Indicadores e índices

Transcripción

1 Indicadores e índices

2 Indicadores de presión, estado y respuesta Qué es un indicador ambiental de presión? Un indicador ambiental de presión es aquel que permite cuantificar la intensidad de la intervención humana ó natural sobre los ecosistemas existentes en un territorio, reflejada en grados de afectación ambiental. Este indicador puede asociarse con las causas generadoras de Impactos Ambientales. Qué es un indicador ambiental de estado? Un indicador de estado mide la calidad ambiental en un momento de tiempo definido, de una situación o problema especifico asociado con cada uno de los componentes ambientales: agua, aire, suelo ó biodiversidad. Qué es un indicador ambiental de respuesta? Un indicador ambiental de respuesta, es aquel que permite cuantificar los efectos directos sobre la calidad ambiental, asociados con acciones directas de control o mitigación de los impactos ambientales.

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6 Indicadores climáticos Índice de aridez de Lang: P Precipitación media anual en mm t m Temperatura media anual en ºC Índice de aridez de De Martonne: P Precipitación media anual en mm t m Temperatura media anual en ºC

7 Índice de termicidad de S. Rivas Martínez: It = 10(T + m + M) Donde: M: temperatura media de las máximas del més más frío m: temperatura media de las mínimas del mes más frío T: temperatura media anual

8 Climodiagrama de Walter y Gaussen (diagrama ombrotérmico): La escala de precipitación debe ser el doble que la de temperatura. Cuando la precipitación es inferior a 2 veces la temperatura media en ºC (zona amarilla) el mes se considera árido, si la precipitación es superior a este valor, es mes se considera semihúmedo y húmedo si la precipitación supera en tres veces a la temperatura media mensual.

9 ÍNDICES DE ESTIMACIÓN DE RUIDO Nivel sonoro continuo equivalente: es el nivel de ruido supuesto constante y continuo a lo largo de un periodo de tiempo que se corresponde con la misma cantidad de energía que aquel nivel real variable medido en el mismo periodo: T: periodo de tiempo total T i : duración del periodo "i L eq = 10 log [1/T (Σ T i 10 Li/10 )] (dba) L i : nivel de presión sonora en el periodo "i" (dba) Nivel día-tarde-noche: nivel sonoro continuo equivalente para un periodo de 1 día al que se le suman 5 dba al nivel medido por la tarde y 10 dba al nivel medido por la noche porque en estos tramos del día el ruido molesta más: L den = 10 log [1/24 (12 10 Ld/ (Le + 5)/ Ln + 10 )] (dba) L d : nivel de intensidad sonora medido por la mañana (7:00 a 19:00) (dba) L e : nivel de intensidad sonora medido por la tarde (19:00 a 23:00) (dba) L n : nivel de intensidad sonora medido por la noche (23:00 a 7:00) (dba)

10 Nivel de presión acústica promedio Ruido ambiental (ver el práctico) Niveles estadísticos: se expresan mediante la forma L i e indican que el nivel de ruido "L" ha sido sobrepasado en un porcentaje "i" del tiempo o periodo de medición. Dentro de los descriptores estadísticos, el análisis acumulativo es el más utilizado, y en base al mismo se definen los descriptores estadísticos de ruido conocidos como percentiles L 90 y L 10, los cuales sirven para dar información acerca de como varía o fluctúa el nivel sonoro durante el periodo de medición (Viro et al, 2002). El L 90 nos muestra que nivel de ruido fue superado el 90% del tiempo, este percentil es uno de los utilizados para indicar lo que se conoce como ruido de fondo. Mientras el L 10 indica que nivel de ruido ha sido superado durante el 10% del tiempo de medición, es uno de los percentiles que se conoce como picos de ruido, sin hacer referencia al valor máximo obtenido durante ese período, por lo que posibles picos esporádicos de niveles de sonoridad excepcionalmente elevados quedan encubiertos no siendo reflejados en este descriptor. Índice Clima de ruido L 10 - L 90 : clima de ruido o ambiente de ruido (dba) Índice de ruido de tráfico: se utiliza para estimar la molestia del ruido del tráfico y viene definido por la expresión: L tn = 4 (L 10 - L 90 ) + L (dba) con L 10 - L 90 : clima de ruido o ambiente de ruido (dba)

11 AREA CAIMANCITO Proyección Conforme de Gauss Krüger Faja 3 - Unidades en metros Sistema de Referencia Campo Inchauspe Mapa de Ruido Ca Ca.-22 Ca.-4 Ca Ca.-14 Ca.-36 Ca.-15 Ca Ca.-32 Ca Ca.xp-2 Ca.-37 Ca.-10 Ca.-39 Ca.-12 Ca.-24 Ca.-38 Ca.-18 Ca.-23 Ca.-40 Ca.-8 Ca.-25 Ca.-9 Ca.-26 Ca.-34 Ca.x-1 Ca.-29 Ca.-30 Ca.-6 Ca.-41 Ca.-13 Ca A. Sauzalito PROVINCIA DE JUJUY LEDESMA Jujuy A. de Yuto REPÚBLICA ARGENTINA LEYENDA Ruido (db) Referencias Pozo Área Caimancito Ruta Nacional Ruta Provincial Camino de tierra Km Realización: Virgilio Núñez Salta, Agosto de 2013

12 Amortiguaciòn del ruido basal al oeste Ruido promedio 8dB) y = 101,28e -0,0046x R 2 = 0, distancia a boca de pozo (m) Amortiguación del ruido hacia sectores con selva montana en tareas de perforación

13 Índices de calidad de agua Índices fisicoquímicos de calidad de las aguas Mediante estos índices se va a obtener un valor numérico adimensional que engloba las magnitudes de ciertos parámetros individuales, cuyo número y tipo varía según el índice. Se usan para evaluar la calidad de un agua y su evolución con el tiempo y tienen como inconveniente su poca robustez debido a que simplifican mucho la calidad al definirla mediante un único valor numérico. Los parámetros más comúnmente utilizados en los índices se exponen en la siguiente tabla:

14 PARÁMETROS UTILIZADOS EN LOS ÍNDICES FISICOQUÍMICOS DE CALIDAD DE AGUAS Color Parámetros organolépticos Parámetros físicos Sólidos totales (residuo seco) Turbidez Olor Sabor Sólidos suspendidos (sedimentables y no sedimentables) Sólidos filtrables (coloidales y disueltos) Temperatura Conductividad Radiactividad Salinidad Dureza ph Alcalinidad Acidez Oxígeno disuelto Parámetros químicos Materia orgánica DBO (demanda biológica de oxígeno) DQO (demanda química de oxígeno) COT (carbono orgánico total) Bionutrientes (N,P) Metales pesados Otros compuestos Aniones y cationes Sustancias indeseables Sustancias tóxicas Coliformes (totales y fecales) Parámetros microbiológicos Indicadores Estreptococos fecales Enterococos fecales Ensayos específicos (salmonela, legionela...)

15 ANÁLISIS TÍPICO DE CALIDAD DE AGUA BRUTA DULCE Parámetro Río (curso alto) Río (curso bajo) Acuífero calizo Acuífero de arena o arcilla ph 6 7,5 7,2 7,8 Sólidos totales (mg/l) Alcalinidad (mg/l) Dureza (mg/l) Color (UC) < 5 < 3 Turbidez (NTU) 5 50 < 5 0,1 Coliformes totales (en 100 ml) detectable COMPARACIÓN DE CALIDAD DE AGUA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA Parámetro Agua superficial Agua subterránea Temperatura Varía con estación Constante Turbidez y sólidos suspendidos Contenido mineral Varía y suele ser alta Varía (suelo, lluvia...) Baja o nula Constante y niveles altos Fe, Mn y divalentes Algo Siempre alto Dióxido de carbono Poco Siempre algo Oxígeno disuelto Saturación (sin contaminación) Bajo, requiere aireación Amonio Sólo en agua contaminada En aumento Sulfuro de hidrógeno Nada Normalmente algo Sílice Niveles moderados Ausente Nitrato Ausente En aumento Organismos vivos Puede tener altos niveles Normalmente nada

16 Índice simplificado de calidad de aguas (ISQA) Índice muy fácil de utilizar que proporciona una idea rápida e intuitiva de la calidad, pero que precisa ser completado con otros índices para obtener una visión real de la situación. Se obtiene a partir de una sencilla fórmula que combina 5 parámetros fisicoquímicos: ISQA = E (A + B + C + D) En donde: E: temperatura del agua (T en ºC). Puede tomar valores comprendidos entre 0,8 y 1 según: E = 1 si T 20 ºC E = 1 - (T - 20) 0,0125 si T > 20 ºC A: demanda química orgánica según la oxidabilidad al permanganato (DQO-Mn en mg/l). Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 30 según: A = 30 - DQO-Mn si DQO-Mn 10 mg/l A = 21 - (0,35 DQO-Mn) si 60 mg/l DQO-Mn > 10 mg/l A = 0 si DQO-Mn > 60 mg/l Tradicionalmente ésta ha sido la forma de obtener el parámetro A, pero a partir de 2003 se empezó a calcular mediante el carbono orgánico total (COT en mg/l), que también estima la cantidad de materia orgánica presente en el agua, pero de una manera más reproducible y fiable. En este caso el parámetro A puede tomar valores comprendidos entre 0 y 30 según: A = 30 - COT si COT 5 mg/l A = 21 - (0,35 COT) si 12 mg/l COT > 5 mg/l A = 0 si COT > 12 mg/l B: sólidos en suspensión totales (SST en mg/l). Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 25 según: B = 25 - (0,15 SST) si SST 100 mg/l B = 17 - (0,07 SST) si 250 mg/l SST > 100 mg/l B = 0 si SST > 250 mg/l C: oxígeno disuelto (O 2 en mg/l). Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 25 según: C = 2,5 O 2 si O 2 < 10 mg/l C = 25 si O 2 10 mg/l D: conductividad (CE en μs/cm a 18 ºC). Si la conductividad se mide a 25 ºC, para obtener la conversión a 18 ºC se multiplicará por 0,86. Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 20 según: D = (3,6 - log CE) 15,4 si CE 4000 μs/cm D = 0 si CE > 4000 μs/cm El ISQA va a oscilar entre 0 (calidad mínima) y 100 (calidad máxima)

17 Índice NSF e ICA Existen índices que a pesar de haber sido desarrollados para las condiciones propias de una región o un país son ampliamente utilizados en el mundo y han sido validados en diferentes estudios, como los índices ICA de la Fundación de Sanidad Nacional de los Estados Unidos (NSF) (1970) y el ICA de Dinius (1987). El índice de calidad del agua se calcula de acuerdo a una función ponderada multiplicativa que considera 9 parámetros: Donde: n = Parámetros wi = Pesos relativos asignado a cada parámetro qi = Subíndice del parámetro i

18 Finalmente el valor obtenido de la función ponderada multiplicativa se interpreta mediante la clasificación del ICA propuesta por Brown

19 Índices biológicos de calidad de las aguas Mediante los índices biológicos se obtiene un valor numérico que expresa el efecto de la contaminación sobre una comunidad biológica y se basan en la capacidad de los organismos de reflejar las características o condiciones ambientales del medio en el que se encuentran. La mayor diferencia con los índices fisicoquímicos es que permiten indicar el estado del agua en un periodo prolongado de tiempo definido por la duración del ciclo vital de cada individuo, magnitud de colonias, etc., pero, por el contrario, es imposible identificar los agentes contaminantes existentes, por lo que su utilización es complementaria y no sustitutiva a los índices fisicoquímicos. Los índices biológicos pueden ser de dos tipos: Índices bióticos: suelen ser específicos para un tipo de contaminación y/o región geográfica, y se basan en el concepto de organismo indicador. Permiten la valoración del estado ecológico de un ecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación. Para ello a los grupos de invertebrados de una muestra se les asigna un valor numérico en función de su tolerancia a un tipo de contaminación, los más tolerantes reciben un valor numérico menor y los más sensibles un valor numérico mayor, la suma de todos estos valores nos indica la calidad de ese ecosistema. Índices de diversidad: miden la abundancia y biodiversidad de especies de un sitio, a mayor biodiversidad mayor puntuación. Reflejan alteraciones del número total de comunidades de organismos. Como ventajas de estos índices respecto a los bióticos se destaca que no es necesaria la identificación de especies o familias, que no se requiere información sobre la tolerancia a contaminación y que sirven para detectar episodios leves de contaminación. Por contra no existe un consenso claro sobre los valores de los índices.

20 ÍNDICES BIÓTICOS Biological Monitoring Working Party (BMWP) Se asignan a las familias de macroinvertebrados acuáticos valores de tolerancia a la contaminación comprendidos entre 1 (familias muy tolerantes) y 10 (familias intolerantes). La suma de los valores obtenidos para cada familia detectada en un punto nos dará el grado de contaminación del punto estudiado. Se consideran macroinvertebrados bentónicos a aquellos organismos invertebrados que desarrollan alguna fase de su ciclo vital en el medio acuático, y cuyo tamaño es superior a los 2 mm. Abarca insectos, moluscos, crustáceos, turbelarios y anélidos principalmente. Matcalfe (1989) enumera las principales razones para su uso como indicadores biológicos: Sensibilidad y rapidez en la reacción ante distintos contaminantes con una amplia gradación en la respuesta frente a un variado espectro de clases y grados de estrés. Ubicuidad, abundancia y facilidad de muestreo. Tamaño adecuado para su determinación en laboratorio. Carácter relativamente sedentario, reflejando las condiciones locales de un tramo fluvial. Fases del ciclo de vida suficientemente largas como para ofrecer un registro de la calidad medioambiental. Gran diversidad de grupos faunísticos con numerosas especies, entre las cuales siempre habrá alguna que reaccione ante un cambio ambiental. Las puntuaciones asignadas a cada familia de macroinvertebrados según el BMWP' se resumen en la siguiente tabla:

21 PUNTUACIÓN DE LAS FAMILIAS DE MACROINVERTEBRADOS PARA OBTENER BMWP' Familia Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophebiidae Potamanthidae, Ephemeridae, Taeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodidae, Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae, Molannidae, Beraeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Goeridae, Lepidostomatidae, Brachycentridae, Sericostomatidae, Athericidae, Blephariceridae Astacidae, Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Cordulegasteridae, Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae, Psychomyiidae, Philopotamidae, Glossosomatidae Ephemerellidae, Nemouridae, Rhyacophilidae, Polycentropodidae, Limnephilidae Neritidae, Viviparidae, Ancylidae, Hydroptilidae, Unionidae, Corophiidae, Gammaridae, Platycnemididae, Coenagriidae Oligoneuriidae, Dryopidae, Elmidae, Helophoridae, Hydrochidae, Hydraenidae, Clambidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simuliidae, Planariidae, Dendrocoelidae, Dugesiidae Baetidae, Caenidae, Haliplidae, Curculionidae, Chrysomelidae, Tabanidae, Stratiomydae, Empididae, Dolichopodidae, Dixidae, Ceratopogonidae, Anthomyidae, Limoniidae, Psychodidae, Sialidae, Piscicolidae, Hidracarina Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Pleidae, Notonectidae, Corixidae, Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Dysticidae, Gyrinidae, Valvatidae,, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae, Bithyniidae, Sphaeridae, Glossiphoniidae, Hirudidae, Erpobdellidae, Asellidae, Ostracoda Puntuación Chironomidae, Culicidae, Muscidae, Thaumaleidae, Ephydridae 2 Oligochaeta (todas las clases), Syrphidae 1

22 Finalmente, tras la suma de los valores correspondientes a cada una de las familias presentes en la zona de estudio, se obtiene la calidad del agua, que se puede encuadrar en una de las 5 categorías siguientes: CALIDAD DE LAS AGUAS SEGÚN EL BMWP Clase Puntuación Calidad del agua I > 120 Aguas muy limpias Aguas limpias II Aguas ligeramente contaminadas III Aguas contaminadas IV Aguas muy contaminadas V < 16 Aguas fuertemente contaminadas

23 ÍNDICES DE DIVERSIDAD Índice de diversidad de Shannon-Wiener (H) En un primer momento se usó para medir la diversidad de los peces sometidos a la contaminación del agua durante la década de 1960 (Davis 1995). Este índice relaciona el número de especies con la proporción de individuos pertenecientes a cada especie presente en la muestra. Sin embargo, ha sido criticado debido a que no considera aspectos importantes como la periodicidad y el tipo de muestreo, el nivel de la resolución taxonómica y porque responde de manera irregular a los cambios naturales del medio acuático (Davis 1995, Karr 1998). Se calcula mediante la siguiente expresión: H = (P i ln P i ) El valor máximo que adquiere en los ríos para las comunidades de invertebrados bénticos es de 4,5. Valores inferiores a 2,4-2,5 indican que el sistema está sometido a tensión (vertidos, dragados, canalizaciones, regulación por embalses, etc). Es un índice que disminuye mucho en aguas muy contaminadas. Por tanto, cuanto mayor valor tome el índice de Shannon-Wiener, mayor calidad tendrá el agua objeto de estudio.

24 Organismos Bioindicadores Según Allaby (1992) bioindicadores son especies con rangos estrechos de amplitud con respecto a uno o más factores ambientales, y su presencia indica una condición particular o un conjunto de condiciones ambientales.

25 Taxonomía estable y bien conocida Alta sensibilidad y Fragilidad ecológica Alta riqueza y diversidad de especies Corta temporalidad generacional Patrones biológicos correlacionados con otros taxa Fácil manipulación Especializadas en hábitats restringidos

26 Aves-Listas de saturación (por tiempo y por especies) Listas de saturación L 15 para avifauna Tiempo requerido C37 blanco 0 Agosto - antes de la intervención Septiembre/Octubre - durante la intervención Inmediatamente despues de la intervencion Una semana despues de la intervencion Tres semanas despues Cuatro semanas Momento de la medición

27 Abundancias relativas y gremios ABUNDANCIA RELATIVA (%) 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00