que llegan de la ciudad. Figura 3.h 3. Dureza total y alcalinidad total: Distribución espacial y temporal en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 145

147 Otras variables químicas de importancia: hierro total y fluoruro Los valores de hierro en las aguas superficiales mostraron grandes variaciones espaciales con cambios temporales; fluctuaron de 0,11 mg.l -1 a 4,10 mg.l -1 en mar y de 0,07 mg.l -1 a 3,32 mg.l -1 en ene-2011 (Figuras 3.i y 3.j); durante el segundo muestreo (respecto al primero)disminuyeron abruptamente en la parte alta (Breiera y Encuentros) y media e incrementaron en la parte baja Hierro total mg.l -1 1,5 1,2 0,9 0,6 0,3 0,0 mar-10 ene-11 Valor máximo admisible, CAPRE (0,3 mg.l-1) Fluoruro 1,0 0,8 mar-10 ene-11 Valor máximo admisible, CAPRE (0,7 mg.l-1 de 25ºC a 30ºC) 0,6 0,4 0,2 0,0 Jordán Breiera Encuentros Sta. Rosa Isiquí Nacascolo Trinidad (Casco Urbano) Trinidad (Lajas) Parte Alta Parte Media Figura 3.i. Hierro total y fluoruro: Distribución espacial y temporal en la parte alta y media de la subcuenca del Río Viejo. Niveles comparativos respecto a los valores máximos admisibles para consumo humano (CAPRE). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 146

148 mg.l -1 5 Fe-total mar-10 ene-11 Valor máximo admisible, CAPRE (0,3 mg.l-1) ,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Fluoruro mar-10 ene-11 Valor máximo admisible, CAPRE (0,7 mg.l-1 de 25ºC a 30ºC) < 0,03 < 0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 Apanás El Cacao Calpules Coloncito La Perla (Sn Isidro) Abravieja La Mojarra R. Grande (MELONICSA) Parte Baja Figura 3.j. Hierro total y fluoruro: Distribución espacial y temporal en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. Niveles comparativos respecto a los valores máximos admisibles para consumo humano (CAPRE). Las mayores concentraciones de hierro se cuantificaron en la Parte Baja de la subcuenca y principalmente durante las lluvias, en los sitios desde la salida de Ananás (canal de Hidrogesa) afectado por el drenaje de suelos agrícolas y áreas deforestadas, hasta La Perla (Figura 58), como consecuencia de su movilización por escorrentía vinculada con las características geológicas y la pobre cobertura vegetal en la zona. El hierro presente también se incorpora de manera permanente a través del material suspendido por efecto de la turbulencia característica de estos sitios. En Abra Vieja, La Mojarra y Río Grande en MELONICSA, el drástico incremento en ene-2011 explicó la influencia de toda la red fluvial sobre este tramo en su condición de área receptora final (Figura 3.j). En cuanto a la calidad del agua para consumo humano, en el Jordán las concentraciones de hierro total (Figura 3.i) fueron menores al valor máximo permisible (0,3 mg.l -1 ) (CAPRE, 1994). Por su parte, la OMS no propone ningún valor de referencia basado en efectos sobre la salud para el hierro, ya que no se aprecia ningún sabor en aguas con concentraciones menores que 0,3 mg.l -1, aunque pueden aparecer turbidez y coloración y en niveles por encima de 0,3 mg.l -1, el hierro mancha la ropa lavada y los accesorios de fontanería (Organización Mundial de la Salud (OMS), 2006). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 147

149 Respecto al ion fluoruro (F - ), el rango global fluctuó desde < 0,003 mg.l -1 hasta 0,66 mg.l -1, se encontró en todos los sitios de muestreo en los niveles usuales (0,1 mg.l -1 y 1,0 mg.l -1 ) para las aguas naturales (Custodio E. & Llamas M. R., 2001) y por debajo del valor recomendado por las Normas CAPRE para consumo humano, lo que aplica específicamente para El Jordán (Figura3.i y 3.j). DBO 5 y DQO Los resultados de DBO 5 (demanda biológica de oxígeno)en mar-2010 registraron un rango global entre 1,11 mg.l -1 y 4,43 mg.l -1, exceptuando Trinidad - Casco Urbano, cuyo valor obtenido fue de 20,05 mg.l -1,siendo en ene-2011 el rango entre 1,16mg.l -1 y 5,8 mg.l -1 (Figuras3.k y 3.l). Respecto a los dos ciclos de muestreo, en la parte alta no se apreciaron variaciones temporales relevantes que permitieran vincular los resultados de manera directa con cambios inducidos por acciones naturales como las altas precipitaciones y por ende el arrastre de materia orgánica alóctona. Aquí se cuantificaron niveles que corresponden a aguas de calidad normal hasta aceptable. En la parte media se destacó Trinidad - Casco Urbano con la mayor concentración de DBO 5 en la época seca (concordando con los niveles más bajos de OD),fue categorizada de calidad dudosa a anormal, consecuente con su condición de receptor de aguas residuales, el entorno higiénico-sanitario crítico y la pérdida de la capacidad de autodepuración al disminuir el caudal. Estos valores decrecieron notablemente en ene-11 debido al efecto de las lluvias como elemento controlador a pesar del lapso transcurrido entre las últimas precipitaciones y el segundo muestreo. En la parte baja las mayores concentraciones se cuantificaron en ene-11 en Salida de Apanás y Río Grande en MELONICSA en niveles que corresponden a la categoría de aguas de calidad anormal hasta dudosa respectivamente (Figura 3.l). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 148

150 Figura 3.k y 3.l. DBO 5 y DQO: Distribución espacial y temporal en la parte alta, media y baja de la subcuenca del Río Viejo. Criterios de calidad respecto a concentraciones de referencia (DBO 5 : Ramirez, 1998; DQO: Custodio E. & Llamas M. R., 2001). CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 149

151 La DQO (demanda química de oxígeno) presentó un rango global de 13,23 a 44,12 mg.l - 1 en mar-2010, exceptuando Trinidad - Casco Urbano cuya concentración de 107,21 mg.l -1 marcó una diferencia espacial significativa (semejante a la DBO 5 ). Durante el segundo muestreo (ene-2011) el rango fue de 1,16 a 5,8 mg.l -1 (Figuras 3.k y 3.l). En la parte alta casi en todos los sitios se reportaron valores de DQO para aguas no contaminadas (< 15 mg.l -1 ), exceptuando La Breiera, Santa Rosa y Nacascolo en mar-10 donde estuvieron ligeramente por encima de dicho valor (Custodio E. & Llamas M. R., 2001). En la parte media, la DQO de ene-2011 decreció de manera significativa en (Trinidad - Casco Urbano - 70%) e incrementaron ligeramente en la Parte Baja de la subcuenca en relación a los de mar-2010 (época seca). Esto se debe a los cambios que comúnmente sufren las corrientes superficiales a medida que avanzan desde la parte alta hacia la baja a causa del arrastre de material que finalmente queda depositado en la zona donde el agua escurre con menor velocidad como en Río Grande en MELONICSA. Cabe destacar que aquí hay aportes directos procedentes de los suelos que atraviesa la corriente dedicados al cultivo intensivo de arroz de inundación. Los resultados de DQO obtenidos en ene-2011 revelaron el efecto regulador de las lluvias principalmente sobre Trinidad- Urbano al contrastar con el notable incremento que se presentó en la época seca (Figuras 3.k) producto de la pérdida de la capacidad de autodepuración de la corriente debido a la fuerte influencia de los aportes antropogénicos, más que por causas naturales (disminución del flujo). Aplicando el valor de referencia para aguas no contaminas (< 15 mg.l -1 ), los sitios localizados en la parte media y parte baja, exceptuando Apanás, presentaron concentraciones de DQO en niveles de contaminación (Custodio E. & Llamas M. R., 2001), encontrándose mayormente afectados Trinidad Casco Urbano y Calpules en mar-10, así como Trinidad - Las Lajas y Río Grande en MELONICSA en ene-11 (Figuras 3.k y 3.l). Nutrientes: Nitrógeno y fósforo total En las figuras 3.m 1, 3.m 2 y 3.m 3 se muestra la distribución espacial y temporal del nitrógeno total, fósforo total y fósforo reactivo disuelto (conocido también como ortofosfato), tanto para la parte alta, media como baja de la subcuenca del Rio Viejo. De los compuestos nitrogenados se determinó la forma total (NT) y las formas inorgánicas disueltas (nitratos, nitritos y amonio), cuyas determinaciones generaron tres grupos de datos correspondientes a los muestreos realizados en nov-2009, mar y ene-2011 en tributarios y corriente principal del río Viejo. A ellos también se incorporaron los resultados obtenidos de dos muestreos (abr-2010 y ene-2011) en el lago Apanás. El NT mostró grandes fluctuaciones espaciales y temporales determinadas por las condiciones locales, presentando un rango de 0,139 a 0,643 mg.l -1 en nov-2009; desde < 0,1 hasta 11,293 mg.l -1 en mar-2010 y de 0,228 a 4,832 mg.l -1 en ene CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 150

152 Las menores concentraciones de NT se determinaron en los sitios de la parte alta, siendo una de las razones la escasa actividad antropogénica como en El Jordán, aunque la práctica ganadera aguas arriba representa una fuente de contaminación difusa que debe ser controlada. En esta zona los resultados parecen estar influenciados por las precipitaciones debido al incremento observado en nov-09 y ene- 11, ya que en mar-2010 (época seca) se reportaron valores significativamente bajos (< 0,1 mg.l -1 ) exceptuando la Breiera con 4,147 mg.l -1. Figura 3.m 1. Nitrógeno total (NT), fósforo total (PT) y fósforo reactivo disuelto (PRD): Distribución espacial y temporal en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo. Las mayores concentraciones se registraron en la parte media en Trinidad - Casco Urbano durante la época seca (5,626 mg.l -1 ) y en la parte baja en Salida de Apanás o canal de Hidrogesa (3,058 mg.l -1 ), El Cacao (4,832 mg.l -1 ), Calpules (4,757 mg.l -1 ) y Coloncito (3,603 mg.l -1 ) en ene-11 (época de lluvias), así como en La Perla (11,293 mg.l -1 ) y Río Grande en MELONICSA (3,068 mg.l -1 ) en mar-10. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 151

153 Las altas concentraciones de NT pueden ser el resultado del aporte por escorrentía procedente de los suelos agrícolas y pecuarios. Este aporte usualmente está sujeto a las condiciones locales respecto a la intensidad y duración de la época de lluvias en asociación con el área cubierta por vegetación que suele formarse gradualmente, pudiendo amortiguar el transporte en mayor o menor grado. Sin embargo, existe una importante contribución vinculada con el tránsito permanente de ganado que afecta en general todos los sitios de muestreo indistintamente de la época del año. Particularmente en Trinidad-Casco Urbano el NT está directamente vinculado con el vertido de aguas residuales domésticas sin tratar, donde los resultados revelaron claramente el efecto controlador de las lluvias en función del volumen que fluye, actuando como un mecanismo eficiente de autodepuración al disminuir las concentraciones en nov-2009 y ene-2011 (Figura 3.m 2 ) en contraste al abrupto incremento que se presentó durante la época seca (mar-10). Figura 3.m 2. Nitrógeno total (NT), fósforo total (PT) y fósforo reactivo disuelto (PRD): Distribución espacial y temporal en la parte media de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 152

154 Respecto a las formas inorgánicas disueltas del nitrógeno determinadas en las aguas superficiales, se detectó la presencia de nitratos (N-NO 3 ) en concentraciones desde < 0,011 mg.l -1 hasta 1,07 mg.l -1,de nitritos (N-NO 2 ) desde menores que 0,001 mg.l -1 a 0,027 mg.l -1 y de amonio (N-NH 4 ) desde menores que 0,004 mg.l -1 hasta 1,362 mg.l -1 (Tabla 3.a). La presencia de estas especies (N-NO 3, N-NO 2 y N-NH 4 ) en las fuentes superficiales cuando se cuantifican en concentraciones mayores que el límite de detección de los métodos analíticos comúnmente se vinculan con aportes de origen alóctono. Generalmente indican contaminación proveniente de actividades agrícolas, ganaderas, de desechos provenientes de letrinas y fosas sépticas. En los sitios de muestreo figura en primer lugar la contribución procedente de las actividades pecuarias manejadas de manera inadecuada (deposición directa de heces del ganado), seguido por la agricultura (aplicación de fertilizantes) y además, de manera particular en Trinidad Casco Urbano, el vertido de aguas servidas, sobre las cuales no existe ningún control. Excluyendo El Jordán, cabe destacar que la variabilidad de valores detectados para el nitrito (N-NO 2 ), aunque en muy baja concentración, en los sitios de muestreo, asociados con la presencia generalizada de bacterias indicadoras de contaminación fecal (ColiformesTermotolerantes, Escherichiacoli, Estreptococos y Enterococos fecales) confirman un ambiente bajo condiciones de contaminación permanente. Esto se debe a que usualmente el nitrito se presenta en las aguas naturales no contaminadas en niveles no detectables, lo que obedece a su alta inestabilidad como compuesto de transición en el proceso de nitrificación - desnitrificación, encontrándose únicamente en sitios sujetos a una permanente contaminación. En Trinidad Casco Urbano la mayor concentración del primero correspondió con la máxima densidad bacteriana y concentración de DBO 5 y DQO. Todos los sitios desde El Jordán en la parte alta de la subcuenca, excluyendo Isiquí debido a que no se cuenta con resultados de mar-10, presentaron al menos un indicador inorgánico nitrogenado en niveles que exceden los valores y rangos de referencia para ríos no contaminados (Tabla 3.a). En los sitios de la parte media se destacó Trinidad Casco Urbano con la mayor incidencia y concentración en la época seca, así como todos los de la parte baja excluido Abra Vieja. En Trinidad-Casco Urbano donde se reportaron las máximas concentraciones de N-NO 3 y N-NH 4, semejante al NT, tienen su origen en fuentes puntuales de contaminación como el vertido de aguas residuales domésticas. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 153

155 Figura 3.m 3. Nitrógeno total (NT), fósforo total (PT) y fósforo reactivo disuelto (PRD): Distribución espacial y temporal en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 154

156 Tabla 3.a. Concentración de las formas nitrogenadas inorgánicas disueltas del nitrógeno: nitratos(n-no 3 ), nitritos (N-NO 2 ) y amonio (N-NH 4 ) en las aguas superficiales. Parte Alta Media Baja Subcuenca N-NO 3 (mg.l -1 ) N-NO 2 (mg.l -1 ) N-NH 4 (mg.l -1 ) Sitios de muestreo mar-10 ene-11 mar-10 ene-11 mar-10 ene-11 El Jordán < 0,011 < 0,011 0,001 0,001 < 0,004 0,046 La Breiera < 0,011 < 0,011 0,001 0,002 0,048 0,023 Los Encuentros < 0,011 < 0,011 < 0,001 0,002 0,021 0,027 Santa Rosa < 0,011 0,456 0,003 0,004 0,059 0,017 Isiquí < 0,011 0,002 0,028 Nacascolo 0,061 < 0,011 0,002 0,004 0,057 0,029 Trinidad-CUrbano 1,070 < 0,011 0,007 0,027 1,362 0,110 Trinidad-Las Lajas 0,090 < 0,011 0,002 0,003 0,058 0,030 Apanás 0,005 0,431 0,012 0,007 0,045 0,039 El Cacao < 0,011 0,350 0,002 0,008 0,017 0,028 Calpules < 0,011 0,379 0,004 0,009 0,033 0,054 Coloncito < 0,011 0,379 0,016 0,005 0,061 0,029 La Perla < 0,011 0,485 0,018 0,004 0,055 0,022 AbraVieja < 0,011 < 0,011 0,003 0,002 0,029 0,023 La Mojarra < 0,011 < 0,011 0,002 0,014 0,048 0,021 R. Grande en MELONICSA 0,050 0,291 0,002 0,017 0,054 0,044 Distribución en ríos no contaminados (1) 0,05-0,2 0,001 0,005 0,04 (1) : Wetzel, R. (2001). Limnology. Lake and River Ecosistems. Third Edition. Elsevier Academic Press. San Diego, California, USA. El fósforo total (PT) en las aguas superficiales presentó un rango global de 0,049 a 0,341 mg.l -1 en nov-2009; de 0,029 a 0,165 mg.l -1 en mar-2010, exceptuando Trinidad- Casco Urbano con un máximo de 1,859 mg.l -1 y de 0,018 a 0,288 mg.l -1 en ene Por su parte, el fósforo reactivo disuelto (PRD) fue de 0,012 mg.l -1 a 0,261 mg.l -1 en nov-2009; de 0,008 a 0,113 en mar-2010, exceptuando Trinidad- Casco Urbano donde se cuantificó la concentración máxima de 1,035 mg.l -1 y de 0,018 a 0,185 en ene Los menores valores de PT y PRD se cuantificaron en El Jordán, La Breiera y Los Encuentros en la parte alta de la subcuenca; incrementaron a escala espacial a partir de Santa Rosa en la parte alta hasta Río Grande en MELONICSA en el tramo final de la parte baja. Estos resultados en la mayoría de los sitios presentaron variaciones temporales poco notorias, exceptuando La Trinidad (Casco Urbano) donde disminuyó CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 155

157 abruptamente en ene-2011 debido a la fuerte influencia de las precipitaciones que actuaron como un mecanismo eficiente de autodepuración (efecto de dilución). Trinidad (Casco Urbano) se distinguió por la alta concentración de P-PO 4 (ortofosfato o fósforo reactivo disuelto), lo que refleja su condición de receptor natural de aguas residuales domésticas, ya que es el compuesto que se utiliza como aditivo en los detergentes (Figura 3.m 2 ). Semejante a las formas nitrogenadas, el principal aporte de fósforo en los sitios de muestreo, localizados en su gran mayoría en las zonas rurales, se originó en las heces del ganado que son depositadas en la proximidad o directamente sobre la corriente debido a que hay poco o ningún control sobre estas actividades, las cuales al ser manejadas de manera inadecuada generan fuentes de contaminación puntual. Otro aporte es la aplicación de fertilizantes en áreas agrícolas muy cercanas a las corrientes, los que posteriormente son arrastrados por la lluvia y la erosión hacia las mismas. Finalmente cabe destacar la contribución a través de las aguas grises producidas por la práctica del lavado de ropa directamente en las fuentes que es muy común en las zonas rurales de los sitios de muestreo. La concentracion de fósforo total, exceptuando solamente en ene-2011 El Jordán, La Breiera y Los Encuentros en la parte alta, fue mayor al valor recomendado (0,050 mg.l -1 ) por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) para corrientes superficiales que descargan en lagos cuya finalidad es prevenir el proceso de eutrofización en los mismos, siendo que el Río Viejo deposita finalmente sus aguas en el Xolotlán. La baja relación N:P con rango entre 5:1 a 2:1 en Santa Rosa y Nacascolo en la parte alta, La Trinidad (Casco Urbano) y La Trinidad (Las Lajas) en la parte media, así como Río Grande en MELONICSA en la parte baja, sugieren aportes de fósforo en niveles que comúnmente se vinculan con fuentes puntuales de contaminación. Esto es porque la relación N:P en los desagües municipales es 3:1, mientras que las fuentes no puntuales presentan relaciones mucho más altas (Jørgensen, 1989). En el lago Apanás el estado trófico puntual fue mesotrófico en la Entrada en abr-2010 por presentar una concentración de 0,041 mg.l -1 de PT y eutrófico en la Salida o canal de Hidrogesa en ene-2011 con 0,122 mg.l -1,según los valores propuestos por Toledo et al (1987). Este último sitio presentó otros factores asociados a su condición eutrófica: alta concentración de fósforo reactivo disuelto (0,045 mg.l -1 PRD), de N-nitratos (0,43 mg.l -1 ), mayor DBO 5 y turbidez en relación a los valores reportados para la Entrada del lago Apanás. Cabe señalar que la concentracion de PT en la Salida del lago Apanás o canal de Hidrogesa excede el valor recomendado (0,025 mg.l -1 ) por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) para prevenir el proceso de eutrofización en lagos y represas. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 156

158 Clasificación de la calidad de las aguas para el riego La calidad del agua para riego está referida a las características que puedan afectar a los recursos suelo y cultivo después de su uso a largo plazo. Particularmente, estos efectos de la calidad son los relacionados con el problema más común que es la infiltración. Las sales disueltas expresadas a través de la conductividad eléctrica (CE), el sodio con relación al calcio y al magnesio, aparte de los elementos fitotóxicos(sodio, cloro y boro) en cantidades altas pueden ser perjudiciales. Cabe mencionar que los resultados y clasificación que se presentan a continuación corresponden a dos momentos de muestreo, semejante al grupo de variables físico químicas (ya discutidas), de modo que, es importante tomar en cuenta la influencia de la dinámica de los ciclos hidrológicos sobre las aguas superficiales en el área de estudio. Esto es, porque los ríos en las regiones tropicales, y más en las zonas bajas que drenan desde suelos agrícolas como muchos de los sitios de muestreo, responden sensiblemente a los cambios estacionales de corta duración (época seca- época lluviosa). Las aguas se evaluaron según la Conductividad Eléctrica (CE), los elementos de fitotoxicidad, el índice RAS (relación de adsorción de sodio),el CSR (carbonato sódico residual)y el PSI (porcentaje de sodio intercambiable) aplicando las Normas de Riverside (US Salinity Laboratory 1951) y FAO. Además, según estas normas, se definieron las categorías o clases de aguas enunciadas con las letras C y S afectadas de un subíndice numérico que establecen una relación entre la CE y el índice SAR. Los valores, índices y clasificación así obtenidos se compararon con los rangos óptimos de Calidad de Agua para Riego (Tabla 3.b) publicadas por Ayers y Wescot en 1984 y que fueron adoptadas por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación en Tabla 3.b. Valores, índices y clasificación obtenidos respecto al criterio de calidad de la FAO. Variable Resultados de los sitios de muestreo Criterio Rango CE (µs.cm -1 ) 58,6-566 Excelente 0, Boro (mg.l -1 ) < 0,02 0,10 < 0,7 Elementos de Problema Sodio (meq.l Fitotoxicidad ) 0,24 2,13 inexistente < 3,0 Cloruros (meq.l -1 ) 0,07 0,79 < 4,0 Índice RAS 0,34 1,57 Escaso poder de sodificación < 10 CSR (meq.l -1 ) 0,02 0,72 Recomendable 1 < 1,25 1,40 1,72 PSI (%) < 1,0 Poco recomendable 2 1,25 2,5 Para plantas sensibles < 15 CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 157

159 Clasificación C 1 S 1 C 2 S 1 Agua de baja salinidad y con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los cultivos. Pueden existir problemas sólo en suelos de muy baja permeabilidad o con cultivos muy sensibles al sodio. Sitios:El Jordán, La Breierea, Los Encuentros, Santa Rosa y todos los sitios de la parte baja. 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. Agua con contenido medio en 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 de sodio cambiable del suelo, corrigiendo en caso necesario. Sitios:Isiquí, Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano, Trinidad-Las Lajas, R. Grande en MELONICSA. 1 : El Jordán, La Breierea, Los Encuentros, Santa Rosa y todos los sitios de la parte baja. 2 : Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las Lajas. Casi todos los sitios de muestreo presentaron aguas de excelente calidad para la irrigación de cultivos agrícolas, exceptuando Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las Lajas, cuyo CSR (1,4 a 1,74) en mar-2010 se ubicó en el rango de valores poco recomendables. Igualmente a ellos correspondió la variante en relación a la clasificación C 2 S 1 en ambos muestreos (Tabla 3.b). 3.3 Contaminantes metálicos en las aguas superficiales y sedimentos El arsénico (As), el cadmio (Cd), el mercurio (Hg) y el plomo (Pb) son los metales que presentan el mayor peligro ambiental debido a su uso extensivo, a su toxicidad y a su amplia distribución. Los últimos sumideros de los metales pesados son los suelos y los sedimentos (Baird, 2001). En los sitios de muestreo solamente se realizó análisis de arsénico, cadmio y mercurio en agua y únicamente mercurio en los sedimentos, todos en su forma total, no así en la forma química en que se encuentra el metal (especiación). Exclusivamente se presentan los resultados de aquellos sitios donde se cuantificaron concentraciones de metales superiores al límite de detección (ld) de los métodos (Tabla 3.c). Se omitieron los sitios cuyas determinaciones resultaron inferiores a este límite (<ld) en ambos muestreos. El arsénico total en las aguas superficiales fue menor que 2,02 µg.l -1 (límite de detección del método) en 13 sitios, de 4,02 µ.l -1 en Trinidad-Casco Urbano en la parte media y de 2,62 µ.l -1 en Río Grande en MELONICSA en la parte baja durante el muestreo de mar El arsénico es un elemento distribuido extensamente por toda la corteza terrestre, siendo que usualmente se presenta en aguas naturales en concentraciones menores que 1 µg.l -1 hasta 2 µg.l -1 (World Health Organization (WHO), 2008), su presencia en la CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 158

160 Trinidad-Casco Urbano y en Río Grande en MELONICSA parece estar vinculada además de la geología de la zona, con las actividades agrícolas por su utilización como insecticida, el cual está compuesto por una o más sales de arsénico (arseniato de calcio). Coincidentemente para estos mismos puntos se reportó la mayor presencia y frecuencia de plaguicidas. Respecto al cadmio total, 12 de los 15 sitios muestreados presentaron concentraciones menores que 0,15 µg.l -1 (límite de detección del método), exceptuando en la parte alta Santa Rosa con 0,55 µg.l -1 y en la parte baja Calpules con 0,54 µg.l -1 y Abra Vieja con 0,41 µg.l -1. Estas concentraciones se encontraron por debajo del valor de referencia para aguas no contaminadas (< 1 µg.l -1 ) según la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2006). Sin embargo, parte de estos niveles pudieran estar asociados, además de la geología, con las actividades agrícolas, ya que en suelos agrícolas las principales fuentes de Cd provienen, entre otros, de la fertilización fosforada (Bonomelli, 2003). En un estudio sobre metales pesados en fertilizantes fosfatados, nitrogenados y mixtos se detectó importante presencia de los metales, sobre todo en fertilizantes fosfatados y, dentro del mismo grupo, alto contenido de Cd cuando el P 2 O 5 era el compuesto dominante en su formulación (fosfatos de amonio y superfosfatos triples) (Martí, 2002). Por lo anterior cabe suponer que el cadmio en Santa Rosa, Calpules y Abra Vieja podría aumentar en el tiempo, puesto que después que el fertilizante es aplicado, parte del cadmio terminará en el suelo y el resto terminará en las aguas superficiales. El mercurio total se detectó de manera generalizada en concentraciones menores que 0,009 µg.l -1 (<ld) en ambos eventos de muestreo (mar-2010 y ene-2011). En todos los sitios de muestreo, las concentraciones de arsénico, cadmio y mercurio fueron menores al valor recomendado por las Normas Canadienses para la protección de la vida acuática (Tabla 3.c) en sistemas de aguas dulces (Canadian Counsil of Ministers of the Environment (CCME), 2008) yal valor de referencia de la OMS (World Health Organization (WHO), 2008) en general y en particular para El Jordán, cuyas aguas son utilizadas para consumo humano. Las concentraciones de mercurio en los sedimentos de dos sitios de la parte alta con 0,02 µg.g -1 (El Jordán en mar-2010 y La Breiera en ene-2011) y de la parte baja en Calpules con 0,01 µg.g -1 (ene-2011), siendo para los 13 sitios restantes menores que 0,002 µg.g -1 (<ld), están por debajo del valor guía interino (0,17 μg.g -1 ) establecido por la directriz canadiense para la protección de la vida acuática en sedimentos de lagos de agua dulce (CCME, 2007). En el lago Apanás (Entrada y Salida o canal de Hidrogesa), el arsénico, cadmio y mercurio en las aguas fue menor que el límite de detección de los métodos. Únicamente se detectó mercurio en sedimentos en concentraciones bajas (0,13 g.l -1 ) durante el muestreo de abr-10. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 159

161 Tabla 3.c. Concentración de los metales analizados en las aguas superficiales. Subcuencadel Río Viejo Agua (µg.l -1 ) Sedimentos (µg.g -1 ) As total Cd total Hg total Parte Sitios de muestreo mar-10 mar-10 mar-10 ene-11 Alta El Jordán <ld <ld 0,02 <ld La Breiera <ld <ld <ld 0,02 Santa Rosa <ld 0,55 <ld <ld Media Trinidad (Casco Urbano) 4,02 <ld <ld <ld Baja Apanás <ld <ld 0,13 <ld Calpules <ld 0,54 <ld 0,01 Abra Vieja <ld 0,41 <ld <ld Río Grande en MELONICSA 2,62 <ld <ld <ld Límite de detección (ld) 2,02 0,15 0,002 Consumo humano (WHO, 2008) 10,00 3,00 Vida acuática (CCME, 2008) 50,0 0,2 1,8 (1) 0,17 Riego (CCME, 2008) nr (2) (1): Aguas con dureza de 0 a 60 mg.l -1 hasta > 180 mg.l -1 como CaCO 3. (2): No hay valor de referencia. 3.4 Contaminantes Orgánicos (Plaguicidas) Aquí se presentan solamente los resultados de los 5 plaguicidas organoclorados (de 13 analizados) que se cuantificaron en agua en concentraciones superiores al límite de detección del método (ld) en 9 de los 15 sitios así como las fechas del muestreo correspondiente (Tabla 3.d). Se omitió reflejar aquellos sitios y compuestos cuyos resultados fueron menores que el límite de detección del método (ld) o no detectados (nd) como ocurrió en la mayoría de los casos. La frecuencia de detección del Dieldrínen 5 sitios de muestreo (desde la parte alta, media y baja) así como la presencia deendrín, Heptacloro y Lindano, no obstante su prohibición, parece estar asociado con el uso de manera ilegal. Adicionalmente se presume que una de las causas por la que no se detectaron residuos de la mayoría de los compuestos organoclorados y en gran parte de los sitios de muestreo es que muchos de ellos ya no se están usando, lo que ha ocasionado una disminución progresiva en el medio ambiente. Otra causa fue la influencia del fuerte efecto de dilución consecuente con las altas precipitaciones de la época de lluvias de 2010, además de la baja solubilidad en agua que presenta este grupo, razón por la cual muchos estudios ambientales se enfocan a determinar su acumulación en suelos, sedimentos y en seres vivos. Las concentraciones de los plaguicidas organoclorados fueron inferiores a los valores de referencia para aguas de consumo humano (Organización Mundial de la Salud CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 160

162 (OMS), 2006) y protección de la vida acuática (Canadian Counsil of Ministers of the Environment (CCME), 2008). Solamente el Endrín con 2,27 ng.l -1 en Trinidad-Casco Urbano y Dieldrín con 3,47 ng.l -1 en Río Grande en MELONICSA se encontraron muy cercanos a las citadas normas para preservar la vida acuática (Tabla 3.d). Tabla 3.d. Concentración de los plaguicidas organoclorados detectados en las aguas superficiales. Subcuenca del Río Viejo GAMMA HCH (1) (LINDANO) ALFA- HEPTA- CLORO (1) DIELDRÍN (1) ENDRÍN (1) ENDOSULF ANO (I) (1) Parte Sitios de muestreo ene-11 ene-11 mar-10 ene-11 mar-10 ene-11 Alta Media Baja El Jordán 0,80 Los Encuentros 0,53 Santa Rosa 0,31 Nacascolo 1,74 2,58 Trinidad-Casco Urbano 1,19 2,27 Trinidad-Las Lajas 2,19 Apanás (2) 1,83 2,60 Río Grande en MELONICSA 2,97 3,47 Ld del método (ng.l -1 ) 0,22 0,21 0,26 0,26 OMS, consume humano 2000 ng.l ng.l ng.l ng.l -1 nr (3) CCME, vida acuática 10 ng.l ng.l -1 4 ng.l -1 2,3 ng.l ng.l -1 (1) : Concentraciones expresadas en ng.l -1. (2) : La fecha de la colecta de la muestra para la época seca fue en abr-10. (3) : No hay referencia. De los 14 plaguicidas organofosforados analizados en agua, únicamente se detectó el insecticida Fentión con 1,46 ng.l -1 en Trinidad-Casco Urbano en la parte media durante el muestreo de ene-2011, lo que indica que se está aplicando con bastante regularidad dada la diversidad de usos que presenta en las actividades agrícolas, pecuarias (antiparasitario) y urbanas. Sin embargo, debido a que la vida media de este compuesto en los cuerpos de agua varía de 3 a 21 días y es moderadamente persistente en el suelo con una vida media promedio de 34 días en la mayoría de las condiciones ( esto no favoreció su detección, aunado con el fuerte efecto de dilución, casi en todos los sitios o ya sea en concentraciones mayores a la cuantificada en Trinidad-Casco Urbano. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 161

163 Aunque no se dispone de valores de referencia, se destaca que el Fentión es ligero a extremadamente tóxico para peces y de moderada a extremadamente tóxico para moluscos. Su toxicidad varía de alta a extremadamente alta para anfibios, crustáceos, insectos (abejas), zooplancton, fitoplancton y aves ( Respecto al grupo de los carbamatos, solamente se detectó Oxamil (de 10 plaguicidas analizados) en la parte alta: en La Breiera (0,15ng.l -1 ) y Santa Rosa (0,16ng.l -1 )y en la parte media: Propoxur en Trinidad-Casco Urbano con 1,4 ng.l -1 durante el muestreo de mar La presencia de Oxamil parece estar asociada con aplicaciones recientes y/o frecuentes para el control de plagas (insecticida, nematicida y acaricida) en áreas agrícolas de La Breiera y Santa Rosa, debido a que este compuesto es poco persistente en el suelo (vida media de 4 a 20 días). Su vida media en agua de río es de 1 a 2 días. La volatilización y bioconcentración en organismos acuáticos no son considerados destinos ambientales importantes para este compuesto ( Respecto a la presencia de Propoxur, conocido comercialmente como Baygon, se debe a su amplio uso como insecticida para controlar la malaria y una gran variedad de insectos caseros, así como en la agricultura, además que es altamente soluble en agua. ( Su persistencia en el suelo es de baja a moderada ( por lo que su detección sugiere que es de uso reciente y probablemente frecuente. Su toxicidad es de moderada a ligera para los peces, cuya concentración letal (LC50) reportada en 96 horas para truchas es de 3,7 mg.l -1, siendo los niveles cuantificados en Trinidad-Casco Urbano muy inferior a éstos ( El sitio con más diversidad de compuestos detectados (organoclorados, organofosforados y carbamatos) fue Trinidad-Casco Urbano en la parte media, seguido por Nacascolo en la parte alta, así como Apanás y Río Grande en MELONICSA en la parte baja. Aquí existe una fuerte influencia de las actividades agrícolas, donde se destaca el cultivo intensivo de hortalizas aguas arriba de Nacascolo y el área circundante de Apanás, así como el cultivo de arroz de inundación en Río Grande en MELONICSA. Estos tramos podrían ser los de mayor consideración respecto al potencial de arrastre de sustancias tóxicas a través del Río Viejo hacia el Lago Xolotlán y particularmente el referido a las aguas de retorno de las áreas con cultivo de arroz. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 162

164 3.5 Conclusiones La mayoría de los sitios son corrientes de aguas cálidas, oxigenadas, con valores de ph que indican un ambiente desde casi neutro hasta alcalino, de baja turbidez (< 50 UNT), exceptuando La Perla y Calpules en la parte baja; de baja mineralización y con SST que las hace de muy buena calidad en la parte alta, de muy buena a normal en la parte media y buena en la parte baja de la subcuenca El tipo hidroquímico bicarbonatado-sódico solamente en El Jordán indicó aguas de recarga reciente, prevaleciendo las bicarbonatadas-cálcicas (HCO 3 -Ca), característica de zonas de drenaje cuya formación rocosa es predominantemente caliza Casi todos los sitios de la parte alta y de la parte baja de la subcuenca son aguas blandas y con bajos niveles de alcalinidad total que las hacen susceptibles a la reducción del ph ante aportes ácidos Según la DBO 5 se categorizaron como aguas de calidad dudosa Isiquí en la parte alta, así como los sitios de la parte media y la parte baja, encontrándose éstos últimos de acuerdo a la DQO bajo condiciones de contaminación Las heces del ganado, el escurrimiento desde suelos fertilizados cercanos a los ríos y las aguas grises en las zonas rurales figuraron como los principales aportadores de nutrientes (NT, PT y ortofosfato), cuyos niveles de PT fueron mayores al valor recomendado (0,050 mg.l -1 ) por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) en corrientes superficiales que descargan en lagos para prevenir el proceso de eutrofización Todos los sitios de muestreo, desde El Jordán en la parte alta de la subcuenca, presentaron al menos un indicador inorgánico nitrogenado (N-NO 3, N-NO 2 y N-NH 4 ) en niveles que exceden los valores y rangos de referencia para ríos no contaminados La baja relación N:P en Santa Rosa y Nacascolo en la parte alta; La Trinidad- Casco Urbano (hasta de 2:1) y La Trinidad-Las Lajas en la parte media, así como en Río Grande (MELONICSA) en la parte baja sugieren aportes permanentes de fósforo que comúnmente se asocian con fuentes puntuales de contaminación (aguas grises, aguas de retorno enriquecidas con nutrientes) La calidad del agua referida particularmente para El Jordán presentó características físicas y químicas, niveles de contaminantes metálicos (arsénico, cadmio y mercurio) y orgánicos poco significativos que la hacen apta para consumo humano según las normas CAPRE Trinidad Casco Urbano en su calidad de receptor natural de aguas residuales domésticas se identificó como un área bajo condiciones ambientales críticas que se acentuaron en la época seca cuando la corriente pierde su mecanismo de autodepuración (efecto de dilución) al disminuir el caudal, presentando: niveles de OD que no sustentan la vida acuática, valores de DBO 5 que la hacen de calidad dudosa y DQO que indican contaminación, altas concentraciones de NT y sus componentes CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 163

165 inorgánicos (N-NO 3, N-NO 2 y N-NH 4 ), así como de PT y PRD que evidenciaron los aportes puntuales De excelente calidad para la irrigación de cultivos agrícolas fueron11 de los 16 sitios de muestreo, presentando cierto peligro de acumulación de sodio en el suelo los restantes (Isiquí, Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano, Trinidad-Las Lajas y río Grande en MELONICSA) de acuerdo a la clasificación C 2 S 1. Poco recomendables por el incremento de los valores de CSR en la época seca (periodo de mayor demanda) fueron las aguas de Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano, Trinidad-Las Lajas En todos los sitios de muestreo las concentraciones de arsénico, cadmio y mercurio fueron menores a las recomendadas por las Normas Canadienses para la protección de la vida acuática en sistemas de aguas dulces y se encontraron muy por debajo de los valores referidos por la OMS para aguas no contaminadas Entre los plaguicidas organoclorados detectados, la frecuencia de Dieldrín (desde la parte alta, media y baja) así como la presencia de Endrín, Heptacloro y Lindano, parece indicar que continúan siendo utilizados en la agricultura de manera ilegal. Trinidad-Casco Urbano (parte media)fue el sitio con más diversidad de compuestos detectados (organoclorados, organofosforados y carbamatos), seguido por Nacascolo (organoclorados) y Santa Rosa (organoclorado y carbamatos) en la parte alta, así como Apanás (organoclorados) y Río Grande en MELONICSA en la parte baja. 3.6 Recomendaciones Diseñar un programa para la construcción progresiva de sistemas domiciliarios de tratamiento de aguas grises en las zonas rurales, así como la implementación de un manejo adecuado de los desechos sólidos y líquidos en las zonas urbanas Establecer un sistema efectivo de control sobre las actividades humanas (agricultura, ganadería, domésticas) que se desarrollan principalmente en zonas aledañas a las fuentes superficiales tanto en sectores rurales como urbanos Regular la aplicación de fertilizantes en las zonas aledañas a las corrientes, estableciendo mayor atención en Santa Rosa, Calpules y Abra Vieja tomando en consideración que el fósforo puede ser una fuente probable de las concentraciones de cadmio en estos sitios, aun siendo que se encontró muy por debajo de los valores referidos por la OMS para aguas no contaminadas. CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 164

166 3.7 Referencias Bibliográficas Allan, J. D., Stream Ecology.Structure and function of running waters.school of Natural Resources and Environment, University of Michigan, USA.1995). APHA (American Public Health Association) Standard methods for the examination of water and wastewater. Washington, D. C. 21 th Ed. Baird, C Químicaambiental.University of Western Ontario Editorial Reverté, S. A. Barcelona, España. CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life: Summary table. Updated December In: Canadian environmental quality guidelines, 1999, Canadian Council of Ministers of the Environment, Winnipeg. Custodio, E., Llamas, M. R., Hidrología subterránea. Tomo I. Segunda edición. Ediciones Omega, S. A. Barcelona. Esteves, F. A., Fundamentos de Limnología. Editora Interciencia, Ltda. Río de Janeiro, Brasil. Capítulo 10, pág Ecología de las Aguas Dulces. Departamento de Ciencias del Mar. Mulvany, S. (s.f.). Capacitación en toma de muestras de agua. Secretaría de política ambiental. Provincia de Buenos Aires, Argentina. /Progr-CursoTMPNA.pdf). Orozco, C. et al, Contaminación Ambiental. Una visión desde la Química. Thomson Editores Spain. Paraninfo, S. A. 1 a edición, 2 a reimpresión, Ramirez, A., Viña, G Limnología Colombiana. Aportes a su conocimiento y estadísticas de análisis. Primera edición: febrero de BP Exploration Company (Colombia) Ltd. Wetzel, R. G., Limnología. Ediciones Omega, S. A.- Casanova, 220-Barcelona-36. Capítulo 8, pág CIRA/UNAN Capitulo 3- Calidad física y química de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo 165

167 Capitulo 4 Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo. Aborda la calidad del agua desde el punto de vista sanitario y de calidad microbiológica, indicadores de contaminación fecal animal y humana. Carmen Chacón 1 y Helen Garcia 1 1 Laboratorio de Microbiología; carmen.chacon@cira-unan.edu.ni y helen.garcia@ciraunan.edu.ni CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 166

168 4.1 Introducción La contaminación fecal ha sido, y sigue siendo, el principal riesgo sanitario en el agua, ya que supone la incorporación de microorganismos patógenos procedentes de enfermos y portadores, y la transmisión hídrica a la población susceptible. Por ello el control sanitario de riesgos microbiológicos es tan importante, y constituye una medida sanitaria básica para mantener un grado de salud adecuado en la población. El riesgo de contaminación tanto a nivel humano como ambiental hace necesario el control de la presencia de microorganismos en el agua. Determinar el tipo de microorganismos presentes y su concentración proporciona herramientas indispensables para conocer la calidad del agua y para la toma de decisiones en relación al control de vertidos, tratamiento de aguas y conservación de ecosistemas. En base a estas consideraciones se evaluaron las aguas del Río Viejo y sus principales tributarios, manantiales, pozos perforados y algunos pozos excavados. 4.2 Calidad microbiológica y sanitaria en los ríos analizados Parte alta de la subcuenca Coliformes termotolerantes anteriormente llamados Coliformes fecales Las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes, en la parte alta de la cuenca durante la época seca, oscilaron entre 7.00 x 10 1 y 2.30x10 3 NMP. 100 ml -1 Estas mismas representan la mínima y la máxima, concentraciones detectadas para los sitios denominados El Jordán y Los Encuentros, respectivamente (Figura 4.a). Para la época lluviosa, se observó una mínima de 4.90 x 10 1 para El Jordán y una máxima de 4.90 x10 3 NMP. 100 ml -1 para el sitio denominado Santa Rosa, las que coinciden con altas concentraciones de nitratos (0.456 mg/l). (Figura 4.a). A excepción de Santa Rosa, en general se observó una disminución de las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes, probablemente debido al factor de dilución que representó la lluvia en esta época de estudio. El Jordán Los Encuentros CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 167

169 Durante ambas épocas de muestreo se observó la presencia constante de Coliformes termotolerantes. A excepción de El Jordán, las concentraciones detectadas, en todos los sitios estudiados excedieron el valor guía establecido por la EPA, según esta para el contacto directo y prolongado (ejemplo natación), las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes no deben exceder de 2.00 x 10 2 NMP. 100 ml -1. Escherichia coli Las concentraciones bacterianas de E. coli en la época seca fluctuaron entre 4.60 x 10 1 (El Jordán) y 1.70x10 3 NMP. 100 ml -1 (Nacascolo) (Fig.4.a). Para la época lluviosa las fluctuaciones fueron entre 4.90 x10 1 (El Jordán) y 1.70 x 10 3 NMP. 100 ml -1 (Santa Rosa) (Figura 4.a). Se puede observar una presencia constante de E.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 patogénicas de esta bacteria pueden causar enfermedades gastrointestinales, junto con otros problemas de salud más graves. A excepción del Jordán, todos los sitios de la parte alta de la subcuenca examinados presentaron densidades de E.coli superiores al límite establecido por la agencia de protección ambiental de los Estados Unidos (U.S. EPA, 1986). Según la EPA para aguas recreacionales, las densidades de E. coli no deben de exceder las 126 colonias de E. coli /100 ml. La presencia constante de E.coli en ambas épocas de estudio (Marzo 2010 y Enero 2011) indica contaminación fecal reciente. Según la WHO, 1997, E.coli es abundante en las heces de humanos y animales; y en heces recientes esta puede encontrarse en concentraciones de 10 9 por gramo y que puede ser encontrada en aguas naturales sujetas a contaminación fecal reciente. Nacascolo Santa Rosa CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 168

170 Estreptococos Fecales Durante el periodo de muestreo que corresponde a la época seca (Marzo 2010) se estudio la presencia del grupo Estreptococos fecales para determinar el grado de polución fecal, del Rio Viejo y algunos tributarios. El hábitat normal de los Estreptococos fecales es el tracto gastrointestinal de los animales de sangre caliente; estos han sido utilizados junto con los Coliformes fecales para diferenciar contaminación fecal humana de otros animales de sangre caliente. (APHA, 1999) Los Estreptococos fecales se detectaron en todos los sitios de muestreo de la parte alta de la subcuenca en concentraciones que oscilaron en los rangos de 2.40 x 10 2 y 1.30 x10 3 NMP. 100 ml -1 (Figura 4.a) para los sitios denominados Nacascolo y Los Encuentros, siendo este último el que presentó la mayor concentración. La alta concentración de Estreptococos fecales en Los Encuentros está asociada al hecho que este sitio es utilizado constantemente para el lavado de vehículos donde se ha transportado ganado. En todos los sitios estudiados el número de Estreptococos fecales detectados, excedió el valor guía para aguas destinadas a la recreación, la EEC, 1976 establece como valor máximo admisible 1.00 x10 2 NMP. 100 ml -1. Enterococos 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 Viejo. Las concentraciones de Enterococos fecales oscilaron entre 2.00 x 10 0 (Nacascolo) y 4.60 x 10 2 NMP. 100 ml -1 (Santa Rosa) (Figura 4.a). De los seis sitios estudiados en la parte alta de la subcuenca, dos de ellos, Los Encuentros y Santa Rosa exceden el valor máximo admisible establecido para aguas naturales destinadas a la recreación. APHA, 1999 menciona un valor guía de 33 Enterococos /100 ml para aguas dulces que van a ser utilizadas en la recreación. Los Encuentros Nacascolo CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 169

171 Época seca (marzo 2010) CTT E.Coli Estreptococos Época lluviosa ( enero, 2011) CTT E.coli Enterococos Figura 4.a. Indicadores de contaminación bacteriológica en la parte alta de los ríos analizados en la subcuenca del Rio Viejo, para las dos épocas de muestreo. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 170

172 4.2.2 Parte media de la subcuenca Coliformes termotolerantes anteriormente llamados Coliformes fecales Las concentraciones de coliformes termotolerantes en la parte media de la Subcuenca durante la época seca fueron de 3.30 x 10 4 y 7.90 x 10 3 NMP. 100 ml -1 para La Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las lajas, respectivamente. Para la época lluviosa hubo un incremento en las concentraciones bacterianas hasta alcanzar valores máximos de 7.90 x 10 4 y 2.40 x10 4 NMP. 100 ml -1, respectivamente. Las altas concentraciones de coliformes termotolerantes en estos sitios se vinculan directamente con el vertido de aguas residuales domésticas, sin previo tratamiento; Csuros & Csuros, 1999 platean que la presencia de números significativos de Coliformes, evidencian que el agua está contaminada con material fecal y algunos patógenos que son eliminados a través de las heces, también pueden estar presentes. La Trinidad-Casco Urbano La Trinidad-Las Lajas Escherichia coli Las concentraciones de E. coli para la época seca en los sitios denominados La Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las Lajas fueron de 3.30 x 10 4 y 7.90 x 10 3 NMP. 100 ml -1. Para la época lluviosa se observó un incremento de las concentraciones hasta alcanzar valores máximos de 7.90 x 10 4 y 2.40 x10 4 NMP. 100 ml -1, respectivamente. Según OPS, 1988 la detección de organismos coliformes fecales (termorresistentes), en particular de Escherichia coli, brinda una evidencia definitiva de contaminación fecal. Partiendo de los resultados obtenidos y al hecho que algunas cepas de E. coli pueden causar enfermedades, se puede afirmar que estos sitios de la parte media de la subcuenca representan un foco de contaminación y un riesgo a la salud humana, en casos que la población entre en contacto con el agua contaminada. Estreptococos fecales Las concentraciones de Estreptococos fecales para la época seca fluctuaron entre 2.40 x 10 4 y 7.90 x 10 2 NMP.100 ml -1 para La Trinidad-Casco Urbano y Trinidad-Las Lajas, respectivamente. Estas concentraciones de Estreptococos fecales detectados excedieron el valor guía para aguas destinadas a la recreación, la EEC, 1976 ha establecido un valor máximo admisible de 1.00 x10 2 NMP. 100 ml -1. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 171

173 CTT E.Coli Estreptococos CTT E.coli Enterococos Figura 4.b. Indicadores de contaminación bacteriológica en la parte media de los ríos analizados en la subcuenca del Rio Viejo, para las dos épocas de muestreo. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 172

174 Enterococos Los Enterococos fueron estudiados en la época lluviosa, según APHA, 1999 el grupo de los enterococos es un sub grupo 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, de ahí la importancia de su estudio. Las concentraciones de éstos indicadores oscilaron entre 1.40 x10 1 y 2.40 x 10 3 NMP.100 ml -1 para La Trinidad-las Lajas y La Trinidad-Casco Urbano, respectivamente. Las altas concentraciones detectadas en La Trinidad-Casco Urbano indican que además de una influencia antropogénica en el sitio de muestreo, se da una contaminación producida por desechos biológicos de origen animal. En la Figura 4.b se muestran los resultados microbiológicos para la parte media de la subcuenca del Rio Viejo Parte baja de la Subcuenca Coliformes termotolerantes anteriormente llamados Coliformes fecales Las fluctuaciones de bacterias termotolerantes para la época seca fueron de 1.10 x 10 1 (Lago de Apanás) y 3.30 x 10 3 NMP.100 ml -1 (Río Grande Melonicsa) (Figura 4.c). Las altas concentraciones bacterianas en R. G Melonicsa coinciden con lo que reportan los Macroinvetebrados acuáticos (MIA), los que indican agua de calidad crítica. Para la época lluviosa las oscilaciones estuvieron entre 2.30 x 10 1 (La Perla y Abra Vieja) y 1.70 x10 3 NMP.100 ml -1 (El Cacao). Las altas concentraciones detectadas en El Cacao, se vinculan directamente al hecho que este sitio es utilizado para la recreación, siendo la población y la presencia de animales los tensores directos sobre el sitio en estudio. De todos los sitios estudiados en ambas épocas, en la parte baja de la subcuenca (8 en total) solamente el Lago Apanás, La Perla y Abra Vieja, cumplen con el criterio de calidad (2.00 x 10 2 NMP. 100 ml -1.) establecido por normas de calidad para aguas destinadas a la recreación. Escherichia coli Las concentraciones de Escherichia coli para la época seca oscilaron entre 4.5 x 10 0 (Lago Apanás) y 3.30 x 10 3 NMP.100 ml -1 (R. Grande Melonicsa) (Figura 4.c). Para la época de Invierno las fluctuaciones fueron entre <1.8 (Lago Apanás) y 1.70 x 10 3 NMP.100 ml -1 (El Cacao). En ambas épocas de estudio Apanás, La Perla y Abra Vieja son los únicos que cumplen con el criterio establecido por la U.S. EPA, 1986 para aguas que van a ser destinadas a la recreación, según esta las densidades de E. coli no deben de exceder las 126 colonias de E. coli /100 ml. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 173

175 Estreptococos fecales Los Estreptococos fecales fueron estudiados en la época seca. Las fluctuaciones fueron entre 4.5 x 10 0 (Lago Apanás) y 2.30 x 10 3 NMP.100 ml -1 (Calpules) (Figura 4.c). Las máximas concentraciones fueron dadas por Calpules, Coloncito, La Perla y R. G. Melonicsa (2.30 x 10 3, 2.20 x 10 3, 1.70 x 10 3 y 7.90 x 10 2 NMP.100 ml -1 ), lo que indica una influencia de materia orgánica de origen animal, probablemente relacionada al hecho de que estos sitios, son transitados rutinariamente por ganado. Comparando el criterio de Estreptococos fecales, para agua destinadas a la recreación con los resultados obtenidos se puede decir que de los 8 sitios examinados solamente dos de ellos (Lago de Apanás y Abra Vieja), se encuentran dentro del valor guía establecido por la EEC, 1976 la cual establece, como valor máximo admisible de Estreptococos fecales, para aguas destinadas a la recreación 1.00 x 10 2 NMP. 100 ml -1. Enterococos La Perla Abra vieja Los Enterococos fueron estudiados en la época lluviosa. Las concentraciones oscilaron entre 2.00 x10 0 (Lago de Apanás) y 1.30 x 10 2 NMP.100 ml -1 (Calpules) (Figura 4.c). A excepción de Calpules, todos los sitios estudiados, cumplen con el valor guía establecido para aguas recreacionales. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 174

176 CTT E.coli Enterococos Figura 4.c. Indicadores de contaminación bacteriológica en la parte baja de los ríos analizados en la subcuenca del Rio Viejo, para las dos épocas de muestreo Manantiales analizados en la subcuenca. En vista que los manantiales de la Subcuenca Río Viejo, representan una fuente de agua para el consumo de la población, y que la calidad sanitaria de los mismos es de vital importancia para la salud de los consumidores, se seleccionaron un total de 7 manantiales representativos del agua subterránea de esta zona. Las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes para ambas épocas de estudio oscilaron entre <1.8 NMP. 100 ml -1 (Pacaya y El Pavón) y 1.30 x 10 2 NMP. 100 ml -1 (Breiera y Arenillas). En cuanto a las concentraciones de E. coli estas oscilaron entre <1.8 (Pacaya y El Pavón) y 1.30 x 10 2 NMP. 100 ml -1 (Breiera y Arenillas). A excepción de El Pavón, Las concentraciones bacterianas de Coliformes Termotolerantes y E.coli para ambas épocas de estudio, sobrepasan el valor guía CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 175

177 establecido para aguas de consumo. La W.H.O, 1997 establece que bacterias E. coli o Coliformes termotolerantes, no deben ser detectadas en 100 mililitros de muestra analizada, que va a ser destinada para el consumo. Según Csuros & Csuros, 1999 E.coli es una especie indicativa de polución fecal y la posible presencia de patógenos entéricos. Las concentraciones de Estreptococos oscilaron entre <1.8 y 4.60x10 2 NMP. 100 ml -1, estos estuvieron presentes en todos los manantiales a excepción de Pacaya y Yagualica. Figura 4.d. Indicadores de contaminación bacteriológica en los manantiales analizados en la subcuenca del Rio Viejo, para las dos épocas de muestreo. Para la campaña Enero 2011, se estudió al grupo Enterococos, éstos solamente fueron detectados en Breiera, Zapote y Yagualica con concentraciones de 4.00x10 0, 4.10x10 1 y 6.00 x10 0 NMP. 100 ml -1 respectivamente. La presencia de Enterococos en estos manantiales indica contaminación de origen fecal. En la figura 4.d se muestran los resultados encontrados en los manantiales. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 176

178 Manantial Pacaya Pozos perforados analizados en la subcuenca. Manantial El Pavón La selección de los pozos para su estudio, se baso en el hecho de que estos son utilizados para el consumo de las comunidades, a excepción del pozo denominado San José del Naranjo, el cual fue seleccionado como control. Las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes y E. coli para la época seca oscilaron entre 1.30x10 1 NMP. 100 ml -1 (San José del Naranjo) y 9.40x10 1 NMP. 100 ml -1 (Tomabú). Todos los pozos estudiados cumplen con los valores guías para aguas de consumo, según parámetro de coliformes termotolerantes y E. coli a excepción de Tomabú y San José del Naranjo. Escherichia coli es una bacteria que está siempre presente en los intestinos de humanos y otros animales y cuya presencia en aguas de consumo indica una contaminación de origen fecal, su presencia en los pozos Tomabú y San José del Naranjo evidencian que estos se encuentran contaminados con residuos orgánicos de origen fecal. El grupo de los Estreptococos fecales se presentó en siete de los diez pozos examinados, en concentraciones que fluctuaron entre 2.00 x 10 0 y 4.90 x 10 1 NMP. 100 ml -1, en Santa Rosa, Tatascame y San José del Naranjo se encontraron exentos de la presencia de éstos. Los Estreptococos fecales generalmente se encuentran presentes en las heces de humanos y animales. Estos raramente se multiplican en aguas polutas, y son más persistentes que las E. coli y las bacterias Coliformes, O.M.S, Para este periodo de estudio (época seca) solamente Santa Rosa y Tatascame se encuentran dentro de los valores guías establecidos como normas de calidad, para aguas de consumo humano (INAA, 2001; OMS, 1988; CAPRE, 1994). Para la época lluviosa (Enero 2011), se observó la presencia constante de los Coliformes termotolerantes y las E.coli en siete de los pozos perforados examinados, en concentraciones que fluctuaron entre 7.80x10 0 y 3.30 x10 1 NMP. 100 ml -1. En cuanto CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 177

179 al grupo de los Enterococos, estos solamente se detectaron en Tomabú y Tatascame en concentraciones de 2.00x10 0 NMP. 100 ml -1 para ambos pozos. Para este periodo de estudio (Enero, 2011) solamente Namanjí, Los Arados y Santa Bárbara se encuentran dentro de los valores guías establecidos como normas de calidad, para aguas de consumo humano (INAA, 2001; OMS, 1988; CAPRE, 1994). PP-Tomabú PP-Santa Bárbara Figura 4.e. Indicadores de contaminación bacteriológica en los pozos perforados analizados en la subcuenca del Rio Viejo, para las dos épocas de muestreo. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 178

180 4.2.6 Pozos excavados analizados en la subcuenca. El estudio bacteriológico para valorar la calidad del agua de los pozos excavados se basó en el análisis de organismos Coliformes termotolerantes, Escherichia coli, Estreptococos fecales y Enterococos, que son bacterias indicadoras de contaminación fecal en el agua. Las concentraciones bacterianas de Coliformes termotolerantes fluctuaron entre 3.30x10 1 y 1.70x10 4 NMP. 100 ml -1 para ambas épocas estudiadas (Marzo 2010 y Enero 2011), estos valores superan los valores guías establecidos por las normas de calidad para agua de consumo humano (INAA, 2001; OPS, 1988; CAPRE, 1994). El pozo denominado Rosario Abajo es el que presentó las máximas concentraciones de C. termotolerantes (1.70x10 4 NMP. 100 ml -1 ). Los resultados obtenidos en los tres pozos excavados, también superan el valor máximo admisible para aguas destinadas a la irrigación, las normas canadienses establecen como concentraciones máximas tentativas, 100 Coliformes fecales (termotolerantes)/100 ml. Las densidades de E.coli oscilaron entre 3.30x10 1 y 1.30x10 3 NMP. 100 ml -1 para ambas épocas estudiadas (Marzo 2010 y Enero 2011). La mayor concentración (1.30x10 3 NMP. 100 ml -1 ) fue dada por el pozo Rosario Abajo. E.coli es una bacteria que está siempre presente en los intestinos de humanos y otros animales y cuya presencia en aguas de consumo indica una contaminación de origen fecal. PE Rosario Abajo PE Las Lagunas Las densidades bacterianas de Estreptococos fecales detectadas fueron relativamente altas las que oscilaron entre 3.40 y 4.70 x 10 2 NMP. 100 ml -1, según APHA, 1999 el hábitat normal de los Estreptococos fecales es el tracto gastrointestinal de los animales de sangre caliente, de ahí que su presencia en el agua indica contaminación de origen fecal y riesgos a la salud de las personas que consumen estas aguas contaminadas (Figura 4.f). El grupo de los Enterococos fue estudiado en la época de lluvias (Enero 2011). Durante este periodo la máxima concentración fue detectada en Brazil Blanco 4.90x10 2 NMP. 100 ml -1, seguido por Rosario Abajo con 2.3x10 1 NMP. 100 ml -1. En el pozo denominado Las Lagunas no se detectó presencia de Enterococos fecales. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 179

181 Los Enterococos son comúnmente encontrados en las heces de humanos y otros animales de sangre caliente. Aunque algunas cepas están omnipresente y no relacionadas a polución fecal, la presencia de Enterococos en agua es una indicación de polución fecal y la posible presencia de patógenos entéricos (APHA, 1999). Según resultados obtenidos ninguno de los tres pozos excavados estudiados son aptos para el consumo, ni para irrigación. Figura 4.f. Indicadores de contaminación bacteriológica en los pozos excavados analizados en la subcuenca del Rio Viejo, para las dos épocas de muestreo (Marzo 2010 y Enero 2011). CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 180

182 4.3 Conclusiones Calidad microbiológica y sanitaria en los ríos analizados De los 16 sitios estudiados en la subcuenca del Rio Viejo (parte alta, media y baja) solamente dos de ellos (Lago de Apanás y Abra Vieja), cumplen con los criterios establecidos por las normas internacionales, para todos los parámetros estudiados (Coliformes termotolerantes, Escherichia coli, Estreptococos fecales y Enterococos) para aguas que van a ser destinadas para recreación con contacto directo y prolongado (ejemplo natación). En cuanto al uso para riego de cultivos, según resultados obtenidos en el parámetro Coliformes termotolerantes, solamente El Jordán, Apanás, La Perla y Abra Vieja, se encuentran dentro del valor guía establecido por las normas Canadienses (100 coliformes fecales/100 ml) Calidad microbiológica y sanitaria en los manantiales analizados En general, de los 7 manantiales estudiados, solamente El Pavón cumple con los valores guías establecidos para aguas destinadas al consumo humano. La Breiera y Arenillas fueron los que presentaron las concentraciones más altas de E. coli y Estreptococos fecales Calidad microbiológica y sanitaria en los pozos perforados analizados De los diez pozos perforados estudiados, solamente tres de ellos (Namanji, Los Arados y Santa Bárbara) se encontraron aptos para el consumo humano, es decir que estos fueron los únicos que presentaron valores de Coliformes termotolerantes y de E. coli que cumplen con el valor guía establecido por la W.H.O para aguas que pueden ser utilizadas para el consumo Calidad microbiológica y sanitaria en los pozos excavados analizados Los tres Pozos Excavados que se evaluaron, superan los valores guías establecidos por las normas de calidad para aguas de consumo humano (INAA, 2011; CAPRE, 1994; O.M.S. 2011). Los Estreptococos fecales se detectaron en todos los pozos estudiados (3,40-4,70 x 10 2 NMP/100 ml), lo que sugiere contaminación por desechos orgánicos de origen animal. 4.4 Recomendaciones Desarrollar programas de control y vigilancia para las aguas superficiales que drenan sobre el Río Viejo Ejecutar campañas educativas, relacionadas con la problemática de salud y el consumo de agua no potable Mejorar la infraestructura de los pozos y de la captación de los manantiales. CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 181

183 4.5 Referencias Bibliográficas American Public Health Association (APHA) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20 st. Ed. Washington: APHA American Public Health Association (APHA) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21 st. Ed. Washington: APHA Comité Coordinador Regional de Instituciones de Agua Potable y Saneamiento de Centroamérica, Panamá y República Dominicana (CAPRE). (1994). Normas de Calidad de Agua para Consumo Humano Costa Rica: CAPRE. Csuros, M & C. Csuros, Microbiological Examination of Water and Wastewater. Lewis Publishers, New York. European Economic Committee (EEC) (1976). Council directive of 8 December 1975 concerning the quality of bathing water. Official Journal of the European Communities. 19:L 31. Instituto Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados (INAA). (2001) Normas técnicas para el diseño de abastecimiento y Potabilización del Agua. Managua: INAA-Ente Regulador. Guidelines for Drinking Water Quality second edition volumen 3 Surveillance and Control of Community supplies. World Health Organization, Geneva Nuzzi, R. y Buhrans, R. (1997). The Use of enterococcus and coliforms in characterizing bathing beach wáter. J. Environ. Health. 60:16-22 Noble R. T. ; Moore, D.F; Leecaster M.K.; Mc gee, C. D. y Wesberg. S. B. (2003) Comparison of total coliform, fecal coliform, and enterococcus bacterial indicator. Organización Panamericana de la Salud (OPS) Guías Para la Calidad del Agua Potable. Volumen 3. Control de la calidad del agua potable en sistemas de abastecimiento para pequeñas comunidades. Recreational Water Quality Guidelines and Aesthetics, Canadian Council of Ministers of the Environment, U.S.EPA (U.S. Environmental Protection Agency) Ambient Water Qualityy Criteria for Bacteria-EPA CIRA/UNAN Capitulo 4- Calidad microbiológica y sanitaria de las aguas superficiales y subterráneas de la subcuenca del Rio Viejo 182

184 Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales de la subcuenca del Rio Viejo, utilizando Fitobentos (Diatomeas) y Macroinvertebrados Acuáticos (MIA). Comprende los aspectos relacionados con la calidad del agua utilizando indicadores biológicos que determinan el estado ecológico de los sitios animalizados. Silvia Hernandez 1, Thelma Salvatierra 2 y Rafael Varela 3 Archivo CIRA/UNAN 1 Laboratorio de Hidrobiología; silvia.hernandez@cira-unan.edu.ni 2 Área de Investigación y Desarrollo; thelma.salvatierra@cira-unan.edu.ni 3 Laboratorio de Hidrobiología; rafael.varela@cira-unan.edu.ni CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 183

185 5.1 Diatomeas como indicadoras de calidad del agua Introducción La presencia o ausencia de una especie de diatomea bentónica en un sitio determinado, representa una respuesta a las alteraciones de las condiciones ambientales provocadas principalmente por el hombre. Como consecuencia, algunas especies exhiben diferentes grados de tolerancia a los cambios de las características físicas y químicas del agua, permitiendo inferir o asociar niveles de contaminación basados únicamente en su composición. Por consiguiente, se ha considerado que la riqueza de especies es un estimador del número de especies presentes en un área determinada y una alta riqueza sugiere una buena integridad biótica, dado que muchas se adaptan a las condiciones presentes del hábitat, tendiendo a disminuir con el incremento de la contaminación (Barbour, M.T. 1999) Estructura Comunitaria y Riqueza de Especies Sustratos (piedras y sedimento) Un total de 71 y 68 taxa de diatomeas bentónicas fueron identificadas en sustratos de piedras y sedimento de 15 sitios seleccionados a lo largo del eje longitudinal del Río Viejo y algunos de sus tributarios durante los muestreos realizados en marzo 2010 y enero 2011 respectivamente (Anexo 7.h). En Anexo 7.i 1 y Anexo 7.i 2 y Figura 5.a se resume e ilustra la distribución de la riqueza de especies considerando las diferentes partes de la subcuenca del Río Viejo (alta: 51 taxa 53 taxa; media: 20 taxa 27 taxa y baja: 50 taxa 43 taxa), siendo notorio en ambos años que la parte media es la zona menos diversa, a pesar de haber registrado en el 2011 un leve aumento en el número de taxa identificados Marzo 2010 Enero 2011 No. de Taxa Identificados Alta Media Baja Subcuenca Río Viejo Figura 5.a. Total de taxa de diatomeas identificadas en las diferentes partes de la subcuenca del Río Viejo en ambos muestreos. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 184

186 Considerando el río como un sistema continuo, ésta describe en términos cualitativos un comportamiento espacial ligeramente heterogéneo (CV: 22% y 32%) para ambos muestreos. Sin embargo, la riqueza de especies registrada en cada uno de los sitios que se ubican en las diferentes secciones de la subcuenca es muy similar, a pesar que los sitios localizados en la parte alta y media registraron para el 2011 un leve aumento, no así los sitios de la parte baja que describen un descenso en la riqueza de especies (se exceptúa el sitio Río Grande en Melonicsa). 35 No. de Taxa Identificados Las Arenillas Isiquí El Jordán La Breiera Los Encuentros Santa Rosa Nacascolo Trinidad (Casco urbano) Trinidad (Las Lajas) Alta Subcuenca Río Viejo Media 35 Marzo 2010 Enero 2011 No. de Taxa Identificados El Coloncito El Cacao Los Calpules La Perla Abravieja La Mojarra Río Gde MELONICSA Baja Subcuenca Río Viejo Figura 5.b. Total de taxa de diatomeas identificadas por sitio en cada una de las partes de la subcuenca del Río Viejo en ambos muestreos. A pesar de las diferencias registradas, la asociación de diatomeas estuvo constituida principalmente por diez géneros (Nitzschia, Navicula, Achnanthes, Gomphonema, Pinnularia, Cyclotella, Cymbella, Amphora, Aulacoseira y Rhopalodia), donde los tres primeros géneros se destacan en cada una de las secciones de la subcuenca por sumar y contribuir significativamente (53% - 63%) a la riqueza de especies (Nitzschia: 4 13 especies; Navicula: 5 12 especies y Achnanthes: 2 10 especies). Figura 5.c Algunas especies de los géneros antes mencionados son ampliamente utilizados en estudios de calidad de agua ya que son consideradas biosensores de la contaminación CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 185

187 del medio acuático; Nizschia tiene afinidad a aguas salobres, orgánicamente contaminadas, ricas en nutrientes y pobres en óxigeno, Navicula es tolerante a medios contaminados, mientras que Achnanthes es común en aguas con alto contenido de oxígeno y puede resistir eventos de disturbio (cambio de caudal). 14 Nitzschia Navicula Achnanthes No. de Especies Identificados Alta Media Baja Alta Media Baja Marzo 2010 Enero 2011 Subcuenca Río Viejo Figura 5.c. Géneros de diatomeas con mayor aporte a la riqueza de especies en cada una de las partes de la subcuenca del Río Viejo en ambos muestreos. El género Nitzschia sobresale en ambos muestreos y se menciona a N. palea como la especie de mayor importancia, por resultar común y frecuente en el 87% y 93% del total de sitios ubicados en toda la subcuenca y partes de la misma: parte alta (100%), media (50% - 100%; se excluye Trinidad Casco Urbano) y baja (86%: se excluyen Río Grande en Melonicsa y La Perla). Esta especie es ampliamente utilizada como indicadora de aguas fuertemente contaminadas debido a su alta tolerancia a la contaminación (Lange-Bertalot H. 1980) y muchos autores (Lange-Bertalot, 1979; Gómez, N. 1995; Kelly & Whitton, 1995 y Van Dam, H. et al., 1994) la reportan como característica de ambientes ricos en materia orgánica. Resultando abundante (> 20% del total de valvas contadas) en el muestreo 2010; parte media (Trinidad Casco Urbano: 48,1%) y baja (La Mojarra: 25%), así como en las tres secciones de la subcuenca para el muestreo 2011 (parte alta: Nacascolo; 27,4% y Santa Rosa: 30,9%; parte media: Trinidad Las Lajas: 41,5% y parte baja: El Coloncito; 20,2%). Otro de los géneros importantes por su aporte a la riqueza de especies fue Navicula, la cual reporta especies tolerantes a la contaminación tales como N. mutica (47% y 53% de los sitios para el 2010 y 2011 respectivamente) y N. goeppertiana (13% de los sitios en enero 2011). La primera especie, es reportada para condiciones de alta conductividad, altas concentraciones de nutrientes y corrientes de flujos rápidos (Ana CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 186

188 L. Martínez de Fabricius, et al., 2003) resultando abundante (> 20% del total de valvas contadas) en la parte baja de la subcuenca y en un sitio muy particular, El Cacao (2010: 46,1% y 2011; 97%), el cual recibe directamente las aguas que salen de la planta hidroeléctrica hidrogesa donde la velocidad de la corriente en este tramo del río es alta y turbulenta, lo que probablemente favorece el establecimiento de esta especie de pequeño tamaño. Caso contrario ocurre con la abundancia de N. goeppertiana, la cual se registra solamente en 2011 y en dos sitios de la parte baja de la subcuenca (El Coloncito; 22,5% y Abravieja; 82,3%). El aumento sustancial y dominancia en 2011 de Navicula mutica (El Cacao: 97%) y Navicula goeppertiana (Abra Vieja: 82,3%) en la parte baja de la subcuenca, parece estar ligada al incremento en las concentraciones del nitrógeno en las formas de amonio (El Cacao: 0,017 mg.l -1 5,75 mg.l -1 ; Abra Vieja: 0,029 mg.l -1 6,08 mg.l -1 ) y nitrito (El Cacao: 0,002 mg.l -1 6,33 mg.l -1 ; Abra Vieja: 0,003 mg.l -1 7,4 mg.l -1 ). El género Achnanthes es común en un amplio rango de condiciones ambientales y resultó diversa en este estudio, siendo representado mayormente por la especie A. minuttissima en la parte alta (El Jordán: 48,3%) y baja (El Cacao: 24,2%) de la subcuenca en 2010, disminuyendo su representatividad en el segundo muestreo. Al igual que Navicula mutica, el establecimiento y abundancia de ésta especie de pequeño tamaño en el último sitio, parece ser favorecido por las corrientes que se derivan de las aguas procedentes de la planta hidroeléctrica hidrogesa. Es considerada una especie cosmopolita y es reportada por muchos ecologistas para aguas menos contaminadas. Descy (1979) la clasificó como sensitiva a la contaminación, sin embargo, en un estudio realizado por Mayama, S. & Kobayasi, H. (1984), la ubican en aguas de fuerte a severamente contaminadas, pero no se observaron altas densidades en aguas excesivamente contaminadas. Se mencionan algunos géneros y/o especies que a pesar de no haber aportado mucho a la riqueza de especies, resultaron abundantes (> 20% del total de valvas contadas) en determinados sitios de la subcuenca. Eunotia sp fue un género poco frecuente y se reportó en ambos muestreos y solamente en la parte alta de la subcuenca (2010: Las Arenillas, La Breiera, Los Encuentros y Santa Rosa ; 2011: El Jordán, La Breiera y Los Encuentros), donde el sitio La Breiera (2010) alcanzó una abundancia de 22,48% a un ph de 6,5. Alles, E. et al., (1991), menciona que distintas especies de este género son características de aguas naturalmente ácidas y la mayoría de ellas gradualmente desaparecen cuando existe una influencia de acidificación antropogénica Un hallazgo relevante fue la dominancia de Fragilaria pinnata en marzo 2010 y en tres sitios: Nacascolo (84,6%), Trinidad Las Lajas (93,6%) y La Perla (55,3%). En estos tres sitios las características físico-química del medio son diferentes, sin embargo, es de suponer que existe el efecto de un estresor que favorece el desarrollo de dicha especie. Sabater, et al., (2003) indica a esta especie como tolerante a aguas mineralizadas con elevado contenido de nutrientes, aunque no profundamente contaminadas. Los sitios Nacascolo, La Perla y Trinidad Las Lajas, parecen reflejar el CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 187

189 impacto de la agricultura intensiva y ganadera que se desarrollan próximos a los mismos, pero mas acentuado aún es en el último sitio, el cual se ubica aguas abajo del municipio y recibe las aguas residuales de origen doméstico. Otra especie común fue Cocconeis placentula, la cual es considerada cosmopolita y se presenta en condiciones de aguas limpias a moderadamente enriquecidas. Se desarrolla sobre piedras, trozos de madera, algas filamentosas o plantas vasculares (Biggs, B. J. F. & C. Kilroy, 2000) y domina ambientes con fuertes corrientes ya que su forma aplanada le permite soportar condiciones turbulentas. Se reporta en las tres partes de la subcuenca, pero solamente alcanza abundancia > 20% del total de valvas contadas, en la parte baja (Los Calpules: 33,5%) y media (Trinidad Las Lajas: 30,2%) del 2010 y únicamente en la parte baja (Los Calpules: 36,2% y La Perla: 73,7%) del En este último sitio, Cocconeis placentula reemplazó la dominancia registrada de Fragilaria pinnata (55,3%) en 2010, dada la amplitud de las condiciones ambientales en que se desarrolla esta especie. Este sitio presentó concentraciones de amonio de 6,25 mg.l -1 y el ph varió de 7,45 a 8,06. Otro género que registró importancia fue Gomphonema sp, la cual se reportó solamente en la parte de la subcuenca tanto en 2010 (Santa Rosa: 35,2%) como en 2011 (La Breiera: 45,9% y Los Encuentros: 53,7%). El escenario antes descrito, con sustitución de especies y cambios en la abundancia relativa de algunos taxa, se fundamenta principalmente a los diferentes grados de tolerancia que tienen las especies a las variaciones de las características físicas y químicas del agua (Anexo 7.k), principalmente los nutrientes (fósforo y nitrógeno) los cuales son necesarios como constituyente de las proteínas (Chapman, D. 1996). Harding, W. R (2005) menciona, que dentro de la comunidad de diatomeas bentónicas sobresalen especies oportunistas, tolerantes a áreas de severa contaminación, menos tolerantes y más competitivamente dominantes a una localización más distante de la fuente de contaminación. Sustrato (macrófitas: lirio de agua) El lago Apanás fue otro sitio seleccionado a ser evaluado biológicamente dentro de la parte media de la subcuenca del Río Viejo, através de la valoración de la comunidad de diatomeas que se desarrolla sobre las macrófitas (lirio de agua). Un total de 13 y 24 taxa de diatomeas fueron identificadas en el primer (marzo 2010) y segundo muestreo (enero 2011) respectivamente, resultando comunes 7 taxa entre ambos muestreos (Tabla 1). Dos especies sobresalieron en el primer muestreo: Aulacoseira granulata (34,2%) y Synedra ulna (42,37%), las cuales representaron el 76,5% del total de diatomeas contadas y fueron reemplazadas en el segundo muestreo por Achnanthes lanceolata (31,8%) y Navicula subsalsa (11,9%). Synedra ulna, es una de las diatomeas más comunes en el mundo (Margalef, 1983) y está presente en aguas mesotróficas (Palmer, 1969), forman colonias, pueden llegar a producir olor y conferir sabor a pepino al agua. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 188

190 Tabla 5.a. Diatomeas sobre macrófitas (lirio de agua) en el lago de Apanás en ambos muestreos Muestreos Diatomeas Marzo 2010 Enero 2011 Achnanthes hungarica x --- Achnanthes lanceolata x x Amphipleura lindheimeri --- x Aulacoseira granulata x x Cocconeis placentula x --- Cyclotella meneghiniana --- x Cyclotella stelligera x --- Cymbella affinis --- x Eunotia sp x x Gomphonema affine x x Gomphonema parvulum --- x Gomphonema sp x --- Navicula cryptocephala x x Navicula mutica --- x Navicula pupula --- x Navicula sp x --- Navicula subsalsa --- x Nedium sp --- x Nitzschia acula --- x Nitzschia amphibia x --- Nitzschia clausii --- x Nitzschia commutata --- x Nitzschia laevissima --- x Nitzschia obtusa --- x Nitzschia palea x x Nitzschia prolongata --- x Nitzschi avermicularis --- x Pinnularia sp --- x Stauroneis sp --- x Synedra ulna x x Los resultados del cálculo del Índice de Shannon revelan bajos valores (1,50 bits: marzo 2010 y 2,31 bits: enero 2011) y sugieren contaminación moderada. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 189

191 5.1.3 Calidad de agua Otro método empleado para estimar la integridad biótica de los sistemas acuáticos, está basado en los atributos de toda la comunidad de organismos (PA de la Ray et al. 2004), en este caso las diatomeas. Se menciona al Índice de Shannon & Weaver (Índice de Diversidad) como el más ampliamente utilizado (Monte, L. and R. J. Ghelardi. 1964) y se fundamenta en el número de especies presentes en la muestra y la uniformidad de las mismas, por lo que los cambios en la diversidad y dominancia de una o dos especies, constituye un útil indicador biológico de la calidad del agua (Barbour, et al. 1999). La diversidad refleja las diferencias en las abundancias de las diferentes especies y en gran medida de la organización espacial de la comunidad, de manera que valores de 5 corresponden a ecosistemas altamente organizados y estables, y valores bajos de diversidad se han asociado con el aumento de las condiciones tróficas del sistema (Margalef, 1983). Los resultados obtenidos de la aplicación del índice (Figura 4) en los diferentes sitios y partes de la subcuenca del Río Viejo fueron relativamente bajos (H = 0,15 2,61) y los valores en la mayoría de los sitios oscilaron entre 1 3 bits (80%: marzo 2010 y 87%: enero 2011). Según la clasificación de los distintos grados de contaminación planteada por Alba-Tercedor (1978), la calidad de agua de las mismas es de contaminación moderada y solamente el 20% (marzo 2010: Las Arenillas y Nacascolo, parte alta y Trinidad Las Lajas en la parte media) y 13% (enero 2011: El Cacao y Abra Vieja, parte baja) de los sitios registran valores <1, clasificándose como aguas con intensa contaminación (Figura 4), correspondiéndoles a los menores valores calculados: Trinidad Las Lajas (0,36 bits) y El Cacao (0,15 bits), la dominancia de las especies Fragilaria pinnata y Navicula mutica respectivamente. 3 Marzo 2010 Enero ,5 2 1,5 Bits 1 0,5 0 Las Arenillas Isiquí El Jordán La Breiera Los Encuentros Santa Rosa Nacascolo Trinidad (Casco Trinidad Las Lajas El Coloncito El Cacao Los Calpules La Perla Abravieja La Mojarra Río Gde MELONICSA Alta Media Baja Sucuenca Río Viejo Figura 5.d. Índice de Diversidad de Shannon & Weaver CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 190

192 Así mismo el Indice Trófico de diatomeas (TDI) según Kelly, M. G. and B: A: Whitton, (1995), es útil para valorar el grado de eutrofización de un cuerpo de agua, provocado principalmente por las múltiples actividades (industrial, ganaderas, agrícolas intensivas) que desarrolla la población dentro de la subcuenca, así como la explosión demográfica, que incrementa la demanda de suministro de agua. Otro factor no menos importante, es la variación en la hidrología de los sistemas lóticos (alteración del caudal), la cual modifica y desencadena la sucesión de la comunidad de diatomeas. En las Figuras 5e 1-3 se muestran los resultados obtenidos de la aplicación del TDI para cada una de los diferentes sitios y partes (alta, media y baja) de la subcuenca del Río Viejo en ambos muestreos. La calidad de las aguas en la parte alta de la subcuenca (Figura 5e 1 ), se encuentran en condición de polución moderada a fuerte, donde cada uno de los sitios conservan su condición en ambos muestreos, exceptuando El Jordán que cambia su calidad de normal (2010) a acentuada (2011). Muestreo 2010 CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 191

193 Muestreo 2011 TDI Significado 4-4,5 Calidad Normal. Polución Débil 3,5-4 Polución Moderada. Eutrofización 3-3,5 Polución Media. Eutrofización Acentuada 2-3 Desaparición de Especies Sensibles. Polución Fuerte Figura 5e 1. Calidad de agua según el Indice Trófico de Diatomeas (TDI) en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo. La parte media de la subcuenca (Figura 5e 2 ) registra una calidad de agua que va de polución media a fuerte (2010) reportando mejoría en 2011 en la calidad de sus aguas (polución moderada a media). CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 192

194 Muestreo 2010 Muestreo 2011 TDI Significado 3,5-4 Polución Moderada. Eutrofización 3-3,5 Polución Media. Eutrofización Acentuada 2-3 Desaparición de Especies Sensibles Polución Fuerte Figura 5e 2. Calidad de agua según el Indice Trófico de Diatomeas (TDI) en la parte media de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 193

195 En 2010 la calidad de agua de la parte baja (Figura 5e 3 ) se reportó desde polución moderada a fuerte, sobresaliendo un sitio con condición de polución muy fuerte (El Coloncito ) y otro con polución débil (Río Grande en Melonicsa), siendo este último el único sitio que desmejoró su calidad (polución media) en el segundo muestreo. Muestreo 2010 Muestreo 2011 Figura 5e 3. Calidad de agua según el Indice Trófico de Diatomeas (TDI) en la parte baja de la subcuenca del Río Viejo. TDI Significado 4-4,5 Calidad Normal. Polución Débil 3,5-4 Polución Moderada. Eutrofización 3-3,5 Polución Media. Eutrofización Acentuada 2-3 Desaparición de Especies Sensibles. Polución Fuerte 1-2 Polución Muy Fuerte CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 194

196 5.1.4 Conclusiones Un total de 71 (marzo 2010) y 68 taxa (enero 2011) de diatomeas bénticas fueron identificadas en la subcuenca del Río Viejo, con aporte y distribución variable en sus diferentes partes (alta: 51 taxa 53 taxa; media: 20 taxa 27 taxa y baja: 50 taxa 43 taxa), donde la zona menos diversa es la parte media. Los géneros con mayor aporte a la riqueza de especies (Nitzschia, Navicula y Achnanthes) son utilizados como biosensores de la contaminación del medio acuático; Nizschia tiene afinidad a aguas salobres, orgánicamente contaminadas, ricas en nutrientes y pobres en óxigeno, Navicula es tolerante a medios contaminados, mientras que Achnanthes es común en aguas con alto contenido de oxígeno y pueden resistir eventos de disturbio (cambio de caudal). Nitzschia palea, fue la especie de mayor importancia, por resultar común y frecuente en el 87% y 93% del total de sitios ubicados en toda la subcuenca y partes de la misma: parte alta (100%), media (50% - 100%; se excluye Trinidad Casco Urbano) y baja (86%: se excluyen Río Grande en Melonicsa y La Perla). Nitzschia palea resultó abundante (> 20% del total de valvas contadas) en la parte media y baja del muestreo 2010, así como en las tres secciones de la subcuenca para el muestreo 2011, sugiriendo que las mismas son ambientes ricos en materia orgánica y están fuertemente contaminadas debido a su alta tolerancia. La dominancia de Navicula mutica en El Cacao y en los dos muestreos (2010: 46,1% ; 2011: 97%), indica medios con alto flujo de corriente con elevadas concentraciones del nutrientes, principalmete nitrógeno. Aunque la presencia de Achnanthes minutissima en los sitios, El Jordán, Abra Vieja y La Mojarra, sugiere aguas de buena calidad, siendo típica de zonas de cabeceras, densidades bajas en el punto El Cacao (24,2%) indica su tolerancia a aguas con contaminación acentuada. La abundancia (>50%) de Fragilaria pinnata registrada en 2010 en los puntos Nacascolo, Trinidad Las Lajas y la Perla, refleja el estrés que generan las diferentes actividades realizadas por el hombre sobre las comunidades biológicas de los sistemas acuáticos, ya que la misma es tolerante a aguas mineralizadas con elevado contenido de nutrientes. El lago de Apanás registró una baja riqueza (2010: 13 taxa ; 2011: 24 taxa) y los valores del Indice de Shannon fueron bajos (2010: 1,5 bits ; 2011: 2,3 bits) indicando que sus aguas se encuentran moderadamente contaminadas. Sin embargo, el Índice de Tolerancia a la Polución (PTI) indica una calidad de fuerte a normal. Los valores obtenidos de la aplicación del Indice de Diversidad fueron relativamente bajos (H = 0,15 2,61), señalando que el 80% y 87% de los sitios manifiesta contaminación moderada a solamente el 20% registra aguas con intensa contaminación. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 195

197 El Indice Trófico de Diatomeas (TDI), indica que la calidad de las aguas en las tres partes de la subcuenca es variable, ubicándose dentro del rango de calidad que van desde un estado de polución moderada a fuerte. El sitio El Coloncito, se distingue por su condición de aguas fuerte a muy fuertemente polutas. Aguas débilmente polutas se reportan en 2010, en los sitios El Jordán (parte alta) y Río Grande en MELONICSA (parte baja) y para el 2011, se menciona solamente al Lago de Apanás Recomendaciones Realizar un programa de monitoreo de las aguas superficiales en las subcuencas donde se reportan los sitios más afectados. Considerando que los sitios evaluados se encuentran en su mayor porcentaje entre una contaminación moderada y acentuada, se requiere una programa de monitoreo que permita la implementación de un plan de gestión ambiental. Desde el punto de vista biológico es necesario aumentar el número de puntos a valorar por subcuenca e identificar las diferentes fuentes de contaminación puntual que existan en el área Referencias Bibliográficas Alba-Tercedor & A. Sánchez-Ortega Un método rápido y simple para evaluar la calidad biológica de las aguas corrientes basado en el Hellawall. Alles, E. et al., Taxonomy and ecology of characteristic Eunotia species in head waters with low electric conductivity. Nova Hedwigia 53, Ana L. Martinez de Fabricius, N. Maidana, N. Gómez & S. 4,* Sabater Distribution patterns of benthic diatoms in a Pampean river exposed to seasonal floods: the Cuarto River (Argentina). Biodiversity and Conservation 12: , Barbour, M.T., J. Gerritsen, B.D. Snyder, & J.B. Stribling Rapid Bioassessment protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish, Second Edition. EPA 841-B U.S. Environmental Protection Agency; Office of Water; Washington, D.C. Biggs, B. J. F. & C. Kilroy Stream Periphyton Monitoring Manual. Díaz-Quiróz, C. & C. Rivera-Rondón Diatomeas de pequeños ríos andinos y su utilización como indicadoras de condiciones ambientales. Caldasia (26) 2: Gualtero, D Composición y abundancia de las algas bénticas de cinco sistemas lóticos de Puerto Rico. Gómez, N Use of epipelic diatoms for evaluation of water quality in the matanza-riachueleo (Argentina) a Pampean Plain river. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 196

198 Harding, WR. CGM. Archilbald & JC Taylor The relevance of diatoms for watr quality assessment in South Africa: A position paper. ISSN =Water SA Vol. 32 No. 1. Kelly, M. G. and B. M. Whitton The Trophic Diatom Index: a new index for monitoring eutrofication in rivers. Journal of Applied Phycology 7: Kobayasi, H. & Mayama, S Most pollution-tolerant diatoms of severely polluted rivers in the vicinity of Tokyo. Lange-Bertalot H Fur taxonomischen Revision einiger okologischer wichtiger Navicula lineolatae Cleve. Die Formenkreise um Navicula lanceolata, Navicula viridula und Navicula cari. Cryptogamie Algologie 1: Margalef, R Limnología. Mayama, S. & Kobayosi, H The separated Distribution of the Two Varieties of Achnanthes minutissima Kuetz. According to the Degreee of River Water Pollution. Monte Lloyd & R. J. Ghelardi A Table for Calculating the `Equitability' Component of Species Diversity. Journal of Animal Ecology Vol. 33, No. 2 pp PA de la Rey, et al Determining the possible application value of diatoms as indicators of general water quality: A comparison with SAASS5. ISSN =Water SA Vol 30 No. 3. Round, F The ecology of algae. Stoermer, F. & J. Smol The Diatoms: Applications the Environmental and Earth Sciences. Van Dam, H. et al A coded checklist and ecological indicator values of freshwater diatoms from the netherlands. Sabater, S.; Tornés, E.; Leira, M.; Trobajo, R. (2003). Anàlisi de viabilitat i proposta d indicadors fitobentònics de la qualitat de l aigua per als cursos fluvials de Cataluña (Muga, Fluvià, Ter idaró). Documents tècnics de l Agència Catalana de l Aigua. 113 pp. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 197

199 5.2 Macroinvertebrados Acuáticos como indicadores de calidad del agua 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), polillas (Orden Trichoptera), escarabajos (Orden Coleóptera), chayules, moscas y zancudos (Orden Díptera), 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 algunos insectos ephemeropteras, odonatas, coleópteros, entre otros) y algunos de corto tiempo de días a unos cuantos meses como los dípteros. 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 en la subcuenca del Rio Viejo fue el Biological Monitoring Working Party (BMWP) modificado para Costa Rica. Para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos fue incluido un periodo de muestreo adicional (Nov. 2009) y los dos que fueron establecidos (Marz.2010 y Enero 2011), así como también un sitio adicional en El Jordán a 300 metros aproximadamente después de la pila de captación de agua para consumo humano en San Rafael del Norte, con el propósito de evaluar la presencia y ausencia de los individuos en los tres periodos, según las modificaciones de velocidad de las corrientes y caudales base. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 198

200 5.2.2 Composición Taxonómica Para cada periodo de muestreo la composición taxonómica de los macroinvertebrados acuáticos fue variante encontrando un total de 53 taxa para Nov. 2009, 28 taxa para Marz.2010 y 42 taxa para Enero En la Figura 5.f se muestran los aportes totales de los macroinvertebrados acuáticos en los tres periodos de estudio según la división de la subcuenca (parte alta, media y baja). 120 No. de Categorías Taxonómicas Nov.2009 Marz.2010 Ener Alta Media Baja División de la subcuenca Figura 5.f. Número de categorías taxonómicas encontradas en la subcuenca del Rio Viejo. Para los tres muestreos para los dieciséis sitios analizados fueron identificados 62 categorías taxonómicas en total, siendo el Phyllum Arthropoda más frecuente y heterogénea su composición, dentro de los Artrópodos la Clase Insecta fue la categoría taxonómica que más variedad de órdenes presentó: Ephemeroptera, Odonata, Plecoptera, Megaloptera, Hemiptera, Coleoptera, Trichoptera, Lepidoptera y Diptera, encontrados todos con amplia variedad de Familias, sin embargo los individuos incluidos en los Ordenes Ephemeroptera y Díptera fueron encontrados con más diversidad y persistencia de Familias en los sitios de muestreo analizados. Dentro del Orden Ephemeroptera la Familia más abundante fue Leptohyphidae y en el Orden Diptera fue la Familia Chironomidae, ambas órdenes frecuentes en todos los sitios. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 199

201 Figura 5.g. Descripción de las categorías taxonómicas encontradas en los tres muestreos. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 200

202 En los sitios ubicados en la parte alta y baja de la subcuenca fue donde se colectaron más individuos de macroinvertebrados acuáticos (MIA) para los tres muestreos, a diferencia de los sitios localizados en la parte media de la subcuenca que la riqueza de Familias fue menor, en particular en el mes de Marzo correspondiente a la segunda colecta de muestras para macroinvertebrados acuáticos, en la Figura 5.h y 5.i se muestra el numero de categorías taxonómicas encontradas en los sitios estudiados en la parte alta, media y baja de la subcuenca. Las diferencias en la baja riqueza de categorías taxonómicas en la parte media está relacionada con la cantidad de sitios (solamente dos Trinidad Casco Urbano y Trinidad Las Lajas) y por la entrada de residuales domésticos a los sitios estudiados alterando la calidad del agua, en particular en La Trinidad Casco Urbano. Sin embargo en la parte media de la subcuenca en el sitio la Trinidad en Las Lajas fue encontrada la Familia Perlidae (Arthropoda/Insecta) con el Genero Anacroneuria, en etapa larval, esta familia se caracteriza por estar en lugares limpios, con buena oxigenación, a más de 1500 msnm y según el índice BMWP para Colombia y Costa Rica el valor de tolerancia es 10 que significa de excelente a muy buena calidad del agua. No.de Categorías Tx Nov.2009 Marz.2010 Ener.2011 Jordan (PCA) Jordan (Desp.PCA) Breiera Encuentros Snta. Rosa Isiqui Nacascolo Trinidad-CUrbano Trinidad-Lajas Alta División de la subcuenca Media Figura 5.h. Numero de categorías taxonómicas encontradas en los tres muestreos, para la parte alta y media de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 201

203 18 16 Nov.2009 Marz.2010 Ener.2011 No.de Categorías Tx Cacao Calpules Coloncito Perla Abra Vieja Mojarra Melonicsa Figura 5.i. Numero de categorías taxonómicas encontradas en los tres muestreos, para la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. Los individuos encontrados más frecuentes en los sitios estudiados en los tres periodos de colecta pertenecen al Phyllum Arthropoda, con el grupo dominante la Clase Insecta. En las Tablas 5.b, 5.c y 5.d se muestran las Familias más frecuentes, los sitios y fechas de colectas donde fueron encontrados. Se observa en las tablas la dominancia de la Familia Chironomidae (Orden Diptera) que fue encontrada en todos los sitios en los periodos de muestreo analizados, seguido por la Familia Leptohyphidae (Orden Ephemeroptera). Tabla 5.b. Familias más frecuentes encontradas en la parte alta de la subcuenca del Rio Viejo. Baja División de la subcuenca Parte Alta Jordan 1 Jordan 2 Breiera Encuentros Santa Rosa Isiqui Nacascolo Categorías taxonómicas I/E/Leptohyphidae Sagua I/E/Baetidae Sagua I/T/Hydropsychidae Sagua I/T/Hydroptilidae Sagua I/C/Elmidae Sagua I/D/Simuliidae Sagua I/D/Ceratopogonidae Sagua I/D/Chironomidae Sagua A/Hidracarina Sagua Individuos encontrados No fueron encontrados individuos Sagua: Sin agua el rio CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 202

204 Tabla 5.c. Familias más frecuentes encontradas en la parte media de la subcuenca del Rio Viejo. Categorías taxonómicas Parte Media Trinidad C Urb. Trinidad Lajas I/E/Leptohyphidae I/E/Baetidae I/T/Hydropsychidae I/T/Hydroptilidae I/C/Elmidae I/D/Simuliidae I/D/Ceratopogonidae I/D/Chironomidae A/Hidracarina Individuos encontrados No fueron encontrados individuos ( ) Tabla 5.d. Familias más frecuentes encontradas en la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. Parte Baja Categorías taxonómicas Cacao Calpules Coloncito La Perla Abra Vieja La Mojarra MELONICSA I/E/Leptohyphidae NFES I/E/Baetidae NFES I/T/Hydropsychidae NFES I/T/Hydroptilidae NFES I/C/Elmidae NFES I/D/Simuliidae NFES I/D/Ceratopogonidae NFES I/D/Chironomidae NFES A/Hidracarina NFES Individuos encontrados NFES: No fue encontrado el sitio No fueron encontrados individuos ( ) En las Figuras 5.j y 5.k se muestra la distribución de los individuos de las categorías taxonómicas (CTx) más dominantes según el número de veces que fueron encontradas en los sitios analizados para los tres periodos de muestreo, obteniendo en total 46 sucesos o eventos en donde se encontrarían individuos. Las Familias Chironomidae y Leptohyphidae de la Clase Insecta fueron encontradas en 46 y 38 eventos de análisis, y la Clase Arachnoidea (Hidracarina) del Orden Acari fueron colectados individuos en 36 eventos. Las tres categorías taxonómicas más dominantes se encuentran dentro del Phyllum Arthropoda. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 203

205 No.de veces encontradas las CTx I/E/Leptohyphidae I/E/Baetidae I/T/Hydropsychidae I/T/Hydroptilidae I/C/Elmidae I/D/Simuliidae I/D/Ceratopogonidae I/D/Chironomidae A/Hidracarina Alta Media Baja División de la subcuenca Figura 5.j. Distribución de las categorías taxonómicas más dominantes encontradas en los 46 eventos de estudio para la parte alta, media y baja de la subcuenca del Rio Viejo. No.de veces encontradas Categorías Taxonómicas Figura 5.k. Distribución de las categorías taxonómicas más dominantes encontradas en los 46 eventos de estudio en la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 204

206 Las familias más dominantes encontradas en la subcuenca del Rio Viejo según el índice BMWP modificado para Costa Rica son indicadoras de aguas de excelente a buena calidad hasta de regular a mala calidad. Es importante mencionar la presencia de otros organismos de macroinvertebrados acuáticos que no fueron encontrados tan frecuentes, pero que son indicadoras de excelente a muy buena calidad del agua, tales organismos incluidos en las Familias siguientes: Perlidae (Plecoptera); Hydrobiosidae, Glossosomatidae (Trichoptera); Leptophebiidae (Ephemeroptera) y Aeshnidae (Odonata). Otro componente importante fue la identificación de dos organismos encontrados por primera vez en el Laboratorio de Hidrobiología del CIRA/UNAN y también a nivel nacional en particular en la Región Norte Central. Los organismos pertenecen a la Clase Insecta con las Familias Perlidae/Plecoptera (Genero Anacroneuria) y Corydalidae/Megaloptera (Genero Corydalus). La Familia Perlidae fue encontrado solamente en los sitos Trinidad-Las Lajas (parte alta) y La Perla (parte baja) y la Familia Corydalidae fue capturado en los sitios Santa Rosa e Isiqui (parte alta) y en Cacao y Coloncito (parte baja). La Familia Perlidae según el Índice BMWP -CR es indicadora de excelente a muy buena calidad del agua (valor de tolerancia de 10) y la Familia Corydalidae indicadora de aguas de calidad buena a regular (valor de tolerancia de 6). Familia Corydalidae (Corydalus) Familia Perlidae (Anacroneuria) Muy importante mencionar que también fueron encontradas solamente en el sitio La Breiera larvas del Genero Mansonia perteneciente al Orden Diptera de la Familia Culicidae. En el Laboratorio de Hidrobiología del CIRA/UNAN anteriormente al estudio en la subcuenca del Rio Viejo no había sido identificado. Las larvas de mansonia se desarrollan en sistemas lenticos y loticos con plantas acuáticas, en donde obtienen oxigeno a través del sifón respiratorio que presenta un borde aserrado. Los adultos del Genero Mansonia son transmisores de la enfermedad filariasis. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 205

207 5.2.3 Densidad poblacional (ind.contados) Los análisis de densidad poblacional fueron por el método cualitativo (individuos contados por cada uno de los sitios). El número de individuos fue mayor en la parte alta de la subcuenca, en la Figura 5.l se muestra el número de individuos encontrados para los tres muestreos para la parte alta, media y baja de la subcuenca del Rio Viejo, y se observa que las mayores densidades fueron encontradas en la parte alta que abarca los sitios: El Jordán, La Breiera, Los Encuentros, Santa Rosa, Isiqui y Nacascolo. Total individuos contados Nov.2009 Marz.2010 Ener.2011 Totales Alta Media Baja División de la subcuenca Figura 5.l. Total de Individuos contados en los tres muestreos (Nov. 2009, Marz.2010 y Ener. 2011), en la parte alta, media y baja de la subcuenca del Rio Viejo. En la Figura 5.m, 5.n y 5.o se muestran los valores en densidad poblacional de macroinvertebrados acuáticos de la parte alta, media y baja de la subcuenca del Rio Viejo. Se puede observa en la Figura 5.m que en la parte alta el sitio ubicado en Santa Rosa es donde se encontró más individuos con en total, de los cuales más de la mitad (2 357 individuos contados) fueron capturados en el muestreo de Nov.2009, la Familia que aporto mas a la densidad poblacional fue Leptohyphidae (Insecta/Ephemeroptera) con individuos contados. También se observa en la Figura 5.m que en los sitios Los Encuentros, Isiqui y Nacascolo fue donde se encontró mayor cantidad de macroinvertebrados acuáticos, para el muestreo de Enero En los tres sitios las dos Familias dominantes fueron Leptohyphidae (Insecta/Ephemeroptera) y Chronomidae (Insecta/Diptera). CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 206

208 Total individuos contados Nov.2009 Marz.2010 Ener SAgua Sitios de muestreo parte alta Figura 5.m. Total de Individuos contados en los tres muestreos (Nov. 2009, Marz.2010 y Ener. 2011), en la parte alta de la subcuenca del Rio Viejo. Total individuos contados Trinidad-Casco Urbano Nov.2009 Marz.2010 Ener Trinidad-Las Lajas Sitios de muestreo parte media Figura 5.n. Total de Individuos contados en los tres muestreos (Nov. 2009, Marz.2010 y Ener. 2011), en la parte media de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 207

209 En la parte media las cantidades de organismos de macroinvertebrados acuáticos variaron en relación a los meses de colecta y sitios de muestreo, obteniendo mayor número de individuos en el muestreo de marz.2010 para el sitio Trinidad-Casco Urbano y en el muestreo de Enero 2011 para el sitio La Trinidad-Las Lajas. Figura 5.n. De los individuos contados de la Trinidad-Casco Urbano en Marz.2010 fue la Familia Chironomidae (Insecta/Diptera) la que aporto mas a la densidad poblacional con individuos en total. En la Trinidad-Las Lajas las mayores densidades las aportaron las Familias Simulidae (Insecta/Diptera) 349 Ind.contados, Baetidae (Insecta/Ephemeroptera) 324 Ind.contados y Clase Arachnoidea (Hidracarina) Ind.contados. Total individuos contados Nov Marz.2010 Ener.2011 No Determinado el Sitio NDS Sitios de muestreo parte baja Figura 5.o. Total de Individuos contados en los tres muestreos (Nov. 2009, Marz.2010 y Ener. 2011), en la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo. En la parte baja las mayores densidades fueron encontradas en el sitio La Perla en el muestreo de Enero 2011, con Ind.contados en total, de los cuales el mayor aporte fue por las Familias Simuliidae con Ind.contados y Chironomidae con Ind.contados ambas Familias pertenecen a la Clase Insecta, Orden Diptera. Las otras dos Familias que aportaron con densidades numerosas en la Perla fueron Baetidae (Insecta/Ephemeroptera) 566 Ind.contados y Hydropsychidae (Insecta/Trichoptera) 541 Ind.contados. Es importante mencionar que en el sitio La Perla fue donde se encontraron las mayores cantidades de organismo de la Familia Simuliidae (conocidos comúnmente como moscas negras o del café), para todos los sitios analizados. Esta Familia tiene control sanitario por la trasmisión de vectores de enfermedades como la oncocercosis. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 208

210 5.2.4 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 una 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 para Costa Rica en el En la Tabla 5.e. se muestran los niveles de calidad de las aguas y los rangos de valores según el Índice BMWP'-CR y el color para cartografía. Para el Índice 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. Tabla 5.d. Nivel de calidad de las aguas según el Índice BMWP'-CR. Monika Springer y colaboradores, 2007 / Universidad de Costa Rica. Calidad Rangos de Valor BMWP'-CR Nivel de Calidad Color Excelente >120 Aguas de calidad excelente. Muy Buena Aguas de calidad buena, no contaminadas o no alteradas de manera sensible. Buena Aguas de calidad regular, contaminación moderada. Regular Aguas de calidad mala, contaminadas. Pobre Aguas de calidad mala, muy contaminadas. Muy Crítica 15 Aguas de calidad muy mala, extremadamente contaminadas. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 209

211 Para el primer muestreo (Noviembre 2009), los valores y la calidad según el índice BMWP'-CR las aguas de los sitios analizados en subcuenca del Rio Viejo fueron consideradas de buena, regular y pobre calidad, solamente en el sitio Los Encuentros fue considerada de muy crítica ( 15 ). Los sitios que presentaron buena calidad fueron los sitios El Jordán después de la pila de captación, La Breiera y Santa Rosa todos ubicados en la parte alta de la subcuenca. En el segundo muestreo (Marzo 2010), los valores y la calidad según el índice BMWP'-CR de los sitios analizados en subcuenca del Rio Viejo fueron igual al primer muestreo, con la variante de encontrar otro sitio muy crítico (Trinidad-casco Urbano) además de los Encuentros. Para el tercer muestreo (Enero 2011), los valores y la calidad según el índice BMWP'-CR de los sitios analizados en subcuenca del Rio Viejo fueron diferentes obteniendo mas sitios con resultados de buena calidad, de los dieciséis sitios analizados, nueve fueron considerados de buena calidad (Jordán (PCA), Jordán (Desp.PCA), Los Encuentros, Santa Rosa, Isiqui, Trinidad Las Lajas, Coloncito, La Perla y La Mojarra); cuatro considerados regular calidad (La Breiera, Nacascolo, Trinidad-Casco Urbano y Calpules); un sitio considerado con calidad pobre (Melonicsa) y dos sitios considerado muy crítico (El Cacao y Abra Viaja). Los resultados obtenidos en Enero 2011 pueden relacionarse con el arrastre de organismos de zonas más altas y limpias hacia zonas más bajas por las lluvias y no refleje el estado de la calidad ecológica en los sitios en mención. Los resultados del promedio de los tres muestreos mostraron aguas de calidad buena en los mismos sitios predominantes El Jordán después de la pila de captación, Breiera y Santa Rosa; ocho sitios con calidad regular y cinco con regular calidad. En la Tabla 5.e se muestran los valores obtenidos para cada muestreo y los promedios. Los mapas de calidad ecológica utilizando macroinvertebrados acuáticos muestran los resultados obtenidos del promedio de los tres muestreos, caracterizando la calidad para la parte alta, media y baja de la subcuenca. En las Figuras 5.p, 5.q y 5.r se muestran los resultados de la calidad del agua utilizando los macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos para la parte alta, media y baja de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 210

212 Tabla 5.e. Resultados obtenidos en el cálculo del Índice BMWP'-CR, para los tres muestreo (Nov.2009, Marz.2010 y Ener.2011) y el promedio. División subcuenca Alta Media Baja Sitios Valor BMWP'-CR obtenido Promedio Nov.2009 Marz.2010 Ener.2011 Valor Calidad Color Jordán (PCA) Regular Jordán (Desp.PCA) Buena Breiera Buena Encuentros Pobre Snta. Rosa Buena Isiqui 33 Sagua Regular Nacascolo Pobre Trinidad-Casco Urbano Pobre Trinidad-Lajas Regular Cacao Pobre Calpules NFES Pobre Coloncito Pobre Perla Pobre Abra Vieja Pobre Mojarra Regular Melonicsa Regular NFES: No fue encontrado el Sitio; Sagua: Sin agua el rio CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 211

213 Solamente en tres sitios ubicados en la parte alta de la subcuenca del Rio Viejo la calidad del agua según el Índice BMWP -CR fueron consideradas de buena calidad, en el resto de los sitios la calidad fue de regular y pobre. Los resultados obtenidos con el Índice BMWP -CR se corresponden con los altos valores tanto en composición taxonómica como densidad poblacional para la parte alta de la subcuenca. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 212

214 Para los dos sitios ubicados en la parte media de la subcuenca la calidad del agua según el Índice BMWP -CR fue de dos tipos regular y pobre calidad, la situación para cada muestreo (Nov.2009, Marz.2010 y Ener.2011) fue similar, a excepción del muestreo de Marz.2010 la calidad fue muy crítica. La calidad del agua de los sitios ubicados en la parte baja de la subcuenca del Rio Viejo fue similar a la calidad de la parte media, caracterizando dos tipos regular y pobre calidad (Figura 5.r). Los resultados para los tres muestreos fueron iguales, solamente en el muestreo de Ener.2011 la calidad en dos sitios fue muy crítica en el Cacao y Abra Vieja, esta calidad tiene relación con la velocidad de la corriente y el aumento de los caudales en estos dos sitios en el muestreo de Ener.2011, dificultando la recolecta de muestras y arrastrando a los macroinvertebrados acuáticos. En la Figura 5.s. se muestra el mapa de calidad del agua según el Índice BMWP -CR con todos los sitios de muestreo para la parte alta, media y baja de la subcuenca. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 213

215 CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 214

216 CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 215

217 5.2.5 Conclusiones Se encontró dominancia del Phyllum Arthropoda, con la Clase Insecta la más dominante, con nueve Ordenes Ephemeroptera, Odonata, Plecoptera, Megaloptera, Hemiptera, Coleoptera, Trichoptera, Lepidoptera y Diptera, encontrados todos con amplia variedad de Familias, sin embargo los organismos incluidos en los Ordenes Trichoptera y Díptera encontrados con más diversidad de Familias en los sitios de muestreo analizados. Fueron identificadas por primera vez en el Laboratorio de Hidrobiologia del CIRA/UNAN y a nivel de la region Norte Central del pais, macroinvertebrados acuaticos perteneciente a la Clase Insecta con dos Familias Perlidae/Plecoptera (Genero Anacroneuria) y Corydalidae/Megaloptera (Genero Corydalus). Se encontró mayor dominancia y abundancia de organismos incluidos en los Ordenes Ephemeroptera (Familia Leptohyphidae) y Díptera (Familia Chironomidae) de la Clase Insecta, y la Clase Arachnoidea (Hidracarina) del Orden Acari. Fueron colectados otros organismos de macroinvertebrados acuáticos que no fueron encontrados tan frecuentes, pero que son indicadoras de excelente a muy buena calidad del agua, tales organismos incluidos en las Familias Perlidae (Plecoptera); Hydrobiosidae, Glossosomatidae, Calamoceratidae (Trichoptera); Leptophebiidae (Ephemeroptera); Aeshnidae (Odonata); Philodactylidae (Coleoptera), entre otras. Las categorías encontradas con el índice biótico (BMWP'-CR, Springer y colaboradores, 2007) reflejan aguas de buena, regular y pobre calidad, dominando la categoría de regular calidad, las aguas de buena calidad solamente fueron caracterizadas para tres sitios de la parte alta (El Jordan, Breiera y Santa Rosa). El haber encontrado las categorías de calidad del agua de buena, regular y pobre 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 a la contaminación orgánica. 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 la subcuenca del Rio Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 216

218 5.2.6 Recomendaciones Realizar tres muestreos para la recolecta de macroinvertebrados acuáticos, dos en la época seca (Enero/Abril) y uno en la época de lluvias (Septiembre u Octubre), 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. Incrementar el número de sitios de muestreo en la parte media de la subcuenca del Rio Viejo, para la integridad del sistema. Seguir investigando la presencia de la Familia Perlidae, en los sitios analizados y en otros posibles sitios de aparición para conocer las variabilidades de esta Familia. Establecer zonas de protección en los sitios El Jordán, Breiera y Santa Rosa por la buena calidad del agua según el Índice BMWP -CR y los sitios Trinidad Las Lajas y La Perla donde fueron encontradas las larvas de Plecoptera/Perlidae/Anacroneuria Referencias Bibliográficas Merrit, R. y Cummins, K., An introduction to the aquatic insects of North America. Second Edition. Kundall / Hunt Publishing Company, Iowa. 711 p. Pennak, W. Robert Fresh Water Invertebrates of the United States. 803 pag Roldan, G. y Ramírez, J., Fundamentos de Limnología Neotropical, 2da edición. Editorial Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia Roldan, G., 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., Uso del Índice BMWP'-CR de la calidad del agua. Universidad de Costa Rica. CIRA/UNAN Capitulo 5 Indicadores biológicos de calidad de las aguas superficiales, utilizando Fitobentos y Macroinvertebrados Acuáticos 217

219 Capitulo 6 Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado en el Río Viejo que promueven beneficios económicos y sociales para la población en la subcuenca. Aborda los aspectos relacionados con problemas críticos encontrados en las tres partes de la subcuenca. Se incluyen matrices de aguas superficiales, aguas subterráneas y de producción hídrica; además se incluye aportes a soluciones y medidas de Intervención. Katherine Vammen 1 1 Subdirección CIRA/UNAN; kvammen@cira-unan.edu.ni CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 218

220 6.1 Conservación, protección y desarrollo humano. La conservación de un sistema hídrico implica no solamente el control de fuentes puntuales de contaminación por aguas municipales, domésticos y industriales, sino también la regulación de fuentes difusas como procesos de erosión causados por cambio de uso de suelo que aumenta la escorrentía en la cuenca y el mantenimiento del caudal natural en todos los tributarios del sistema del río; estos procesos de regulación se puede lograr por medio de la gestión integral de la cuenca y el control del uso del agua superficial y la extracción de aguas subterráneas. La protección de un sistema hídrico debe asegurar su funcionamiento en beneficio al ecosistema y su aprovechamiento orientado a la promoción del desarrollo humano. Esto implica decisiones que toma en cuenta los compromisos entre imperativos ambientales, sociales y económicos. Al mismo tiempo, es necesario crear un equilibrio y hacer concesiones entre el uso antropogénico del recurso agua y la conservación del funcionamiento natural de los ecosistemas del cuerpo de agua. Un sistema hídrico en un estado ambientalmente equilibrado proporciona beneficios para la población como: agua adecuada para consumo, alimentos-animales y plantas, control de inundaciones, recreación, reciclaje de nutrientes, mantenimiento de biodiversidad favorable y más. Todos estos beneficios se pueden perder cuando no existe el uso adecuado del agua en el sistema hídrico y cuando no existe una gestión integral en su cuenca hidrográfica. Esto implica buscar y lograr el buen equilibrio entre la protección del ecosistema y las necesidades de uso para la sociedad. (Boon y Pringle, 2009) 6.2 Cual es lo especial de un Río? Un río no es simplemente un canal para transportar agua sino un corredor compuesto de un canal con morfología variada y con un fondo específico donde fluye el agua, las riberas y la zona riparia; todos ellos influidos por las actividades en su cuenca. Para poder a realizar una evaluación de la condición del río, es esencial examinar la integridad del ecosistema o sea cuales son las características que proveen la capacidad para mantener comunidades de organismos que son balanceadas, adaptadas e integradas; que poseen diversidad de composición y organización funcional comparable a la biota natural de la región. También es importante destacar que los ecosistemas tienen su propia variedad natural en las características químicasbiológicas y desde luego en relación a cambios geográficos. La intervención antropogenica puede romper esta integridad de las comunidades bióticas y la variabilidad natural. En un diagnostico es importante analizar los cambios en la variabilidad y integridad y si son causados por factores naturales o por actividades humanas en las riberas, zona riparia o otras zonas de su cuenca. Se presenta la figura 6.a para ilustrar los cinco factores principales que compone la integridad de un ecosistema de un río, 1) condición química y 2) biótica, 3) las fuentes de energía exteriores e interiores, 4) estructura de hábitat y 5) el régimen de flujo y que influyen en la integridad del sistema hídrica del río. (EPA, Ohio, 1987 modificado de Karr et al., 1986). CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 219

221 Figura 6.a. Esquema de los cinco factores principales que influyen en integridad del ecosistema de un río. Existen factores que pueden romper el equilibrio en el ecosistema como son 1) los nutrientes que afectan el crecimiento de los organismos biológicos y por lo tanto la composición de las comunidades; causan una aceleración en el proceso de eutrofización en el agua del río ; 2) los compuestos tóxicos que impiden el crecimiento o pueden causar su muerte y por lo tanto afectan la composición de los organismos del agua y del fondo; 3) contaminación orgánica y bacteriana que tiene su origen en la entrada de aguas domesticas, industriales o residuales de la agricultura y 4) procesos de sedimentación originados por aumento de la erosión en la zona riparia y su cuenca que aumentan la entrada de contaminantes y afectan la estructura del fondo y morfología del canal. Para mencionar algunas características especificas para los ecosistemas de ríos: Alta biodiversidad relacionada a la variabilidad de los hábitats en espacio y tiempo. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 220

222 Las características físico-químicas son relacionadas a la geología de la región. Con mayor caudal se reduce la concentración iónica en el agua. Existen grandes variabilidades en el transcurso del río en las concentraciones de nutrientes dependientes de fuentes puntuales y difusas en la cuenca y zona riparia. Los componentes bióticos planctónicos están determinados por las corrientes. 6.3 Diagnostico para un plan de gestión y los logros del estudio. Un requisito fundamental para desarrollar estrategias en la cuenca orientadas a la conservación y protección de un sistema hídrica es la realización de un diagnostico sobre la calidad y disponibilidad de agua en la cuenca. La contaminación difusa en una cuenca vincula todas las actividades antropogenicas existentes en la cuenca con diferentes factores del medio físico-natural como tipo de suelo, condiciones meteorológicas, estructura geomorfológica, patrones de uso de suelo, si existen practicas de manejo de la tierra y desde luego los factores demográficos específicos de la cuenca. Los resultados de un diagnostico en la cuenca pueden aportar información para tomar decisiones sobre el uso potencial de los recursos hídricos y los pasos necesarios para introducir medidas para convertir el uso actual al uso potencial. (Sección 6.6) Es por eso que se definió el objetivo general de este estudio como Determinar la calidad y disponibilidad de las aguas de la subcuenca del Río Viejo, como aporte de información científico-técnica para el desarrollo de estrategias de protección, conservación y aprovechamiento sostenible, como parte del proceso de gestión local de los recursos hídricos. El estudio del CIRA/UNAN ha logrado un avance en la comprensión de los procesos físicos, químicos, biológicos y potencial hídrica en la subcuenca, todos factores de conocimiento claves para tomar decisiones sobre la gestión integrada de los Recursos Hídricos en la subcuenca del Río Viejo que tiene gran importancia para toda la cuenca 69. Este estudio ha aportado información y se han visto los resultados en este informe sobre: Medio físico-natural y potencial hídrico. Estado físico-químico relacionado a la calidad de agua. Biodiversidad de los componentes principales biológicos con dos sistemas de bioindicadores, macrozoobentos y fitobentos, para evaluar si las tensiones ambientales causadas por el uso han tenido impactos y en qué grado. Presencia de contaminantes. Contaminación microbiológica - si existe impactos por fecalismo. Calidad microbiológica y sanitaria. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 221

223 6.4 Conclusiones principales del diagnostico de los recursos hídricos en la subcuenca del Río Viejo. Se presenta las conclusiones principales del diagnostico de los recursos hídricos del estudio: La producción hídrica en la parte alta de la subcuenca del río Viejo es alta hasta mediana y por lo tanto las medidas de protección y reforestación tienen alta prioridad en un programa de ordenamiento territorial. La calidad de agua en la cuenca alta es buena y por lo tanto es esencial reforzar y establecer zonas específicas de protección. El denominador común de todas las microcuencas es la deforestación. Esto combinado con el terreno con pendientes inclinadas ha causado el predominio de la escorrentía sobre la recarga lo que evidencia el deterioro ambiental. Debido a las prácticas de uso de agua de manera ecológicamente insostenible (cambios inadecuados en el uso de suelo), la escorrentía prevalece sobre la recarga, lo que provoca que los caudales bases no se mantienen. Los impactos mas destacados encontrados en este estudio: 1. La contaminación microbiológica por fecalismo (humano y ganado) que han convertido la calidad de agua a un factor de riesgo para el consumo y la recreación de la población y 2. la sobreexplotación en el uso de agua para riego Se detectó una clara pérdida en calidad biológica en la cuenca media y baja debido a contaminación y la falta de caudales bases. La calidad del agua en la gran mayoría de las fuentes superficiales y subterráneas estudiadas aporta condiciones del agua apta para el riego. Se encontraron concentraciones de nutrientes que indican aportes permanentes de fosforo y nitrógeno procedentes de fuentes puntuales en la parte alta en Santa Rosa y Nacascolo, en la parte media en La Trinidad-Casco Urbano y La Trinidad-Las Lajas y así en la parte baja en el Río Grande (MELONICSA). Las heces del ganado y el escurrimiento desde suelos fertilizados cercanos a los ríos y las aguas grises de las áreas urbanas figuraron como los principales aportes de nutrientes. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 222

224 6.5 Identificación de características y problemas críticos de las aguas superficiales y agua subterránea; soluciones y medidas de intervención. Aplicando la base de información contenido en los resultados del presente diagnostico, se ha identificado las características y problemas críticos de las aguas superficiales y aguas subterráneas para luego realizar un análisis de la producción hídrica para toda la subcuenca y en particular por las tres áreas: parte alta, media y baja; esto con el fin de presentar una propuesta preliminar de abordaje de la situación encontrada en la subcuenca del Río Viejo. El equipo multidisciplinario de investigadores de CIRA/UNAN que participaron en todas las fases de este estudio compuesto por especialistas en geología, hidrogeología, hidrología, biología, microbiología, química y gestión de cuenca identificó las características y los problemas críticos por cada punto de muestreo de las aguas subterráneas y aguas superficiales en la subcuenca. En base de esta información se aportaron sugerencias para solucionar los problemas y medidas específicas de intervención. Esto se realizó en sesiones colectivas usando matrices para asegurar la integralidad de la evaluación realizado en el proceso de intercambio de todos los expertos. El resultado se expresó en matrices por cada punto de muestreo de agua subterránea y superficial y se encuentra en los Anexos 7.l y 7.m. Luego se procedió a resumir estas matrices para las tres partes de la subcuenca, alta, media y baja. Se ha creado las matrices de la parte alta, media y baja específicamente para aguas superficiales que se presenta en las Figuras, 6b, 6c y 6d y aguas subterráneas en las Figuras, 6e, 6f y 6g. Luego se realizó un resumen de la producción hídrica y medidas correctivas sugeridas especialmente para cada uno de los tres partes de la subcuenca y finalmente para el río Viejo integralmente. (Figura 6h) Estas matrices de problemas y aportes a soluciones están destinadas a mejorar la calidad y disponibilidad de agua en beneficio a cambios en la calidad de vida para la población en la subcuenca del río Viejo. Son elementos que podrían ayudar en asegurar el futuro uso adecuado del agua que se encaminan hacia el uso potencial de agua en la subcuenca Aguas Superficiales (Figuras 6b, 6c y 6d). Parte Alta Aunque la calidad de agua reflejada en los resultados químicos y bioindicadores en la parte alta fue buena, las soluciones y medidas de intervención proyectan la necesidad para controlar la disposición de desechos sólidos y líquidos. Debido al abrevadero de ganada sin restricciones se sugiere controlar el acceso del ganado a las fuentes de agua. Como se observó en todo el río Viejo, hay problemas en la parte alta por el uso de agua para riego que implica la necesidad de regulación. En Los Encuentros se encontró indicadores de contaminación fecal de origen humano y animal que requiere el establecimiento de condiciones higiénico-sanitarias con la introducción de infraestructura sanitaria. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 223

225 Con alta prioridad se recomienda declarar la parte alta como zona de reserva forestal para promover la restauración del bosque y así mejorar las condiciones de recarga y el caudal base del río Viejo que involucra la delimitación de zonas especiales de protección de la recarga hídrica. Parte Media El agua en la parte media (La Trinidad) presenta un deterioro sustancial en la calidad química reflejada en indicadores de eutrofización alta por la entrada puntual de nutrientes de fosforo y nitrógeno. Además, se encontró una situación de extremadamente alta contaminación fecal de origen humano y animal en el agua del río. Estos problemas críticos requieren de un diseño y construcción de una red de alcantarillado sanitario con un sistema de tratamiento de las aguas servidas adaptada a las condiciones especificas de la ciudad de la Trinidad. Debido a los resultados que muestra la presencia de plaguicidas en el agua se recomienda introducir buenas prácticas de uso de plaguicidas en los cultivos de la subcuenca. Igual que en la parte alta y baja es urgente regular el volumen de agua para irrigación y el abrevadero de ganado a las fuentes de agua. Parte Baja En la parte baja la calidad química del agua es buena con excepción de los niveles de nutrientes en el Punto Melonicsa que apunta a enriquecimiento de nutrientes debido a aguas de retorno de zonas agrícolas; se recomienda realizar el diseño y instalación de sistemas de tratamiento de retorno de riego adaptadas a las concentraciones de nutrientes encontradas. En toda la parte baja se encuentra contaminación fecal de origen humano y animal lo que implica organizar la correcta disposición de desechos líquidos de la población. Es importante introducir buenas prácticas de uso de plaguicidas ya que se encontró plaguicidas en niveles similares a los límites recomendados por las normas canadienses para la protección de la vida acuática en específica la presencia de Dieldrin en el Punto Melonicsa. Los indicadores biológicos apuntan a categoría pobre indicando que la calidad de agua ha sido impactada por la población, uso de suelo agrícola y abrevadero de ganado. Como en toda la cuenca es importante controlar el acceso del ganado a las fuentes de agua y como mencionado anteriormente, sistemas de disposición de desechos sólidos y líquidos de la población. El uso de agua para riego (alta demanda para maíz y arroz) afecta el caudal base en el sistema hídrico del río lo que apunta como en toda la subcuenca a la urgencia a introducir la regulación del volumen de agua para irrigación. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 224

226 Matrices de Aguas Superficiales Características y Problemas Críticos Aportes a soluciones y Medidas de Intervención Parte Alta Características destacadas y Problemas Criticas Calidad Química buena. Indicadores biológicas Buena calidad: excepción de Los Encuentros. Contaminación fecal de origen humano y animal Impacto por la población, uso de suelo agrícola y abrevadero de ganado. Uso de agua para riego. Importante es Soluciones y Medidas de Intervención Controlar la disposición de desechos sólidos y líquidos de la población y establecimientos comerciales como restaurantes. Controlar y normar la calidad de agua para recreación. No utilizar el agua para riego de cultivos que se consumen crudos. Establecer condiciones higiénico-sanitarias con introducción de infraestructura sanitaria. Regular el volumen de agua para irrigación. Promover la aplicación de buenas prácticas agrícolas. Control del acceso del ganado a las fuentes de agua. Promover campañas de limpieza del área aledaña a la corriente del río. Organizar la correcta disposición de desechos sólidos y desechos líquidos de la población. Declarar la parte alta como zona de reserva forestal. Delimitar y proteger las zonas de protección de recarga hídrica. Promover el desarrollo de turismo sostenible. Campañas de educación y sensibilización. Diseñar un plan de adaptación especial para el cambio climático ambiental. Figura 6.b. Aguas superficiales: Características, Problemas Críticos, Soluciones y Medidas de Intervención de la Parte Alta de la subcuenca del Río Viejo CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 225

227 Parte Media Características destacadas y Problemas Criticas Calidad Química con indicadores de eutrofización alta (fosforo y nitrógeno) Extremadamente alta contaminación fecal de origen humano y animal. Mayor número de plaguicidas detectados Indicadores biológicas Regular a Pobre Impacto por la población, uso de suelo agrícola y abrevadero de ganado. Uso de agua para riego. Importante es Soluciones y Medidas de Intervención Diseñar un plan integral que contemple la construcción de la red de alcantarillado sanitario con sistema de tratamiento de las aguas servidas de la ciudad. Regular el volumen de agua para irrigación. Controlar el acceso del ganado a las fuentes de agua. Introducir buenas prácticas de uso de plaguicidas. Regular el volumen de agua para irrigación. Control del acceso del ganado a los fuentes de agua. Promover campañas de limpieza del área aledaña a la corriente del río. Organizar la correcta disposición de desechos sólidos y desechos líquidos de la población. Reordenamiento del centro urbano, La Trinidad con énfasis en tratamiento de aguas residuales domesticas y industriales. Campañas de educación y sensibilización. Diseñar un plan de adaptación especial para el cambio climático Figura 6.c. Aguas Superficiales: Características, Problemas Críticos, Soluciones y Medidas de Intervención de la Parte Media de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 226

228 Parte Baja Características destacadas y Problemas Criticas Calidad Química buena. Niveles de nutrientes en el Punto Melonicsa indican aguas de retorno de zonas agrícolas (enriquecidas con nutrientes). Contaminación fecal de origen humano y animal. Plaguicidas detectadas en niveles similares a los recomendados por las normas canadienses para la protección de la vida acuática-caso Dieldrin en el Punto Melonicsa. Indicadores biológicas mayoría en categoría pobre excepción La Mojarra y Melonicsa en Regular. Impacto por la población, uso de suelo agrícola y abrevadero de ganado. Uso de agua para riego (Alta demanda para Maíz y Arroz). Soluciones y Medidas de Intervención Diseñar sistemas de tratamiento de las aguas de retorno de riego. Organizar la correcta disposición de desechos sólidos y desechos líquidos de la población. Controlar el acceso del ganado a las fuentes de agua. Introducir buenas prácticas de uso de plaguicidas. Regular el volumen de agua para irrigación. Diseñar planes de reforestación en zonas con potencial forestal. Establecer zonas de protección hídrica. Organizar la correcta disposición de desechos sólidos y desechos líquidos de la población. Importante es Campañas de educación y sensibilización Diseñar un plan de adaptación especial para el cambio climático Figura 6.d. Aguas Superficiales: Características, Problemas Críticos, Soluciones y Medidas de Intervención de la Parte Baja de la subcuenca del río Viejo CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 227

229 6.5.2 Aguas Subterráneas (Figuras 6.e, 6.f y 6g). Parte Alta La calidad física-química del agua de los pozos y manantiales muestreados es buena pero con baja contenido de flúor en algunos de ellos lo que apunta a la necesidad a enriquecimiento de las aguas con flúor por ENACAL. Sin embargo la contaminación fecal de origen humano y animal ha llegado a niveles en que el agua no es apta para consumo en el caso de los manantiales y pozos excavados muestreados. Los pozos perforados si tienen buena calidad microbiológica apta para consumo humano. Tomando en cuento los problemas identificados es muy importante iniciar programas para la protección de los pozos excavados y manantiales que consiste en delimitar y señalar el área de protección de la pila de captación con sistemas de canalización. En el caso de los pozos excavados, es importante introducir campañas de limpieza en periodos de rutina como cada 3 meses en y alrededor de la pila de captación e implementar un sistema de vigilancia permanente por la población. Es necesario aplicar cloración al agua o el hervido del agua en casa o el uso de filtros caseros en las viviendas que consuman agua de las fuentes indicadas. Para el continuo uso de los manantiales como fuente de agua es importante investigar más en detalle la geología y geofísica que incluye el monitoreo de caudal con series de tiempo más largas. Desde luego es primordial promover educación y sensibilización ambiental sobre el manejo y protección del agua de manantiales y pozos excavados. Parte Media En el caso de los manantiales, pozos excavados y perforados se encontró el agua con una buena calidad física-química con excepción de algunos manantiales con turbidez y hierro total que sobrepasa la norma en época lluviosa y en el caso de algunos pozos excavados con bajo contenido de flúor. Sin embargo, se determinó una contaminación fecal de origen humano y animal en los manantiales, pozos excavados y perforados que ha causado que el agua no sea apta para consumo humano. Los aportes a soluciones son los mismos que se elaboró para la parte alta y los programas recomendados para toda la cuenca posteriormente detallados en este subcapítulo de aguas subterráneas. Parte Baja Como en la parte alta y media, el agua posee características físico-químicas indicativas de una buena calidad en los manantiales, pozos excavados y perforados con la excepción que algunos manantiales mostraron bajo contenido de flúor y un pozo perforado (Rosario Abajo) con problemas de nitratos en época de lluvias pero que no llegan a valores arriba de la norma recomendada. El pozo de San José del Naranjo mostró calidad regular debido al termalismo residual con altos valores de sulfatos y flúor arriba de la norma. Sin embargo, se encontró contaminación fecal de origen humano y animal que convierte la calidad de agua en no apta para consumo humano en los manantiales, pozos excavados y perforados. Los aportes a soluciones son los CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 228

230 mismos que se elaboró para la parte alta y los programas recomendados para toda la cuenca posteriormente detallada en este subcapítulo de aguas subterráneas. Se considera importante informar la escuela donde está ubicado el Pozo Perforado-San José del Naranjo ya que el agua del pozo presenta condiciones no adecuadas para consumo (calidad física-química, presencia de dieldrin en niveles baja de la norma para consumo y además no es apta para consumo por su calidad microbiológica) Recomendaciones para toda la subcuenca. Considerando todos los resultados de calidad de agua estudiados de aguas subterráneas, se recomienda hacer un inventario de todos los pozos de la subcuenca. En el proceso de inventario es importante hacer recomendaciones específicas sobre la reubicación de ganado y la ubicación de posibles letrinas, aguas arriba de los pozos. Para la protección del agua en los pozos excavados se sugiere la purga completa y posteriormente la limpieza al menos una vez al año. En el caso de los pozos perforados es importante delimitar y señalar el área de protección del pozo e introducir limpieza del radio. En algunos casos será necesaria reubicar lavanderos y baños o construir sistemas de tratamiento de aguas grises. Es importante mencionar que se realizó análisis para arsénico y cadmio en todos los pozos y manantiales muestreados y el agua presentó concentraciones que no sobrepasan el valor para consumo humano. Sin embargo, debido a la geología y presencia de zonas mineralizadas en la subcuenca se recomienda incluir en el monitoreo siempre metales y en especial arsénico y cadmio. En general habría que establecer un plan de monitoreo de calidad de agua que incluye determinaciones físico-químicas, microbiológicas y de metales pesados (arsénico y cadmio) en manantiales y pozos usados para el consumo del agua especialmente en todas las escuelas. Se recomienda normar el uso de plaguicidas y promover buenas prácticas agrícolas. Es urgente promover la educación y sensibilización ambiental que incluye medidas para protección de pozos y manantiales, ubicación de letrinas y destacar la importancia de la calidad de agua. En zonas mineralizadas que se encuentran más en la parte baja es recomendable limitar la perforación o excavación de pozos. En base a los resultados de calidad del agua que toma en cuento salinidad, índice de absorción de sodio y el contenido de boro, el agua en todos los pozos y manantiales muestreados es apta para el uso para riego para todo tipo de cultivo con excepción del pozo perforado San José del Naranjo; sin embargo se recomienda regular el volumen de extracción según las características de potencial hídrica en la zona especifica. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 229

231 Matrices de Aguas Subterráneas Características y Problemas Críticos y Soluciones y Medidas de Intervención Parte Alta Soluciones y Medidas de Intervención Características destacadas y Problemas Críticos Recarga subterránea 0,29 a 0.77 MMC anuales Total MMC de Recarga Anual La escorrentía con 593MMC anuales, supera la recarga. Calidad Física-Química buena (bajo contenido de flúor). Pozo Perforado Los Arados con problemas de concentraciones de dureza y hierro altas. Contaminación fecal de origen humano y animal-no apta para consumo. (Manantiales y pozo excavado) Pozos Perforados-de buena calidad microbiológica, apta para consumo humano. Clasificación para riego C1-S1 apta para todo tipo de cultivo. (Manantiales) Clasificación para riego C2-S1, apta para riego de cultivos tolerantes al sodio. (Pozos perforados) Manantiales: Delimitar y señalar un área de protección de pila de captación. Mejorar el sistema de captación y canalización. Establecer campañas de limpieza (al menos cada 3 meses) en y alrededor de la pila de captación. Implementar un sistema de vigilancia permanente. Aplicar cloración al agua o recomendar el hervido del agua en casa o el uso de filtros caseros. Gestionar el enriquecimiento de las aguas con flúor ante la institución encargada (ENACAL). La utilización de manantiales requiere de investigación geológica y geofísica a detalle y monitoreo de caudal con series de tiempo más largas. En la mayoría de los manantiales y pilas de captación, se recomienda delimitar un área de protección de la fuente de agua y mejorar el sistema de captación en cuanto a diseño y protección. Algunos manantiales necesitan que se construya nuevamente la pila de captación sellada, con cámara de captación y grifos externos. Promover la educación y sensibilización ambiental sobre el manejo del agua de manantiales y su protección. Pozos Hacer un inventario de pozos con recomendaciones para la protección de la calidad de agua que incluye: CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 230

232 Arsénico y Cadmio no sobrepasan el valor de consumo humano. Residuos de plaguicidas organoclorados (heptacloro) en concentraciones que no sobrepasan el valor establecido por las normas internacionales para consumo humano en 1 manantial y 1 pozo excavado. Pozos Excavados En el caso de los pozos excavados se recomienda la purga completa de los mismos, y posteriormente la limpieza de ellos, al menos una vez al año. Delimitar y establecer área de protección del pozo. Reubicar el ganado y las letrinas. Adecuar un sistema de extracción. Pozos Perforados Delimitar y señalar el área de protección del pozo. Gestionar tratamiento no convencional para disminuir la dureza y el hierro de las aguas, a través de la institución encargada (ENACAL). Gestionar el enriquecimiento de las aguas con flúor ante la institución encargada (ENACAL). Limpieza del radio de protección del pozo. Reubicación de lavanderos y baños o se construya un sistema de tratamiento de aguas grises. En general: Establecer un plan de monitoreo de calidad de agua que incluye físico-químico, microbiológico y metales pesados (arsénico y cadmio) en manantiales y pozos usado para el consumo del agua especialmente en todas las escuelas. Normar el uso de plaguicidas. Promover buenas prácticas agrícolas. Promover la educación y sensibilización ambiental que incluye medidas para protección de pozos y manantiales, ubicación de letrinas y sobre la importancia de la calidad de agua. Reubicación de letrinas que se encuentra aguas arriba de los pozos. Reforestación en las zonas de recarga. Realizar geología a detalle y delimitar las zonas mineralizadas donde se limita la perforación o excavación de pozos. Figura 6.e. Aguas Subterráneas: Características y Problemas Críticos de la Parte Alta de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 231

233 Parte Media Soluciones y Medidas de Intervención Características destacadas y Problemas críticos Recarga subterránea 1.5 a 28 MMC anuales Total 125.9MMC de Recarga Anual. Manantiales: Delimitar y señalar un área de protección de pila de captación. Asegurar con candado la tapa de la cámara de recolección y adaptar grifos hacia el exterior. Mejorar el sistema de captación y canalización. Manantial - Calidad Física- Química buena (con excepción ph baja y en época lluviosa turbidez y hierro total sobrepasan la norma) Pozos Perforados Calidad Física-Química buena Pozo Excavado- Calidad Física- Química buena (bajo contenido de fluor). Contaminación fecal de origen humano y animal-no apta para consumo. (Manantiales, pozo excavado y pozos perforados). Clasificación para riego C1-S1 apta para todo tipo de cultivo. (Manantiales) Clasificación para riego C2-S1, apta para riego de cultivos tolerantes al sodio. (Pozos Establecer campañas de limpieza (al menos cada 3 meses) en y alrededor de la pila de captación. Implementar un sistema de vigilancia permanente. Aplicar cloración al agua o recomendar el hervido del agua en casa o el uso de filtros caseros. La utilización de manantiales requiere de investigación geológica y geofísica a detalle y monitoreo de caudal con series de tiempo más largas. En la mayoría de los manantiales y pilas de captación, se recomienda delimitar un área de protección de la fuente de agua y mejorar el sistema de captación en cuanto a diseño y protección. Pozos Hacer un inventario de pozos con recomendaciones para la protección de la calidad de agua que incluye: Pozos Excavados En el caso de los pozos excavados se recomienda la purga completa de los mismos, y posteriormente la limpieza de ellos, al menos una vez al año. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 232

234 perforados y Pozo Excavado) Delimitar y establecer área de protección del pozo. Reubicar el ganado y las letrinas. Arsénico y Cadmio no sobrepasan el valor de consumo humano. Tensión por ubicación de letrinas aguas arriba del pozo y en algunos casos malas condiciones higiénico-sanitarias en el área inmediata del pozo. Limpieza del área inmediata. Clorar el agua antes del uso en caso de contaminación bacteriológica. Pozos Perforados Mejorar la infraestructura de protección (plancha de concreto). Clorar el agua antes del uso de consumo en caso de contaminación bacteriológica. En general: Establecer un plan de monitoreo de calidad de agua que incluye físico-químico, microbiológico y metales pesados (arsénico y cadmio) en manantiales y pozos usado para el consumo del agua especialmente en todas las escuelas. Promover la educación y sensibilización ambiental que incluye medidas para protección de pozos y manantiales, ubicación de letrinas y la importancia de la calidad de agua. Reubicación de letrinas que se encuentra aguas arriba de los pozos. Reforestación en las zonas de recarga. Realizar geología a detalle y delimitar las zonas mineralizadas donde se limita la perforación o excavación de pozos. Figura 6.f. Aguas Subterráneas: Características y Problemas Críticos de la Parte Media de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 233

235 Parte Baja Soluciones y Medidas de Intervención Características destacadas y Problemas Críticos Recarga subterránea 0,03 a 72 MMC anuales Total MMC de Recarga Anual. La Escorrentía es menor que la recarga dada la extensión pequeña e las microcuencas, con 196MMC anuales Manantiales - Calidad Física-Química buena (bajo contenido de flúor). Pozos Perforados Calidad Física- Química buena con problemas con altos valores de Nitratos en el pozo El Jobo en época de lluvias pero que no alcanza a sobrepasar el valor recomendada. El pozo de San José del Naranjo tiene calidad regular debido al termalismo residual (altos valores de sulfatos arriba de la norma y flúor). Pozo Excavado- Calidad Física- Química buena Contaminación fecal de origen humano y animal-no apta para consumo. (Manantiales, pozo excavado y pozos perforados). Solamente el manantial El Pavón es Manantiales: Delimitar y señalar un área de protección de pila de captación. Construir pila de captación sellada con cámara de recolección, tapa asegurada con candado grifos hacia el exterior. Establecer campañas de limpieza (al menos cada 3 meses) en y alrededor de la pila de captación. Implementar un sistema de vigilancia permanente. Aplicar cloración al agua o recomendar el hervido del agua en casa o el uso de filtros caseros. La utilización de manantiales requiere de investigación geológica y geofísica a detalle y monitoreo de caudal con series de tiempo más largas. Promover la educación y sensibilización ambiental sobre el manejo del agua de manantiales y su protección. Pozos Hacer un inventario de pozos con recomendaciones para la protección de la calidad de agua que incluye: Pozos Excavados En el caso de los pozos excavados se recomienda la purga completa de los mismos, y posteriormente la limpieza de ellos, al menos una vez al año. Delimitar y establecer área de protección del pozo. Reubicar el ganado y las letrinas. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 234

236 apta para consumo. Todos los pozos y manantiales tienen la clasificación para riego C2- S1 apta para todo tipo de cultivo. Con excepción del Pozo Perforados San José del Naranjo con la clasificación C3-S1, aguas de salinidad alta solamente para cultivos tolerantes a la salinidad. Arsénico y Cadmio no sobrepasan el valor de consumo humano. Se detectó Dieldrin en el pozo perforado San José del Naranjo en concentraciones por debajo del valor sugerido por las normas para consumo humano. Manantiales presentan en algunos casos pocas medidas de protección y falta limitar el área de protección. Limpieza del área inmediata. Clorar el agua bacteriológica. Pozos Perforados antes del uso en caso de contaminación Mejorar la infraestructura de protección y sello sanitario. Limpieza del radio de protección del pozo. Delimitar y señalar el área de protección del pozo. Clorar el agua antes del consumo en caso de problemas de contaminación bacteriológica. Es necesaria hacer un informe para la escuela donde está ubicado el Pozo Perforado-San José del Naranjo ya que el agua del pozo presenta condiciones no adecuadas para consumo (calidad físicaquímica, presencia de dieldrin en niveles baja de la norma para consumo y además no es apta para consumo por su calidad microbiológica) En general: Establecer un plan de monitoreo de calidad de agua que incluye físico-químico, microbiológico y metales pesados (arsénico y cadmio) en manantiales y pozos usado para el consumo del agua especialmente en todas las escuelas. Promover la educación y sensibilización ambiental que incluye medidas para protección de pozos y manantiales, ubicación de letrinas y sobre la importancia de la calidad de agua. Reubicación de letrinas que se encuentra aguas arriba de los pozos. Normar el uso de plaguicidas. Promover buenas prácticas agrícolas. Reforestación en las zonas de recarga. Realizar geología a detalle y delimitar las zonas mineralizadas donde se limita la perforación o excavación de pozos. Figura 6.g. Aguas Subterráneas: Características y Problemas Críticos de la Parte Baja de la subcuenca del Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 235

237 6.5.3 Producción Hídrica (Figura 6h) Tomando en cuenta la producción hídrica superficial en caudales de MMCA (2.i 1, 2 y 3 ) y producción hídrica subterránea (Figuras 2.g 1, 2 y 3 ) o sea recarga en MMC por año (Figuras 2.g 1, 2 y 3 ) se ha clasificado la producción hídrica total por Km 2 en las tres partes de la subcuenca del Río Viejo (Figuras 2.l 1, 2 y 3 ). Estos resultados revelan, como mencionado en las conclusiones 6.4, que la producción hídrica (adaptada de Matus, O. 2009) en la parte alta de la subcuenca del Río Viejo es alta hasta mediana. Esta información destaca la urgencia para introducir medidas especiales de protección y reforestación en la parte alta como componente de un programa de ordenamiento territorial para impedir la continuación del proceso de deterioro (solamente 9% de los suelos mantienen bosques en la parte alta). En la parte media, la producción es compuesta de valoraciones moderadas y bajas. La parte baja presenta regiones en su gran mayoría con una producción hídrica baja seguida por algunas regiones de moderada producción y otras regiones pequeñas consideradas como muy baja (Figuras 2.l. 2 y 3 ). Esto se debe a que las condiciones para la recarga están limitadas en la parte media y baja debido a la heterogeneidad de microambientes y microcuencas y al tipo y usos de los suelos que imperan en las dos partes que limitan la infiltración. Se recomienda tomar en cuenta estas condiciones específicas del medio físico-natural en los proyectos de restauración y saneamiento de la parte media y baja en particular que deberían facilitar mejores condiciones de infiltración. La recarga total es el factor que mantiene los caudales bases de los ríos y los niveles de los pozos y por lo tanto, juega un papel de alta importancia para garantizar la disponibilidad de agua. Restaurar las condiciones naturales requiere atención especial por medio de la implementación de obras de reforestación y manejo de suelos con el fin de aumentar el volumen de la recarga que en la actualidad es menor que la escorrentía. Debido a las prácticas de uso de agua de manera ecológicamente insostenible y cambios inadecuados en el uso de suelo, la escorrentía prevalece sobre la recarga en la subcuenca del Río Viejo, lo que provoca que los caudales bases no se mantengan. Por lo tanto es muy importante priorizar la introducción de programas para el mejor aprovechamiento de la escorrentía mediante obras de captación y retención adaptadas a las condiciones físico-naturales de la zona en consideración. La estimación de la descarga subterránea de la subcuenca del Rio Viejo es de unos MMCA. Este potencial podría ser mejor aprovechado en los lugares donde los parámetros hidrogeológicos sean favorables para la producción de agua subterránea lo que implica realizar estudios hidrogeológicos locales en detalle cuando se trata de planificar un aumento de la explotación por la construcción de pozos. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 236

238 Zona Condiciones Geologicas Características de la subcuenca Uso de Suelo Produccion Hidrica Superficial (Escorrentía en MMCA) Produccion Hidrica Subterrane a (Recarga en MMCA) Descarga Subterrane a MMC anuales Medidas correctivas, aprovechamiento y protección para la Zona Medidas correctivas, aprovechamiento y protección para Río Viejo Parte Alta Ubicada en las tierras altas del Gran parte de esta zona está cubierta por tacotales y bosque, lo que se asocia a la presencia de los suelos molisoles, interior del terciario volcanico, con ricos en materia orgánica y con buen una área de 349 km 2. En esta zona La componen 18 m.c., de las drenaje. En las máximas alturas ubicadas es donde se localizan las mayores cuales 2 (Guanabana y Colón en la divisoria norte de la cuenca hay presencia de alfisoles que cuenta con alturas (entre 1701 y 1050 msnm), Arriba) ocupan el 76% del bosques abundantes de pinos, se alcanzan pendientes hasta de 35 territorio, que es muy apta liquidambar y café con sombra y los La tierras altas estan constituidad por rocas volcanicas de las formaciones Matagalpa y Coyol del terciario, cuya composición son lavas de basaltos andesíticas y dacíticas, tobas, piroclastos y sedimentos aluviales. para la infiltración, debido al mosaico de pendiente y suelos ultisoles se presentan en las áreas rugosidades de sus terrenos. más árida con bosque de trópico seco. El restante 24% (16 m.c.) no es favorecidad por la infiltración por lo compacto La distribución de los usos de suelos esta del terreno y poca rugosidad dada por: Un 80% de Pasto y Maleza y al poseer pequeña area de (Tacotales), 11% Café y Cultivos y 9% de bosques drenaje no se forman corrientes permantes La escorrentia puede ser aprovechada para La zona alta presenta una alta productividad diversidad de usos mediante obras de hidrica, aún deben realizarse planes de captación y/o retención, tomando en manejo para que no continúe su deterioro. consideración un uso sostenible. Implementar obras de reforestación y manejo de suelos para aumentar el volumén de la recarga, debido que en la actualidad es menor que la escorrentía. La explotación subterránea debe ser evaluada para cada zona o microzona de interes, al garantizar esto se proyecta el uso sostenible. Parte Media Parte Baja Tambien ubicada en las tierras altas del interior del terciario volcanico, con una área de 314 km 2. Es más accidentada con pendientes mayores a los 30, son terrenos escarpados y sus máximas alturas oscilan entre los 1385 y 1445 msnm Compuesta por rocas volcanicas de diferente composición y época de desosición, entre ellas basaltos, dacitas, ignimbritas, andesitas, y sedimentos del cuaternario Es la parte de la cuenca de R.V. con mayor extensión, 887 km 2, la ubicación está entre la depresión Nicaragüense y el incio de las tierras altas. Es zona con bastanes accidentes geográficos entre los más importantes, El Valle de Sebaco y el de San Francisco Libre, asi como escarpes locales con pendientes que alcanzan los 90. las alturas van desde los 37,5 a los 1350 msnm. La geolgía de la parte inferior de esta área es más reciente, conformada por rocas básicas, medias y ácidas; basaltos, andesitas y dacitas respectivamente. Todas ellas están muy alteradas por la actividad hidrotermal Compuesta por 12 m.c., 4 de ellas ocupan la mayor extensión (77%) y son las que presentan las mejores condiciones para la infiltración, el resto de m.c. presentan terrenos mas compactos que dificultan la infiltración. Hay mas variedad de suelos; Inceptisol, Molisol, Ultisol, Alfisol y Entisol, enumerados en orden de mayor a menor abundancia. En esta zona se presentan los bosques de tropico seco, por estar ubicado en la zona donde se dan las menores precipitaciones del país (<800 mm anuales) El uso de suelos esta caranterizado en un 66% de Pasto y Maleza, 12% cultivos y café en las partes mas altas de la cuenca y un 21% de Bosque diverso. Por su extensión, presenta un mosaico de 6 tipos de suelos (Alfisoles, Entisoles, Inceptisoles, Molisoles, Ultisoles y La Componen 77 m.c., la de Vertisoles), el menos abundante es el mayor importancia es Ultisol y el más distribuido en la cuenca Quebrada Honda (215 km 2 ) el Molisol. que ocupa un 50% del área del Valle de Sebaco. La infiltración en esta zona es favorecida por el grado de meteorización de las rocas Sus usos estan compuesto de un 72% Pastos, tacotales y Maleza, 17% de Cultivos y 10% de bosque Establecer obras de capatación para escorrentía dada la baja permeabilidad de las rocas. Realizar Estudio Geológico a Detalle para descartar áreas mineralizadas muy pronunciadas en la parte baja de la cuenca. La estmación de la descarga subterránea de la cuenca del R.V. es de unos MMCA. Este potencial pordría ser aprovechado en los lugares donde los parametros hidrogeologicos sean favorables para la producción de agua subterránea, esto mediante estudios hidrogeológicos locales. La parte media y baja de la cuenca del R.V. reflejan de medianas a bajas condiciones para la recarga, debido a la heterogeneidad de microambientes y microcuencas, al tipo y usos de los suelos que imperan en la zona, por lo tanto, estas particulariadades deben ser consideradas en los proyectos integrales de manejo y saneamiento de estas dos zonas en particular. Para obras de captación - pozos, manantiales, debe realizarse el estudio hidrogeológico a detalle, para conocer el potencial hídrico y zona de recarga. Figura 6.h. Resumen de la Producción Hídrica y Medidas Correctivas para los tres partes de la subcuenca y para todo el Río Viejo. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 237

239 6.6 Uso Real y una Propuesta para Uso Potencial. Retos para el Futuro La función universal de la gestión del agua es maximizar los beneficios sociales derivados del agua. En el desarrollo de una estrategia para la gestión integrada de las cuencas es necesario orientarse por el uso potencial del sistema hídrico en consideración. Actualmente la subcuenca del Río Viejo tiene usos reales que consisten en el aprovechamiento del caudal para la generación hidroeléctrica, su extracción para el riego de cultivos, el turismo en un grado muy bajo en la subcuenca, existen algunos zonas en la parte alta donde la población toma el agua para su consumo directamente del río, uso domestica por la población, como abrevadero para ganado, pesca de subsistencia y sirve como receptor de desechos líquidos y sólidos y residuos de plaguicidas. (Figura 6.i) Uso Real Actual Aprovechamiento del caudal y calidad de agua Generación Hidroeléctrica Riego Turismo Consumo Humano en la parte alta Uso domestica Abrevadero para ganado Pesca de subsistencia Receptor de desechos líquidos y sólidos Plaguicidas Figura 6.i. Uso Real Actual del agua del Río Viejo. Tomando en cuenta los resultados de este diagnostico que muestra impactos fuertes que surgen de los mismos usos actuales es claro que no contribuyen a un uso sostenible que garantiza el mantenimiento de los recursos de agua en cantidad y calidad en el sistema hídrica del río Viejo. La conservación del caudal del Rio Viejo y la calidad de las aguas superficiales y subterráneas en la cuenca requiere buscar una estrategia que corresponde con la determinación de los usos potenciales que sirven más bien como factores de desarrollo para la población de la subcuenca, la cuenca 69 CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 238

240 y desde luego Nicaragua. La función universal de la gestión del agua es maximizar los beneficios sociales derivados del agua y la conservación del funcionamiento natural de los ecosistemas del cuerpo de agua. Como equipo multidisciplinario de CIRA/UNAN quienes conocen los impactos que han causado los usos actuales por medio del presente diagnostico, sometimos una propuesta para orientar los usos potenciales del sistema hídricos de la subcuenca del río Viejo que incluyen los siguientes: 1) Mantener los ecosistemas y biodiversidad del sistema del Río Viejo, 2) recreación para la población que requiere mejoras en las condiciones higiénicosanitarias, 3) aprovechamiento racional para la generación hidroeléctrica, 4) la pesca deportiva 5) el uso controlado y asignado para riego en la agricultura y 6) ecoturismo. (Figura 6.j) Uso Potencial Aprovechamiento del caudal y calidad de agua Mantener los ecosistemas y biodiversidad del sistema del río Viejo. Recreación para la población que requiere mejoras en las condiciones higiénico-sanitarias Aprovechamiento racional para la generación hidroeléctrica. Pesca deportiva. Uso controlado y asignado para riego en la agricultura. Ecoturismo. Figura 6.j. Propuesta para el Uso Potencial del agua del Río Viejo. Estos constituyen una primera propuesta que tiene que ser consultado, ampliado y modificado por los municipios, las instituciones, organizaciones no-gubernamentales, los comités de agua potable y saneamiento y organizaciones de la población en la subcuenca. Es claro que para cambiar los usos actuales y buscar la orientación hacia los usos potenciales es necesaria desarrollar medidas concretas como parte de una estrategia de gestión para la subcuenca. Algunas de estas medidas han sido destacadas en la discusión sobre posibles soluciones e intervenciones de los matrices en 6.5. Para mencionar algunos que merecen ser priorizados: 1) Es urgente inventariar la cantidad CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 239

241 y regular el uso del agua para riego. Esto significa establecer el inventario de bombas sobre el Río Viejo y conocer por medio de un sistema de registro los volúmenes de extracción de aguas del río y aguas subterráneas. 2) Es necesario establecer medidas para limitar el uso del agua como receptor de desechos lo que significa un mejoramiento en la infraestructura sanitaria y que incluye tratamiento domiciliar para aguas grises y aguas residuales industriales en los centros urbanos y rurales en toda la subcuenca adaptadas a la densidad y condiciones de la población. 3) Para evitar el uso como receptor de residuos de agroquímicos es importante introducir buenas prácticas de uso de plaguicidas y fertilizantes en la subcuenca. 4) Es urgente introducir reforestación y ordenamiento territorial acompañado del manejo de suelos, practicas agrosilvoforestales y silvopastoriles. El reto para el futuro es mejorar la gestión integrada de la subcuenca que requiere la creación y aplicación de políticas y prácticas de intervención que involucra la aplicación de la información y los conocimientos generados en este diagnostico que ha sido realizado para facilitar el desarrollo de una estrategia integral institucional de la subcuenca del Río Viejo como ha sido sugerido por el Proyecto PIMCHAS. Este proceso ha sido asumido bajo el liderazgo de la Autoridad Nacional de Agua (ANA) en la subcuenca. La conservación del caudal del Rio Viejo y la calidad de las aguas superficiales y subterráneas en la subcuenca requiere una serie de acciones que mejoran y aseguran su disponibilidad en calidad, cantidad y continuidad. Esta estrategia debe ser dirigida a la restauración de la subcuenca y garantizar la ejecución coordinada de las inversiones y medidas hacia un mismo fin Establecimiento de un Programa de Monitoreo en la subcuenca del Río Viejo. Este estudio es un diagnóstico ambiental que aporta información de la línea base ambiental del Río Viejo. El equipo multidisciplinario ha identificado problemas críticos que se necesita abordar para establecer un plan de gestión integral de la subcuenca; este plan se elaborará en conjunto con todos los actores de la subcuenca tomando en cuenta el estado ambiental que se ha determinado en el Río Viejo por medio de este estudio. Las medidas de intervención orientadas a mejorar la gestión futura en la subcuenca deberían ser acompañadas por un programa de monitoreo con el fin de evaluar la efectividad de las mismas y ejecutado por un equipo multidisciplinario de científicos. Se considera esencial estructurar el plan de gestión tomando en cuenta las características geomorfológicas y de uso de la tierra de la zona alta, media y baja. Tomando en cuenta los usos de agua proyectados en la subcuenca se establecerá un programa de monitoreo basado en los resultados de la línea base y diseñado con el fin de aportar información sobre el estado del agua en su calidad y los factores relacionados al potencial hídrico en la subcuenca. También el programa debe servir para evaluar si existe un equilibrio entre el uso del agua para maximizar los beneficios sociales y económicos y la conservación del funcionamiento natural de los ecosistemas del cuerpo de agua. En el caso del Río Viejo el sistema de monitoreo debería incluir CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 240

242 mediciones para evaluar si las intervenciones han incidido positivamente en los problemas de calidad de agua y producción hídrica encontrados en la subcuenca respetando las características geomorfológicas en las tres zonas de la subcuenca. Los resultados de un programa de monitoreo son esenciales para la toma de decisiones relacionadas con la gestión futura en la subcuenca y los planes destinados para los usos sostenibles del agua; se desarrolla el programa de monitoreo para tener una base científica para crear políticas de gestión con que se puede enfrentar y reducir los impactos causados por el uso no-adecuado del agua, cambios en uso de suelo y el cambio climático. Es necesario diseñar el sistema con metas definidas que corresponden con la estrategia de gestión y las medidas de intervención. Esta estrategia debe ser revisada con regularidad y continuamente actualizada en base de la información resultante del monitoreo. Los elementos del monitoreo de la subcuenca del Río Viejo basados en las conclusiones y problemas críticos identificados en este estudio deberían tomar en cuenta no solamente los impactos en la calidad de aguas subterráneas y superficiales sino también para darle seguimiento a los resultados de las medidas de intervención, evaluando si han podido promover y mejorar la producción hídrica en los diferentes partes de la subcuenca. El predominio de la escorrentía sobre la recarga indica que es esencial incluir un sistema de mediciones para darle seguimiento a la producción de agua en la parte alta, media y baja y que representa las variaciones meteorológicas que influyen en el volumen de agua en el sistema del río (si se mantienen los caudales bases o no) y la recarga. Es esencial incluir un componente de monitoreo sobre las extracciones de agua que incluye la cantidad de agua usada en todas las operaciones de riego en la subcuenca, mediante un inventario de bombas de riego y una revisión de la cantidad de extracción real, usando macromedidores volumétricos, de acuerdo a las especificaciones de autorizaciones o concesiones. Es importante incluir puntos de interés especial para los Municipios como por ejemplo el impacto de la fuente puntual de contaminación que surgen de las aguas municipales de la Trinidad que impactan en la salud ambiental de la población y afectan la calidad del agua en el Río Viejo. En base a un inventario de todos los pozos excavados y perforados incluyendo los manantiales en toda la subcuenca es esencial incluir un monitoreo de las aguas subterráneas priorizando las escuelas como puntos sensibles para asegurar la buena calidad de agua de consumo. Se recomienda que incluya determinaciones físico-químicas, microbiológicas y de metales pesados con especial atención a arsénico y cadmio. Para poder contar con más información requerida para el balance hídrico de la subcuenca se considera importante formar redes hidrometeorológicas más densas administradas por los municipios o la autoridad de cuenca que aún falta conformar, e interconectadas al sistema nacional. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 241

243 El sistema de monitoreo de las aguas superficiales debe aportar elementos para evaluar el impacto de las variaciones en la calidad de agua y los caudales del río sobre diferentes sistemas de indicadores biológicos (macroinvertebrados acuáticos y fitobentos) que indican cambios y/o mejoras en la biodiversidad; es necesario organizar un sistema de muestreos planificados en los diferentes estaciones del año correspondientes con las variaciones en el volumen del agua presente en el río y con una distribución espacial de puntos en la parte alta, media y baja que representan el estado del todo el sistema hidrológico del río. El monitoreo microbiológico de las aguas superficiales y subterráneas es fundamental ya que la contaminación fecal pone en riesgo el uso adecuado del agua para consumo y recreación. Se considera importante incluir determinaciones de compuestos tóxicos en las aguas superficiales y subterráneas como metales, en especial arsénico y cadmio, ya que existen zonas mineralizadas en la subcuenca (principalmente en la parte baja), y plaguicidas, para vigilar la presencia de residuos debido al uso de suelo para la agricultura, siendo los cultivos de arroz y las hortalizas los dominantes en la subcuenca los que muestran mayor uso de estos tóxicos. Se recomienda incluir monitoreo de la sedimentación, ya que existen partes del río donde el caudal está afectado por acumulación de sedimentos producto de la acentuada erosión en este territorio. El programa de monitoreo debería contener el componente de nutrientes de las aguas superficiales y subterráneas ya que se encontró evidencia del escurrimiento de heces del ganado, suelos fertilizados cercanos a los ríos, fuentes puntuales de entrada de nutrientes por aguas municipales y agua de retorno para riego en algunos sectores. Por ello es importante vigilar el desarrollo de procesos de eutrofización en los cuerpos de agua receptores. Se considera fundamental establecer una región de alta prioridad para la conservación en la zona alta de la subcuenca lo que implica establecer medidas de intervención con sus correspondientes elementos de monitoreo para calidad y producción de agua, en vista que el estudio de base reveló que la calidad de agua de dicha zona todavía mantiene indicadores biológicos y químicos de buena calidad y la producción hídrica es la más alta de toda la subcuenca. 6.8 Referencias Bibliográficas. CIRA/UNAN, Informe Final. Estudio de Calidad y Disponibilidad de los Recursos Hídricos en la Subcuenca del Río Viejo. Managua. J.A.Thornton, W.Rast, M.M. Holland, G.Jolankai & S.O.Ryding.,1999. Assessment and Control of Nonpoint Source Pollution of Aquatic Ecosystems, A Practical Approach. Paris: The Parthenon Publishing Group. Philip J. Boon & Catherine M. Pringle, Assessing the Conservation Value of Fresh Waters, An International Perspective. Cambridge: University Press. CIRA/UNAN Capitulo 6 - Conclusiones del estudio y aportes para lograr un estado ambientalmente equilibrado 242

244 Capitulo 7 Glosario General y Anexos Abarca todas aquellas definiciones técnicas mencionadas en cada uno de los capítulos, así como también tablas y figuras complementarias. 7.1 Glosario general CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 243

245 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. Acuífero Aluvial: Un acuífero formado a partir de los sedimentos arrastrados y acumulados en las partes bajas (cauces, pie de montaña, hondonadas, etc). 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. Arsénico: Es un elemento distribuido extensamente por toda la corteza terrestre, en su mayoría en forma de sulfuro de arsénico o de arseniatos y arseniuros metálicos. La principal fuente de arsénico del agua de consumo es la disolución de minerales y menas de origen natural. Excepto en las personas expuestas al arsénico por motivos laborales, la vía de exposición más importante es la vía oral, por el consumo de alimentos y bebidas. En ciertas regiones, las fuentes de agua de consumo, particularmente las aguas subterráneas, pueden contener concentraciones altas de arsénico. En algunas zonas, el arsénico del agua de consumo afecta significativamente a la salud, y el arsénico se considera una sustancia a la que debe darse una prioridad alta en el análisis sistemático de fuentes de agua de consumo. Con frecuencia, su concentración está estrechamente relacionada con la profundidad del pozo. Bacterias: Organismos microscópicos o microorganismos muy importantes, capaces de causar enfermedades. Bits: Unidad de expresión del Índice de Diversidad (Shannon & Weaver). 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. Cadmio: El cadmio es un metal que se utiliza en la industria del acero y en los plásticos. Se libera al medio ambiente en las aguas residuales, y los fertilizantes y la contaminación aérea local producen contaminación difusa. Las impurezas de cinc de CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 244

246 las soldaduras y las tuberías galvanizadas y algunos accesorios de fontanería metálicos también pueden contaminar el agua de consumo. El consumo de tabaco es una fuente adicional significativa de exposición al cadmio. Calidad del Agua: Características químicas, físicas y biológicas del agua con respecto a su utilidad para un uso particular. 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 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. Color: 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. 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), 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. Coliformes fecales: (Coliformes termotolerantes) son un subgrupo de las bacterias coliformes totales y tienen las mismas propiedades, excepto que toleran y crecen a una mayor temperatura, C. Se encuentran en las heces de animales de sangre caliente y su presencia en el agua indica una reciente contaminación. Los coliformes fecales se denominan termotolerantes por su capacidad de soportar temperaturas más elevadas. Esta denominación está ganando más adeptos actualmente, pues sería una forma más apropiada de definir este subgrupo que se diferencia de los coliformes totales por la característica de crecer a una temperatura superior. Composición taxonómica de 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. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 245

247 Cosmopolita: Común en todos o en la mayoría de los sitios similares en su tipo alrededor del mundo. 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. Demanda bioquímica de oxígeno (DBO 5 ): 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. Diatomeas bentónicas: Grupo de microalgas silificadas que viven sobre un sustrato natural o artificial (piedras, hojas, macrófitas, troncos, sedimento etc). 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. 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.). 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. Especie: Grupo de organismos con características semejantes entre si y con la capacidad de reproducirse entre si y tener descendencia fértil. 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. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 246

248 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. 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). Fósforo inorgánico disuelto: Comúnmente referido como ortofosfato (P-PO 4 ) 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. Graben de Nicaragua: Estructura Geológica limitada en ambos lados por fallas paralelas, que consiste en terreno hundido y posteriormente rellenado. Está ocupado principalmente por los Lagos Cocibolca y Xolotlán. Hábitat: Ambiente y/o espacio que reúne las condiciones adecuadas para que una población biológica pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia. 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. 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 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. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 247

249 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 recolecta así será la unidad de medida de los individuos encontrados. 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 biótico: Permite la valoración del estado ecológico de un ecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación. Para ello a los grupos de invertebrados acuáticos 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. 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. 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. Macrófitas: Plantas acuáticas visibles a simple vista, entre las que se encuentran principalmente plantas vasculares acuáticas. 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. Manantial: Sitio de nacimiento de las aguas subterráneas. En general representa el comienzo de un río o quebrada. 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. Mercurio: El mercurio puede formar numerosas especies, algunas con una apreciable solubilidad mientras que otras son bastante insolubles. La concentración de mercurio en medios acuosos es relativamente pequeña, encontrándose normalmente unido a materia particulada y al sedimento. El mercurio presenta una elevada toxicidad potencial, principalmente como consecuencia de los procesos de bioacumulación. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 248

250 El mercurio inorgánico está presente en aguas superficiales y subterráneas, en concentraciones generalmente menores que 0,5 µg.l -1, aunque pueden darse concentraciones mayores en aguas subterráneas por la presencia en la zona de yacimientos de menas de mercurio. Metales: Es el grupo de los compuestos constituidos por los diferentes elementos metálicos, por lo cual las características de los mismos dependen, entre otros factores, del metal que esté incorporado. Desde la perspectiva de los potenciales efectos que pueden generar, quizás los de mayor importancia son los compuestos de arsénico, mercurio y cadmio. 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 (N0 3 - ), nitritos (N0 2 - ) y amoníaco (NH 3 ) y nitrógeno molecular (N 2 ). 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. Polución: Modificación de los elementos físicos, químicos o biológicos del agua, provocada por descargas de productos líquidos, gaseosos o sólidos en las aguas superficiales o subterráneas, convirtiéndolas en peligrosas o nocivas para la salud pública, seguridad y/o prosperidad de la población, o bien haciéndolas inutilizables para usos domésticos, agricultura, industria, mantenimiento de la vida de los peces y de otros organismos acuáticos. Porosidad de fisuración: Porosidad secundaria producto de diversos procesos tectónicos que originan un red fisuras de mayor a menor tamaño e intensidad. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 249

251 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. Plaguicidas: Son sustancias químicas o mezclas de sustancias, destinadas a matar, repeler, atraer, regular o interrumpir el crecimiento de seres vivos considerados plagas. Se clasifican según sus usos, en insecticidas, fungicidas, herbicidas, acaricidas, nematicidas, rodenticidas, etc. Quebrada: Hendidura estrecha de una montaña por donde fluye el agua ya sea temporal o permanente. Recarga potencial: Volumen potencial de agua que recibe un acuífero en un intervalo de tiempo dado. Recarga Total: Volumen potencial de agua que recibe un acuífero en un intervalo de tiempo dado y en un área determinada. Redes de flujo: Representación cartográfica de la dirección del flujo de aguas subterráneas, elaborado a partir del mapa piezométrico. Sólidos: Se pueden denominar sólidos de forma genérica todos aquellos elementos o compuestos presentes en el agua y que no son agua ni gases. Atendiendo a esta definición, cabe clasificarlos en dos grandes grupos: disueltos y en suspensión; en cada uno de ellos a su vez se pueden diferenciar los sólidos volátiles y los no volátiles. 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. Sólidos en suspensión: Es descriptivo de la materia orgánica e inorgánica particulada existente en el agua (aceites, grasas, arcillas, arenas, fangos, etc.), sedimentable o que pueda ser retenida por un filtro. La presencia de sólidos en suspensión participa en el desarrollo de la turbidez y el color del agua, mientras que la de sólidos disueltos determina la salinidad del medio, y en consecuencia la conductividad del mismo. Sustrato: área de condiciones ambientales uniformes donde se asienta la comunidad de seres vivos para desarrollar sus funciones vitales. sp.: especie, se utiliza cuando se conoce el género pero no la especie. Taxa: Plural de taxón; grupo de organismos emparentados que pertenecen a cualquier jerarquía (familia, género, especie). Taxón: 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 CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 250

252 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. 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. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 251

253 7.2 Anexos Anexo 7.a. Formato de campo para recolecta de muestras para la unidad de venta y los laboratorios involucrados CIRA/UNAN. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 252

254 Anexo 7.b. Formato de cadena de custodia de muestras para la unidad de venta y los laboratorios involucrados CIRA/UNAN. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 253

255 Anexo 7.c. Variables físico químicas analizadas, métodos y procedimientos operativos normalizados utilizados en el CIRA/UNAN. Variables Determinadas Nombre de la técnica Referencias para el Método Laboratorio y PON CIRA/UNAN Determinación de Turbidez Nefelométrica 2130.B APHA SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-01 Determinación de ph Potenciométrica 4500-H.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-02 Determinación de Conductividad Potenciométrica 2510.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-03 Determinación de Color Comparación Visual 2120.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-04 Determinación de Dureza Total Volumétrico - titulación con EDTA 2340 C. APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-05 Determinación de Calcio Volumétrico - titulación con EDTA 3500-Ca.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-06 Determinación de Magnesio Por calculo 3500-Mg.B APHA, SMEWW 21 st Edition, 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. Aguas Naturales PON-AN-07 Determinación de Sodio Fotometría de llama 3500-Na.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-08 Determinación de Potasio Fotometría de llama 3500-K.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-09 Determinación de Alcalinidad Titulación visual 2320.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-11 Determinación de Aniones: Cloruros, Nitratos y Sulfatos Cromatografía Iónica con Supresión Química 4110.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-12 Determinación de Boro Colorimétrica de la Curcumina 3500-B.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-13 Determinación de Fluoruros Colorimétrica del SPADNS 4500-F.D APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-14 Determinación de Sílice Colorimétrica del Molibdosilicato 4500-SiO 2.C APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-15 Determinación de hierro total Colorimétrica de la Fenantrolina 4500-Fe.B. APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-16 Determinación de Nitritos Colorimétrica 4500-NO 2.B APHA, SMEWW 21 st Edition, Aguas Naturales PON-AN-20 Determinación de Amonio Colorimétrica del Azul de Indofenol Rodier, J. (1981). Análisis de las Aguas Naturales, Residuales y Agua de Mar. España: Ediciones Omega. Aguas Naturales PON-AN-21 CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 254

256 Anexo 7.d. Grupos de plaguicidas analizados y límite de detección (LD) del método utilizados 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 CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 255

257 Anexo 7.e 1. Programa del tallere de capacitación con el componente físico-natural, por docentes investigadores del CIRA/UNAN, parte alta subcuenca. Municipios involucrados: San Sebastián de Yali, San Rafael del Norte, Jinotega y La Concordia. Fecha Hora Actividades Martes 08/Marzo 2011 Miércoles 09/Marzo :00 am - 12:00 pm 12:00-1:00 pm ALMUERZO 1:00-2:30 pm 10:30 am y 2:30 pm 2:50-4:20 pm 8:30 am - 2:00 pm Presentación general del proyecto Calidad y Disponibilidad de los recursos hídricos de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA-UNAN/CARE-MARENA- PIMCHAS Características físicas de la subcuenca: Geología, Hidrogeología y zonas de recarga. Características físicas de la subcuenca (cont.): Pruebas de infiltración en suelos, medición de caudales, medición de niveles de pozos (excavados y perforados), medición de manantiales, entre otros subtemas. REFRIGERIO 10:30 am REFRIGERIO 2:00-3:00 pm ALMUERZO Presentación de los resultados preliminares de las características físicas de la subcuenca del Rio Viejo (CIRA/UNAN). Clase práctica sobre los temas aprendidos en la clase del día anterior. Lugar de las capacitaciones Área de sesiones en la Casita de San Payo San Rafael del Norte. Pozo perforado en Namanji y Rio Nacascolo. Docentes/ Participantes Docentes: MSc. Yelba Flores, MSc. Jorge Guatemala y Mtra. Thelma Salvatierra del CIRA/UNAN Participantes: Delegados de las alcaldías, MARENA- PIMCHAS, delegados de MARENA departamental, líderes comunitarios, red CAPs, ENACAL, ONGs, entre otros. 3:00-6:00 pm Viaje de regreso a San Rafael del Norte y a San Sebastián de Yali. Anexo 7.e 2. Programa del taller de capacitación con el componente físico-natural, por docentes investigadores del CIRA/UNAN, parte media subcuenca. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 256

258 Municipios involucrados: Estelí, La Trinidad, San Nicolás y San Isidro Fecha Hora Actividades Jueves 10/Marzo/2011 Viernes 11/Marzo/ :00 am - 12:00 pm Presentación general del proyecto Calidad y Disponibilidad de los recursos hídricos de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA-UNAN/CARE-MARENA- PIMCHAS Características físicas de la subcuenca: Geología, Hidrogeología y zonas de recarga. 12:00-1:00 pm ALMUERZO 1:00-2:30 pm Características físicas de la subcuenca (cont.): Pruebas de infiltración en suelos, medición de caudales, medición de niveles de pozos (excavados y perforados), medición de manantiales, entre otros subtemas. 10:30 am y 2:30 pm REFRIGERIO 2:50-4:20 pm 9:30 am - 1:30 pm Presentación de los Resultados preliminares de las características físicas de la subcuenca del Rio Viejo (CIRA/UNAN). Clase práctica sobre los temas aprendidos en la clase del día anterior. 11:00 am REFRIGERIO 1:30-2:30 pm ALMUERZO Lugar de las capacitaciones Restaurante GOVENIAS, La Trinidad Tributario Las Lajas Profesores/ Participantes Docentes: MSc. Yelba Flores, MSc. Jorge Guatemala y Mtra. Thelma Salvatierra del CIRA/UNAN Participantes: Delegados de las alcaldías, MARENA- PIMCHAS, delegados de MARENA departamental, líderes comunitarios, red CAPs, ENACAL, ONGs, entre otros. 2:30-6:00 pm Viaje de regreso a La Trinidad y Managua. Anexo 7.e 3. Programa del taller de capacitación con el componente físico-natural, por docentes investigadores del CIRA/UNAN, parte baja subcuenca. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 257

259 Municipios involucrados: Sebaco, Ciudad Darío, El Jicaral y San Francisco Libre. Fecha Hora Actividades 9:30 am - 12:00 pm 12:00-1:00 pm ALMUERZO Presentación general del proyecto Calidad y Disponibilidad de los recursos hídricos de la subcuenca del Rio Viejo. CIRA-UNAN/CARE-MARENA- PIMCHAS Características físicas de la subcuenca: Geología, Hidrogeología y zonas de recarga. Lugar de las capacitaciones Profesores/ Participantes Martes 15/Marzo/2011 1:00-2:30 pm 10:30 am y 2:30 pm REFRIGERIO 2:50-4:20 pm Características físicas de la subcuenca (cont.): Pruebas de infiltración en suelos, medición de caudales, medición de niveles de pozos (excavados y perforados), medición de manantiales, entre otros subtemas. Presentación de los Resultados preliminares de las características físicas de la subcuenca del Rio Viejo (CIRA/UNAN). FUPADE-Ciudad Darío Docentes: MSc. Yelba Flores, MSc. Jorge Guatemala y Mtra. Thelma Salvatierra del CIRA/UNAN Participantes: Delegados de las alcaldías, MARENA- PIMCHAS, delegados de MARENA departamental, líderes comunitarios, red CAPs, ENACAL, ONGs, entre otros. 10:00 am - 2:00 pm Clase práctica sobre los temas aprendidos en la clase del día anterior. Miércoles 16/Marzo/ :00 am REFRIGERIO 2:00-3:00 pm ALMUERZO Sector del Rio Viejo en La Perla. 3:00-6:00 pm Viaje de regreso a Ciudad Darío y Managua. Anexo 7.f 1. Programa del taller de capacitación con el componente de calidad de agua e indicadores biológicos, por docentes investigadores del CIRA/UNAN, parte media subcuenca. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 258

260 Municipios involucrados: Estelí, La Trinidad, San Nicolás y San Isidro Fecha Hora Actividades Jueves 24/Marzo/2011 9:30 am - 10:30 pm 10:30 am - 12:30 pm Características generales del agua: Descripción del agua, propiedades, importancia y criterios para su calidad. Variables físico-químicas para determinar calidad de agua: Definición de las variables físicas (T o ; 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. 10:30 am REFRIGERIO (sin descanso) 12:30-1:30 pm 1:30-2:30 pm 2:30-3:30 pm ALMUERZO Colecta, custodia, preservación y traslado de las muestras de agua y sedimentos. Materiales para la colecta, tipo de muestras (superficial-ríos, lagos, lagunas, etc., y subterránea-pozosexcavados/perforados, manantiales, etc.), tipo de preservación y traslado para las variables físicas y químicas. Presentación de los Resultados preliminares calidad físico-química de las aguas del Rio Viejo (CIRA/UNAN, Marzo 2010). 3:30 pm REFRIGERIO (con descanso) 3:30-4:30 pm Calidad del agua a través de la medición de variables Microbiológicas: Características generales de las bacterias y virus; indicadores de contaminación fecal; colecta de muestras bacteriológicas. Resultados preliminares calidad microbiológica de las aguas del Rio Viejo (CIRA/UNAN, Marzo 2010-Enero 2011). Lugar de las capacitaciones Restaurante GOVENIAS, La Trinidad Docentes/ Participantes Docentes: MSc. Selvia Flores, MSc. Carmen Chacón y Mtra. Thelma Salvatierra del CIRA/UNAN Participantes: Delegados de las alcaldías, MARENA- PIMCHAS, delegados de MARENA departamental, líderes comunitarios, red CAPs, ENACAL, ONGs, entre otros. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 259

261 9:00-10:30 am Calidad del agua a través de la medición de otras variables Biológicas: Características generales de las variables biológicas; descripción general del fitoplancton (algas), del zooplancton, de los macroinvertebrados acuáticos bénticos (MIAB) tanto en ecosistemas lenticos como loticos; diversidad biológica; descripción de los Índices Biológicos; importancia como bioindicadores a los MIAB; colecta, preservación, custodia y traslado de las muestras. Viernes 25/Marzo/ :30 am REFRIGERIO 10:50-11:10 am 11:10 am - 2:10 pm 2:10-3:10 pm 3:10 pm - 4:10 pm 4:30-7:00 pm Traslado al sitio de la clase práctica. Clase práctica sobre los temas aprendidos en la clase teórica. ALMUERZO Clase práctica sobre colecta de muestras de agua en grifo para análisis bacteriológico. Viaje de regreso a Managua. Tributario La Trinidad después del puente. Restaurante GOVENIAS, La Trinidad CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 260

262 Anexo 7.f 2. Programa del taller de capacitación con el componente de calidad de agua e indicadores biológicos, por docentes investigadores del CIRA/UNAN, parte baja subcuenca. Municipios involucrados: Sebaco, Ciudad Darío, El Jicaral y San Francisco Libre. Fecha Hora Actividades Martes 29/Marzo/2011 9:30 am - 10:30 pm 10:30 am - 12:30 pm 10:30 am 12:30-1:30 pm 1:30-2:30 pm 2:30-3:30 pm Características generales del agua: Descripción del agua, propiedades, importancia y criterios para su calidad. Variables físico-químicas para determinar calidad de agua: Definición de las variables físicas (T o ; 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. REFRIGERIO (sin descanso) ALMUERZO Colecta, custodia, preservación y traslado de las muestras de agua y sedimentos. Materiales para la colecta, tipo de muestras (superficial-ríos, lagos, lagunas, etc., y subterránea-pozosexcavados/perforados, manantiales, etc.), tipo de preservación y traslado para las variables físicas y químicas. Presentación de los Resultados preliminares calidad físico-química de las aguas del Rio Viejo (CIRA/UNAN, Marzo 2010). 3:30 pm REFRIGERIO (sin descanso) Lugar de las capacitaciones FUPADE-Ciudad Darío Docentes/ Participantes Docentes: MSc. Selvia Flores, MSc. Carmen Chacón y Mtra. Thelma Salvatierra del CIRA/UNAN Participantes: Delegados de las alcaldías, MARENA- PIMCHAS, delegados de MARENA departamental, líderes comunitarios, red CAPs, ENACAL, ONGs, entre otros. 3:30-4:30 pm Calidad del agua a través de la medición de variables Microbiológicas: Características generales de las bacterias y virus; indicadores de contaminación fecal; colecta de muestras bacteriológicas. Resultados preliminares calidad microbiológica de las aguas del Rio Viejo (CIRA/UNAN, Marzo 2010-Enero 2011). CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 261

263 9:00-10:30 am Calidad del agua a través de la medición de otras variables Biológicas: Características generales de las variables biológicas; descripción general del fitoplancton (algas), del zooplancton, de los macroinvertebrados acuáticos bénticos (MIAB) tanto en ecosistemas lenticos como loticos; diversidad biológica; descripción de los Índices Biológicos; importancia como bioindicadores a los MIAB; colecta, preservación, custodia y traslado de las muestras. Jueves 31/Marzo/ :30 am REFRIGERIO 10:30-11:10 am 11:10 am - 2:10 pm 2:10 pm - 3:10 pm 3:10-4:00 pm 4:00-7:00 pm Traslado al sitio de la clase práctica. Clase práctica sobre los temas aprendidos en la clase teórica. Clase práctica sobre colecta de muestras de agua en un pozo perforado para análisis bacteriológico. ALMUERZO Viaje de regreso a Managua. Sector del Rio Viejo en La Perla. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 262

264 Anexo 7.g. Fotos de los taller de capacitación facilitados por docentes investigadores del CIRA/UNAN. CIRA/UNAN Capitulo 7 - Glosario General y Anexos 263