Índice de calidad del agua para la presa reguladora San Rafael, Nayarit

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2 Índice de calidad del agua para la presa reguladora San Rafael, Nayarit Marcelo E. Alvarado-Espinoza 1, *, Miguel A. Sanchez-Rodriguez 2 y Omar Calvario-Martinez 2,+ 1 Instituto Tecnológico de Mazatlán / Calle corsario 1 No. 203 Col. Urías CP 82070, AP 757 Mazatlán, Sinaloa / cocos_forca@hotmail.com 2 Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C Unidad Mazatlán y Manejo Ambiental / Av. Sábalo-Cerritos s/n. Estero del Yugo Mazatlán, Sinaloa / ocalvario@ciad.mx * Autor que presentará trabajo. + Autor a quien la correspondencia deba ser enviada; ocalvario@ciad.mx Área del Conocimiento: Biología de recursos naturales Resumen: El presente trabajo describe la determinación del Índice de Calidad del Agua (ICA) en la presa reguladora San Rafael, Nayarit. Para el cálculo del ICA fue necesario realizar análisis de: DBO 5, SST, SDT, nitritos, nitratos, alcalinidad, DQO, amonio y dureza utilizando las Normas Oficiales Mexicanas. Con los resultados obtenidos se busca señalar si el embalse es apto para la pesca y vida acuática. Los muestreos fueron realizados durante los periodos de febrero y mayo del Los muestreos fueron realizados durante los periodos de 15 de noviembre del 2012 al 01 de mayo del El ICA se realizó según la ecuación propuesta por León Vizcaíno (1991). El ICA obtenido en las diferentes estaciones y en las diferentes fechas de muestreo fue muy variable, sin embargo esto se sitúa dentro del rango de buena calidad lo cual contribuye al establecimiento de la vida acuática. Palabras Clave: ICA; Presa San Rafael; vida acuática; análisis Abstract: This paper describes the determination of the Index of Water Quality (ICA) in the San Rafael regulatory dam, Nayarit. For ICA calculation it was necessary to analyze: BOD5, TSS, TDS, nitrites, nitrates, alkalinity, COD, and hardness using ammonium and Official Mexican Standards. With the results obtained we aimed to determine whether the reservoir is suitable for fishing and aquatic life. Sampling was conducted from February to May 2013 and between November 15, 2012 and May 1 of ICA was performed according to the Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 366

3 equation proposed by Leon Vizcaino (1991). The ICA obtained in different seasons and the different sampling dates was highly variable, however this lies within the range of good quality which contributes to establishment of aquatic life. Keywords: ICA; San Rafael dam; aquatic life; analysis 1. Introducción El agua es un recurso indispensable para los seres vivos, en especial para el ser humano, ya que lo provee de alimentos, es fuente de ingresos y recreación, constituyendo de esta manera una importante fuente de recursos [1]. Así mismo la calidad del agua de los ríos es utilizada como un indicador del grado de contaminación, ya que considera sus características físicas, químicas y biológicas. Existen diversos factores que pueden afectar la calidad del agua como, por ejemplo, la geología del área, el ecosistema y actividades humanas tales como: las descargas del drenaje, descargar industrial, actividades recreativas y la agricultura [1]. Los ríos son corrientes de agua continuas o discontinuas, de caudal variante, que desembocan a otro río, a un lago, embalse o al mar. Constituyen un punto de recolección de las escorrentías superficiales producto de la lluvia [2]. El índice de calidad del agua (ICA) indica el grado de contaminación del agua, a la fecha de muestreo y esta expresado como porcentaje del agua pura; así, agua altamente contaminada tendría un ICA cercano o igual a 0, en tanto que para agua en excelentes condiciones el valor del índice será cercano a 100 [3]. En nuestro país tanto como en diferentes partes del mundo este estudio (ICA) nos muestra la factibilidad del cultivo de peces en jaulas. En México se cultivan diferentes tipos de peces entre ellas se encuentra la tilapia, los cuales tienen distintos generos: Oreochromis niloticus, O. mossambicus, O. aureus e híbridos de O. spp. En estanques y jaulas flotantes. Con este último método se obtiene más del 90% de la producción de tilapia en el país. Sinaloa ocupa el tercer lugar a nivel nacional en la implementación de esta técnica [4]. La tilapia en comparación con otros peces, posee extraordinarias cualidades para el cultivo, como: ideas, crecimiento acelerado, tolerancia a altas densidades, adaptación a cautiverio, aceptación de una amplia gama de alimentos, alta resistencia a enfermedades, además de contar con algunos atributos para el mercado, como: carne blanca de buena calidad, buen sabor, poca espina, buena talla y precio accesible, que le confiere una preferencia y demanda comercial en la acuicultura mundial. [5]. Por este motivo, el presente trabajo pretende evaluar el (ICA) en la presa derivadora San Rafael en el estado de Nayarit y de esta manera definir si este sistema es apto para la vida acuática. 2. Materiales y Métodos Área de estudio Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 367

4 La Presa derivadora San Rafael (Fig.1) se encuentra en el estado de Nayarit a 45 km de la ciudad de Tepic, entre las coordenadas 21⁰ y 21⁰ de latitud Norte y entre 104⁰ y 104⁰ 56 08, sobre el cauce del rio Santiago, 16.8 km aguas debajo de la Central Hidroeléctrica Aguamilpa- Solidaridad. Toma de muestra Figura 1. Ubicación geografica de la presa derivadora San Rafael. La colecta de muestras de agua se realizó en dos periodos: el primero el 15 de noviembre del 2012 y el segundo el 1 de mayo del 2013, en 6 puntos a lo largo del embalse (Fig.2). Las muestras fueron recolectadas en recipientes de plástico y sometidas a análisis de: demanda bioquímica de oxígeno (DBO 5 ), solidos suspendidos totales (SST), solidos disueltos totales (SDT), nitritos, nitratos, alcalinidad, demanda química de oxígeno (DQO), amonio y dureza. La metodología utilizada para los diferentes análisis se desarrolló en base a las diferentes normas: NMX-AA-028-SCFI-2001 para el caso de DBO 5, NMX-AA-034-SCFI-2001 para el caso de SST, NMX-AA-034-SCFI-2001 para el caso de SDT, NMX-AA-099-SCFI-2006 para el caso de nitritos, NMX-AA-079-SCFI-2001 para el caso de nitratos, NMX-AA-036-SCFI-2001 para el caso de alcalinidad, NMX-AA-030-SCFI-2001 para el caso de DQO, NMX-AA-026-SCFI-2001 para el caso de amonio y NMX-AA-072-SCFI-2001 para el caso de dureza. La muestra para el análisis de dureza se fijó con ácido nítrico, mientras que las restantes, muestras se preservaron a una temperatura de 4ºC. Hasta el momento de ser analizadas. Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 368

5 Figura 2. Ubicación de las estaciones de muestreo en la presa derivadora San Rafael. Procedimiento de datos Para determinar el (ICA) se consideró la metodología sugerida por León Vizcaíno (1991) la cual fue adaptada de una mejor manera a los cuerpos de agua mexicanos. La evaluación numérica del ICA, se basa en técnicas multiplicativas y ponderando los diferentes métodos asignándoles pesos específicos, se debe a [6], obteniéndose a partir de una media geométrica: Dónde: Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 369

6 Wi: son los pesos específicos asignados a cada parámetro ponderados entre 0 y 1, de tal forma que se cumpla que la sumatoria sea igual a uno. Qi: es la calidad del parámetro en función de su concentración y cuya calificación oscila entre 0 y 100. PI: representa la operación multiplicativa de las variables Q elevadas a la W. Finalmente el ICA que arroja la ecuación es un número entre 0 y 100 que califica la calidad (Fig. 3), a partir del cual y en función del uso del agua, permite estimar el nivel de contaminación. Figura 3. Rangos de calificación del ICA en función del uso del agua: A.P.= Agua Potable, Agr= Agricultura, pes= Pesca, Ind=Industria, Rec= Recreativo 3. Resultados En el Cuadro 1 se presentan los resultados obtenidos en cada estación del embalse y el promedio general, pudiendo notar como los valores del ICA oscilan entre los 60 y 80, observando que la estación 6 es la de menor calidad con una concentración de y la estación 3 es la de mayor calidad con 84.30, así mismo el promedio general del embalse tiene un valor de Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 370

7 Cuadro 1. Resultados del índice de calidad del agua para la Presa Reguladora San Rafael para el mes de febrero ESTACIONES ICA 1 79, , , , , ,29 Promedio general 77,72 En el Cuadro 2 se presentan los resultados obtenidos en cada estación del embalse y el promedio general, pudiendo notar que los valores del ICA son muy similares en todas las estaciones pues todas tienen un calor de 50, observando que la estación 6 es la de menor calidad con una concentración de y la estación 5 es la de mayor calidad con 58.46, así mismo el promedio general del embalse tiene un valor de Cuadro 2. Resultados del índice de calidad del agua para la Presa Reguladora San Rafael para el mes de mayo. ESTACIONES ICA 1 56, , , , , ,09 Promedio general 57,04 Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 371

8 4. Discusión De acuerdo a los resultados obtenidos en los dos muestreos, se puede notar que en el primer muestreo el ICA se encuentra dentro de un rango de excelente calidad para la pesca teniendo valores entre los 80 y 84, sin embargo, durante el muestreo de febrero se observa que el ICA decayó obteniendo valores hasta de 54 teniendo un agua contaminada levemente para la pesca. Estos resultados difieren a los obtenidos por otros autores para el mismo sistema pero en diferente parte del rio, según el trabajo realizado por [7] en la Cuenca Lerma-Chapala donde consideraron para el ICA los valores de: OD, DQO, PH, SST. Donde los valores obtenidos oscilan entre los 30 como mínimo y los 60 como máximo, pudiendo así determinar que el agua de la cuenca Lerma-Chapala no es optima para la pesca, comparado con nuestro trabajo los valores tienen una buena calidad para la pesca. Para el caso de otro sistemas o cuencas donde se ha aplicado el ICA como lo iso [8], en la cuenca del río Amajac, Hidalgo México, tomando 17 puntos de muestreo, y analizando 8 diferentes técnicas de laboratorio entre las cuales se encuentran: OD, PH, DBO 5, Nitratos, Nitritos SDT. Los cuales arrojaron índices muy similares pues el 59 % de los cuerpos de agua estuvieron en la categoría de contaminados dentro del intervalo ICA de 30 a 49. Por otro lado [9] analizaron la calidad del agua del Río San Pedro en el estado de Aguascalientes, México, donde se pudo notar que el embalse esta seriamente contaminado dando valores de 20 en su mayor parte del muestreo el cual es notable que no es apto para la pesca ni la agricultura, así como también se nota la influencia del ser humano en la mayor parte de la las presas ya que un alto índice de contaminación lo provoca el ser humano en su totalidad. 5. Conclusiones - El ÍCA de la presa derivadora San Rafael se encuentra en niveles mínimos de contaminación para la pesca y vida acuática según el ICA. - Comparado con otros trabajos donde se evalúa el ICA de la presa derivadora San Rafael se encuentra en niveles aceptables de calidad, ya que embalses del centro del país se encuentran realmente contaminados. - El cambio del ICA se puede deber a la época del año, la presencia de lluvias que bajan de las poblaciones aledañas arrastrando con ellos contaminantes como basura, heces fecales de animales, etc. Agradecimientos Se agradece al Proyecto FORDECYT No "Sistema Regional de Producción Intensiva de Tilapia para Mercados de Alto Valor Comercial e Impulsar el Desarrollo Económico y Social en el Occidente de México" por el apoyo económico otorgado al primer autor. Referencias [1] Torres Vega F.J. (2009). Desarrollo y Aplicación de un Índice de Calidad de Agua para ríos en Puerto Rico. Universidad de Puerto Rico. Recinto Universitario de Mayagüez. Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 372

9 [2] Departamento de Recursos Naturales y Ambientales (2007). Hojas de nuestro ambiente, LOS%20RIOS%20T..pdf [3] Guerrero Cabañas, M Determinación del Índice de Calidad del Agua (ICA) en la Presa Manuel Ávila Camacho en Valsequillo, Puebla, México. Universidad Popular Autónoma de Puebla. [4] Soto Rodríguez Sonia. (2009). Calidad del agua y bacterias presentes en tilapia cultivada. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A. C., Unidad Mazatlán. [5] SINCOAGRO S.C México. Manual de Producción de Tilapia con Especificaciones de Calidad e Inocuidad. Recuperado el 7 de enero del 2013 [6] Brow N.R., McCleland, N., (1973). Water Quality Index. Application in the Kansas River Basin, 46th. Conf., Water Poll. Fed., Cleveland, Ohio. [7] León-Vizcaíno L.F., (1991). Índices de Calidad del Agua (ICA), Forma a de Estimarlos y Aplicación en la Cuenca Lerma-Chapala, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, México, pág [8] Amado-Álvarez J., et al. (2006). Índice de calidad del agua en la cuenca del río Amajac, Hidalgo, México: Diagnóstico y Predicción, Revista Internacional de Botánica Experimental, México; Pág., 13 [9] Guzmán-Colis, G., et al. (2010). Evaluación Espacio-Temporal de la Calidad del Agua del río San Pedro en el Estado de Aguascalientes, México, Revista Internacional de Contaminación Ambiental, pág. 14 Universidad Autónoma de Guadalajara. 25 al 27 de septiembre de Página 373