Tabla de Contenidos. RESUMEN 3 JUSTIFICACIÓN 4 Planteamiento del problema 5 OBJETIVO GENERAL 6

Transcripción

1 LICEO LA RITA Análisis físico, químico y biológico de la cuenca hidrológica del Río Guápiles y su posible relación con el impacto ecológico ocasionado por los habitantes aledaños y comercios sobre el mismo, durante el periodo de marzo a octubre del año 2012 en Guápiles, Pococí, Limón

2 Tabla de Contenidos RESUMEN 3 JUSTIFICACIÓN 4 Planteamiento del problema 5 OBJETIVO GENERAL 6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 7 HIPÓTESIS 8 Metodología de investigación 9 Resumen de los datos obtenidos 12 Análisis de la investigación 17 Análisis de los datos obtenidos por el GLX 17 Análisis de los datos obtenidos a partir de los macro invertebrados 19 Conclusiones 21 Recomendaciones 22 Agradecimientos 23 Bibliografía 24 Referencias en Internet 25 2

3 RESUMEN Actualmente en nuestro país, la calidad de las aguas de los ríos ha venido a menos, constantemente vemos como cada cuenca, río o riachuelo están contaminados, por diversas causas, como los desechos químicos de actividades agrícolas, la basura, residuos fecales entre otros. Esto ha provocado que este recurso cada vez sea menos útil para su aprovechamiento como agua potable y como criadero de muchas especies acuáticas de plantas y animales. El río Guápiles es uno de los dos ríos que atraviesan el principal distrito del Cantón de Pococí, que corresponde a la comunidad de Guápiles. Es una zona con una alta densidad poblacional y comercial, y por ende sobre la margen del río, el mismo recoge un sin fin de desechos tanto sólidos como líquidos- El presente trabajo consistió en realizar un análisis químico-físico y biológico de la calidad del agua del río Guápiles, a partir de tres puntos de ubicación diferentes: El primero donde nace el río en el manto acuífero de Pococí, el segundo punto de referencia es el centro de Guapiles y el tercero es cerca de la comunidad de la Rita ubicada a 7 km del centro de Guápiles. Para esta investigación se utilizó el equipo electrónico llamado Xplorer GLX, se recolectaron muestras de coliformes, nitratos y ph, además se hizo la recolección de macro invertebrados para analizar la calidad de agua obtenida y así poder tener un balance general de lo estudiado. 3

4 JUSTIFICACIÓN El presente trabajo tiene como finalidad el poder determinar si existe un impacto ecológico directo de la comunidad de Guápiles sobre el río y así poder identificar las posibles causas que lo generan y si dicho impacto afecta la calidad del agua del mismo, así como la vida de muchas especies acuáticas tanto de flora como fauna. Se escoge dicho río por ser uno de los que atraviesan la zona de Guápiles, además de que nace en una zona muy cercana de guápiles y pasa cerca de la comunidad de la Rita, punto en el cual, está nuestro colegio. Es por esa razón, que podemos obtener tres puntos diferentes de estudio muy cercanos y accesibles y poder así determinar, si a lo largo de la trayectoria del río, este se ve o no directamente afectado por la contaminación que genera el comercio y la población de esta comunidad. 4

5 Planteamiento del problema Cómo se encuentra desde el punto de vista físico, químico y biológico la cuenca hidrológica del Río Guápiles y su posible relación con el impacto ecológico ocasionado por los habitantes aledaños y comercios sobre el mismo, durante el periodo de marzo a octubre del año 2012 en Guápiles, Pococí, Limón? 5

6 OBJETIVO GENERAL Analizar desde el punto de vista físico, químico y biológico la cuenca hidrológica del Río Guápiles y su posible relación con el impacto ecológico ocasionado por los habitantes aledaños y comercios sobre el mismo, durante el periodo de marzo a octubre del año 2012 en Guápiles, Pococí, Limón. 6

7 OBJETIVOS ESPECÍFICOS a) Realizar un análisis Físico-químico con el equipo electrónico Xplorer GLX y el equipo La Motte sobre la calidad del agua del río Guápiles, a partir de tres puntos diferentes de muestreos. b) Identificar a través de macro invertebrados la calidad del agua del río Guápiles, a partir de tres puntos diferentes de muestreos a lo largo del río. c) Determinar la influencia directa del impacto ecológico que ocasiona la población rural y el comercio de la comunidad de Guápiles sobre el río Guápiles. 7

8 HIPÓTESIS La mayoría de los desechos domésticos de casas y comercios son lanzados a lo largo de la margen del río Guápiles, provocando una contaminación directa sobre el río y por ende alterando la flora y fauna acuática del mismo. 8

9 Metodología de investigación a) Un equipo electrónico Xplorer Glx (ps-2002). Procedimiento: Se enciende el equipo, se calibran los sensores de ph, Conductividad, oxígeno disuelto y temperatura y se introducen en el agua durante cinco minutos y se anotan los datos respectivos, además se anotarán la longitud, altitud, latitud y los satélites localizados por el GPS del lugar donde se realizó las muestras. Sustancias que se analizarán: 1) ph disuelto: El ph (potencial de hidrógeno) es una característica del agua que se mide en una escala de 1 a 14. Si el ph del agua es menor que 7, será ácida, y si es mayor, se dirá que es un agua alcalina o básica. Del ph del agua depende en gran medida qué tipo de peces pueden vivir en dicho lugar. Un ph tan alto resulta bastante toxico, ya que los efectos son parecidos al acido, es decir, en materias habría oxidación y corrosión. 2) Oxígeno disuelto: Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. Un adecuado nivel de oxígeno disuelto es necesario para una buena calidad del agua. El oxígeno es un elemento necesario para todas las formas de vida. Los torrentes naturales para los procesos de purificación requieren unos adecuados niveles de oxígeno para proveer para las formas de vida aeróbicas. Como los niveles de oxígeno disuelto en el agua bajen de 5.0 mg/l, la vida acuática es puesta bajo presión. A menor concentración, mayor presión. Niveles de oxígeno que continúan debajo de 1-2 mg/l por unas pocas horas pueden resultar en grandes cantidades de peces muertos. 9

10 3) Conductividad: El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. La unidad básica para medir la conductividad es el siemens por centímetro. El agua destilada tiene una conductividad en el rango de 0,5 a 3 µsiemens/cm (un µs1 es la millonésima parte de un Siemens). La conductividad de nuestros sistemas de agua dulce generalmente es baja, variando entre 50 y µs/cm. En sistemas dulceacuícolas, conductividades por fuera de este rango pueden indicar que el agua no es adecuada para la vida de ciertas especies de peces o invertebrados. 4) Temperatura: El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC. La temperatura del agua afecta a la concentración de oxígeno disuelto a través de dos vías: su solubilidad y a través de su efecto sobre los microorganismos. Las altas temperaturas aceleran el metabolismo (la actividad) de las bacterias descomponedoras, hongos, protozoos, algas, etc., que proliferan en el agua y sobretodo en los sedimentos. Estos microorganismos obtienen energía y nutrientes oxidando la materia orgánica, sean restos animales o vegetales cualesquiera. Esto produce un fuerte incremento en el consumo de oxígeno por parte de estos organismos, que poseen ciclos generacionales muy rápidos. Si las altas temperaturas superan los 35 ª C y el contenido en materia orgánica es elevado, como ocurre en masas de agua, en las que se producen vertidos de aguas residuales, todo el oxígeno del agua puede ser consumido, dando lugar a un estado de anoxia en el medio acuático, con un resultado fatal para los peces. b) También para el análisis del agua se realizará la recolección y selección de macro invertebrados como bio indicadores de la calidad del agua utilizando el siguiente procedimiento: Procedimiento: Con una felpa o colador se recolectarán muestras de macro invertebrados en un área no mayor a 5 metros cuadrados y se compararán con el manual de bioindicadores, el cuál fue elaborado por Universidad de Costa Rica. 10

11 Es una nueva herramienta para conocer la calidad del agua, esto no quiere decir que desplace al método tradicional de los análisis Físico-químicos. Su uso simplifica en gran medida las actividades de campo y laboratorio, ya que su aplicación solo requiere de la identificación y cuanticación de los organismos basándose en los índices de diversidad ajustados a intervalos que califican la calidad del agua. Un organismo se considera bioindicador siempre y cuando se conozca el grado de tolerancia del mismo, no todos pueden darnos información debido a sus hábitos alimentarios o a su ciclo de vida. Por citar algunos organismos que pueden ser usados como bioindicadores están los moluscos, insectos, anélidos, hirudíneas, peces y el plancton, también es importante considerar la abundancia con que se les encuentra y la época del año. En este trabajo se intentará recolectar macro invertebrados acuáticos ofrecen ventajas para ser usados como indicadores de contaminación. Son generalmente abundantes, relativamente fáciles de recolectar y tienen el tamaño es suficiente para ser observados a simple vista, son universales, sedentarios, extremadamente sensibles a perturbaciones, presentan ciclos de vida relativamente largos, muestran una respuesta inmediata ante un impacto, su identificación taxonómica es bien conocida y no requiere de personal especializado para el muestreo. Tomaremos como referencia el Manual de Bioindicadores de la Calidad del Agua realizado por la EARTH y la UCR. 11

12 Resumen de los datos obtenidos Los datos que se presentarán corresponden a dos muestreos realizados en tres puntos diferentes sobre la margen del río Guápiles. - Primer punto observación: Ubicación 5 km al sur de la Bomba Santa Clara, Guápiles, comunidad de Buenos Aires. - Segundo punto observación: Centro de la comunidad de Guápiles - Tercer punto observación: 6 km al norte del Centro de Guápiles cerca de la comunidad de la Rita. Cuadro #1: Datos obtenidos con el Xplorer GLX, promedio de las dos visitas Fecha de la medición: 17 de Agosto de 2012 y 01 de Octubre de 2012 Hora: 1:00 p.m. Buenos Aires Guápiles Dato analizado Valor obtenido Dato analizado Valor obtenido Longitud (grados) Oeste Longitud (grados) Oeste Latitud (grados) 10.1 Norte Latitud (grados) Norte Altitud (m) 527 Altitud (m) 215 Satélites encontrados 6 Satélites encontrados 7 ph 6.5 ph 8.62 Oxígeno disuelto mg/l 5.6 Oxígeno disuelto mg/l 12.4 Temperatura ( 0 C ) 21 Conductividad (us/cm) 10 X 50 Temperatura ( 0 C ) 23.8 Conductividad (us/cm) 10X 87 12

13 La Rita Dato analizado Valor obtenido Longitud (grados) Oeste Latitud (grados) Norte Altitud (m) 180 Satélites encontrados 5 ph 8 Oxígeno disuelto mg/l 10,5 Temperatura ( 0 C ) 24 Conductividad (us/cm) 10 X 85 13

14 Gráfico # 1 Gráficos. Datos comparativos del muestreo tomados en los tres diferentes puntos. Conductividad en µs/cm sensor 10X Buenos Aires Guápiles La Rita Punto de muestreo Los datos obtenidos sobre conductividad son un promedio de las dos muestras hechas en los tres puntos de ubicación y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el año Gráfico # 2 Nivel de ph Buenos Aires Guápiles La Rita Punto de muestreo Los datos obtenidos sobre el nivel de ph son un promedio de las dos muestras hechas en los tres puntos de ubicación y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el año

15 Gráfico # 3 Temperatura en C Buenos Aires Guápiles La Rita Punto de muestreo Los datos obtenidos sobre la temperatura son un promedio de las dos muestras hechas en los tres puntos de ubicación y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el año Gráfico # 4 Cantidad Oxígeno Disuelto en mg/l Buenos Aires Guápiles La Rita Punto de muestreo Los datos obtenidos sobre la cantidad de oxígeno disuelto, son un promedio de las dos muestras hechas en los tres puntos de ubicación y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el año

16 Cuadro # 2. Resumen del tipo de especies obtenidas de Macro invertebrados en los tres puntos de muestreos. Buenos Aires Guápiles La Rita Especie de Macro invertebrado Puntaje según la BMWP-CR Especie de Macro invertebrado Puntaje según la BMWP-CR Especie de Macro invertebrado Puntaje según la BMWP-CR Coenagrionidae 4 Leptophlebiidae 8 Hidropsychidae 5 Hydropsychidae 5 Coenagrionidae 4 Beatidae E, 5 5 Dryopidae 5 Hydropsychidae 5 Leptophlebiidae 8 Megapodagrionidae 7 Psephenidae 7 Elmidae 5 Libellulidae 6 Oligochaeta 1 Chiromidae 2 Perilestidae 10 Elmidae 5 Ptilodactylidae 7 Ptilodactylidae 7 Glossosomatidae 8 Coenagrionidae 4 Corydalidae 6 Lutrochidae 7 Corydalidae 6 Lutrochidae 7 Coenagrionidae 4 Gomphidae 7 Tipulidae 4 Corydalidae 6 Calopterygidae 4 Leptophelibidae 8 Gomphidae 7 Glossosomatidae 8 Leptoceridae 8 Lutrochidae 7 Plecoptera 4 Baetidae 5 Chiromidae 2 Naucoridae 4 Corydalidae 6 Calopterygidae 4 Glossosomatidae 8 Total: 104 Total: 71 Total: 65 Los macro invertebrados anteriores fueron encontrados el 17 de agosto del

17 Análisis de la investigación La finalidad de la presente investigación, es conocer si a lo largo de la margen del río, sufre cambios debido a la posible contaminación que puede adquirir al pasar por el medio de la ciudad de Guápiles, dicho análisis se basa de acuerdo a los datos obtenidos en los cuadros #1 y #2. Empezaremos analizando los datos obtenidos por el GLX, posteriormente el análisis a partir de los macro invertebrados obtenidos: Análisis de los datos obtenidos por el GLX a) Análisis de la conductividad: Los datos obtenidos en los tres puntos de medición, muestran valores muy diferentes de conductividad, en el caso de la primera medición realizada en el manto acuífero de Pococí y Guácimo, donde nace el río Guápiles, las muestras arrojaron una conductividad de 50 µs/cm o 5 µs/m, dando un valor relativamente bajo, considerando que es donde se encuentran las nacientes del río y por ende el agua se encuentra en su gran mayoría libre de impurezas. En el caso de la segunda medición realizada en el centro de Guápiles, los datos dieron un valor de conductividad más alto (88 µs/cm), cuyo valor aumentó en un 76% del valor obtenido en Buenos Aires, esto puede deberse a varios factores como lo son: La disolución de ciertos minerales en el agua, a causa de los residuos de materia orgánica y de otras sustancias que son vertidas por los hogares y el comercio de dicha comunidad. De acuerdo a los datos obtenidos en el tercer punto de muestreo a 6 km de Guápiles, se obtuvo una conductividad de 85 µs/cm, cuyo valor disminuyó levemente comparado con el obtenido en el punto anterior, esto permite confirmar la confiabilidad de los datos obtenidos. Además es importante recalcar que el lugar donde se toma la muestra el río, el mismo recorrió desde el centro de Guápiles hasta el sitio de muestreo una distancia de 6 km pasando por lugares poco poblados, de ahí la leve disminución de su conductividad eléctrica. 17

18 b) Nivel de ph El nivel de ph en las tres muestras también mostró valores diferentes, en la muestra tomada en Buenos Aires dio un valor de 6,5, en Guápiles mostró un valor 8,62 y en la comunidad de la Rita 7,9. Es importante recalcar que el dato obtenido en Buenos Aires fue el valor más bajo, caracterizando al agua muy ligeramente ácida, cuya característica es del agua en un manto acuífero. Pero donde se observa un cambio muy significativo es la toma realizada en Guápiles, al dar un valor muy cercano a 9, lo cual indica un estado básico del agua, siendo una posible causa la contaminación por residuos orgánicos como por ejemplo detergentes y material fecal entre otros, debido al contacto directo con la zona urbana. En el caso del ph presentado en la comunidad de la Rita del río Guápiles, muestra un leve descenso comparado con el obtenido en Guápiles, pero sigue manteniendo un parámetro básico. c) Temperatura Los ecosistemas acuáticos se ven afectados por el ascenso térmico, porque varias especies de sangre fría que los habitan, son muy sensibles a las variaciones de temperatura. Ellos no pueden regular su temperatura corporal como lo hacen otros animales. Este fenómeno lo encontramos en esta investigación, si observamos los datos obtenidos en los tres sitios vemos la variación de la misma, en el primer punto al ser un lugar de mediana altura y boscoso marcó una lectura de 21 C, en el segundo punto dio un valor de 23,8 C y el tercer lugar de medición dio un valor de 24,3 C, notándose un incremento de la misma conforme avanza el recorrido. Este aumento de temperatura si la comparamos entre el primer lugar de muestreo y el último marca una diferencia de 3,3 C, que puede inferir directamente sobre la vida acuática del río. Dicho aumento no sólo puede afectar la vida acuática, sino que también puede provocar la proliferación de bacterias y agentes patógenos. Una de las posibles causas de este incremento de temperatura, se debe a que gran parte del recorrido del río lo hace en un zona muy deforestada, desde el momento que atraviesa la 18

19 ciudad, continuando luego por zonas donde existen actividad ganadera y por ende una disminución de la parte boscosa. Es por eso que en este río a lo largo de su trayectoria encontramos muy poca cantidad de peces, sobre todo un factor que llamó la atención fue el tamaño de los mismos, pues eran muy pequeños, no se encontraron especies adultas. Este tipo de contaminación térmica, afecta de muchas maneras a la vida de los peces, afecta su reproducción, cambia sus hábitos alimenticios y al tamaño de sus crías. Mientras que las plantas que habitan bajo el agua, aceleran la fotosíntesis, repoblando la zona a mucha velocidad. d) Oxígeno disuelto La cantidad de oxígeno disuelto también varió en cada punto de muestreo, si bien en la comunidad de Buenos Aires fue donde se obtuvo el dato más bajo (5,6 mg/l), esto se debe al lugar del muestreo pues es donde nace el río, pero al analizar en la comunidad de Guápiles se incrementó considerablemente pues la escorrentía es mucho mayor (12,4 mg/l) y por ende el movimiento de agua hace que la misma se cargue más de oxígeno. Este comportamiento casi permanece constante en el otro punto en la comunidad de la Rita donde se obtuvo una cantidad de oxígeno disuelto de 10,5 mg/l. Estas mediciones garantizan la vida acuática pero de acuerdo a las observaciones realizadas, existen otros factores como la temperatura, ph y conductividad que han provocado la poca existencia de los mismos. Análisis de los datos obtenidos a partir de los macro invertebrados De acuerdo al recuento hecho a partir de los macro invertebrados como bioindicadores de la calidad del agua y el puntaje asignado a los mismos por la Biological Monitoring Working Party para Costa Rica (BMWP-CR), se analiza lo siguiente: La recolección hecha en la comunidad de Buenos Aires de acuerdo a las especies encontradas dio un puntaje total de 104, con este valor según la BMWP-CR el agua del Río Guápiles en esta zona es de calidad buena, no contaminada o no alterada de manera sensible, es de esperar la excelente calidad de agua para consumo humano, de ahí que la comunidad posee una ASADA que administra el agua del poblado. 19

20 Pero conforme avanza su recorrido y atraviesa la comunidad de Guápiles en el segundo punto de recolección el puntaje fue mucho menor de 71, según la BMWP-CR determina que Es agua de calidad regular, contaminación moderada. Se demuestra que en una distancia de 6 km desde el manto acuífero a la ciudad, se encontraron especies con un puntaje menor y de ahí que la clasificación total es baja, esto si lo comparamos con los datos obtenidos con el GLX nos demuestra, como el río puede llegar a contaminarse fácilmente por los desechos orgánicos, basura y otros tipos de materiales que arrojan las personas de esta comunidad. En el tercer punto de recolección que fue en la comunidad de la Rita fue de 65 manteniendo siempre la misma calificación de la calidad del agua por parte de la BMWP-CR, dicho puntaje menor obedece, que ya el río en su parte baja, recogió todo lo que existió en su paso por el centro de Guápiles y por ende obtiene dicha puntuación. 20

21 Conclusiones - El análisis de ph, Conductividad y temperatura registrados con el GLX Xplorer, muestran datos muy diferentes en los tres puntos de muestreos que se hicieron a lo largo del Río Guápiles. Donde el aumento de conductividad y la temperatura, así como una variación significativa de su ph, determinaron posibles alteraciones en el deterioro de la calidad del agua del mismo y como dicha alteración se ve reflejada desde el momento en que el río atraviesa la comunidad de Guápiles y posteriormente río más abajo, siendo una de las causa la contaminación del mismo por diversas sustancias orgánicas e inorgánicas, provocada por dicha población. - El estudio de la calidad del agua utilizando como técnica la recolección de macro invertebrados, sigue siendo un mecanismo científico de gran relevancia, por su veracidad como indicadores, así quedó demostrado en esta investigación, al obtener valores de calificación mucho menores en la margen más baja del río cuando atraviesa la ciudad de Guápiles y la Rita, comparado con los datos obtenidos en el manto acuífero. Este mostró una contaminación moderada del mismo, cuya relación con los datos obtenidos a partir del GLX concuerdan y demuestran el detrimento de la calidad de este líquido vital. - A pesar de que Guápiles y la Rita son comunidades de tipo rural en vías de desarrollo, están mostrando comportamientos muy similares a la zona urbana de nuestra capital, ya que la falta de planificación y las pobres regulaciones políticas de cuido al ambiente, han hecho que el comercio y las casas de habitación se construyan prácticamente sobre la margen del Río Guápiles y por ende los desechos que se producen en su mayoría son vertidos sobre el mismo río y de ahí la consecuencia del deterioro de la calidad del agua y amenazando en gran parte la vida acuática ya casi desaparecida en su totalidad de él. 21

22 Recomendaciones Es importante continuar con el estudio de la calidad del agua de este río, y realizar al menos dos muestreos más para el año 2013 y así poder ir comparando los resultados obtenidos del año Se debe continuar con la recolección de todas las especies de bioindicadores encontradas en el río y preservarlas en alcohol, para así poder llevar así un registro actual de especies encontradas y poder determinar si en el futuro aparecen otras nuevas especies en la zona, producto de un cambio en la calidad de agua del río Los datos obtenidos en esta investigación deben ser transmitidos a la Municipalidad de Pococí para que conozcan desde una perspectiva diferente lo que está sucediendo actualmente con unos de los ríos más importantes de la zona. Buscar un acercamiento con los medios de comunicación escritos y televisivos de la zona de Guápiles para que conozcan los alcances realizados en dicha investigación y puedan transmitirlo a todos los habitantes del cantón de Pococí. 22

23 Agradecimientos Agradecemos gentilmente a la comunidad de Buenos Aires, en especial al Comité de la ASADA por toda la ayuda brindada para la realización de esta investigación. Gracias a la Ing. Jean Seaglou por toda la ayuda proporcionada y los conocimientos transmitidos al grupo GLOBE del Liceo la Rita en la concientización para el cuidado de los mantos acuíferos y su importancia para nuestras vidas. 23

24 Bibliografía Black, Maggie.(2005). El secuestro del agua. La mala gestión de los recursos hídricos. Intermon Oxfam (1 ra ed.) Barcelona, España. McGraw, H(2007). Calidad Y Tratamiento Del Agua. American Water Works Association (1 ra ed.) España. MARIN G, RAFAEL (2003). FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGIA DE LOS MEDIOS ACUATICOS: TRATAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD DE AGUAS. Ediciones Diaz de Santos, S.A. (1 ra ed.). Distrito Federal, México 24

25 Referencias en Internet Importancia del oxígeno disuelto Calidad del agua de riego - La ciencia del agua para escuelas

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