Índices de Calidad del Agua (ICAs)

Transcripción

1 Índices de Calidad del Agua (ICAs) Un índice de calidad de agua, consiste básicamente en una expresión simple de una combinación más o menos compleja de un número de parámetros, los cuales sirven como una medida de la calidad del agua. El índice puede ser representado por un número, un rango, una descripción verbal, un símbolo o un color. Parámetro Valores Coliformes Fecales (NMP) 9,7x10 5 ph (unidades de ph) 6.2 DBO 5 (mg/l) 560 Nitratos(mg/L) 120 Fosfatos(mg/L) 15 Diferencia Temperatura ( C) 5 Turbidez (NTU) 122 Sólidos disueltos totales (mg/l) 365 Oxígeno disuelto (mg/l) Muy mala

2 Pros y contras de los ICAs Beneficios Toma información compleja y la sintetiza de manera que la hace fácilmente entendible. Ayuda a transformar gran variedad de indicadores en un sistema fácil de comunicación para el público en general.. La información derivada de su aplicación, es de utilidad para personas que trabajan en la normatividad. Limitaciones Puede generalizarse demasiado y terminar en juicios subjetivos, dado el peso de algunas variables. Un solo índice puede no ser indicativo de toda la dinámica del sistema. Puede indicar que la calidad no es apta para abastecimiento pero ser apta para el desarrollo de la biota acuática. Un índice esta limitado en términos espacio temporales.

3 Usos de los ICAs Manejo del recurso Clasificación de áreas Aplicación de la normatividad Análisis de la tendencia Información pública Investigación científica

4 Procedimiento general para la formulación de un índice de calidad del agua Selección de parámetros o variables Categorías Nivel de oxígeno Variables que representan Oxígeno, DBO5, DQO Eutrofización Aspectos de salud Características físicas Selección de variables por Dunnette, 1979 N, P, S Coliformes totales y fecales Temperatura, ph, turbidez, alcalinidad, dureza, color, olor, etc

5 Determinación de valores para cada parámetro: Subíndice Tiene como propósito la transformación de las variables de una escala dimensional a una adimensional para permitir su agregación. i Sub i W i 1 Coliformes Fecales ph DBO Nitratos Fosfatos temperatura Turbidez Sólidos totales Oxígeno disuelto 0.17

6 Determinación del índice por agregación de subíndices ICA= Índice de la calidad del agua n = Número de parámetros qi= Escala de calidad subíndice del parámetro i Wi = Factor de ponderación del parámetro i

7 Estados Unidos ICA Variables incluidas Tipo de estimación ISNF Temperatura, ph, OD, DBO, SDT, turbiedad, coliformes fecales, NO 3 -N y fosfatos total Dinius (1987) Agua de Oregon OWQI Idaho Temperatura (aire-superficie), ph, OD, DBO, color, conductividad, NO3 -N, alcalinidad, dureza, cloruros, coliformes totales y fecales Temperatura, ph, OD, DBO, ST, NO2, -N, NO3.N, NH4.N, fosfatos totales y coliformes fecales OD, turbidez, fosfatos totales, coliformes fecales y conductividad Curvas - Promedio Ecuación - Media geométrica ponderada Ecuaciones - Cuadrado de la media armónica Ecuación Proporción logarítmica Canadá ICA Variables incluidas Tipo de estimación British Columbia Se basa en consecución de objetivos los cuales son los límites seguros de las variables dadas por la normatividad. Fórmulas. Raíz cuadrada de la sumatoria

8 México ICA Variables incluidas Tipo de estimación León (1998) Montoya (1997) Diferencia de Temperatura, ph, OD, DBO5, DQO, SST, NO3.N, NH4.N, fosfatos, alcalinidad, Dureza, fenoles, cloruros, coliformes totales y fecales Conductividad, ph, OD, DBO5, ST, SST, NO2 -N, NO3.N, NH4.N, Turbiedad, color, alcalinidad, dureza, cloruros, grasas y aceites, fosfatos, detergentes, coliformes totales y fecales Fórmulas. Promedio geométrico ponderado Ecuaciones. Promedio ponderado Brasil ICA Variables incluidas Tipo de estimación CETESB (2002) Temperatura, ph, OD, DBO5, ST, turbiedad, coliformes fecales, nitrógeno total y fósforo total Curvas - Promedio ponderado

9 Colombia ICA Variables incluidas Tipo de estimación Behar et al. (1997) OD, DBO5 y coliformes fecales Curvas Promedio ph, OD, DBO ponderado 5, ST, Turbiedad y coliformes Rojas (1991) Icauca ph, OD, DBO ST, turbiedad y coliformes, fecales ph, OD, color, turbiedad, DBO 5, nitrógeno total, fósforo total, ST, SST y coliformes Fecales Curvas - Promedio ponderado Comunidad Europea ICA Variables incluidas Tipo de estimación UWQI Cadmio, cianuro, mercurio, selenio, arsénico, fluoruro, NO³, N, OD, DBO 5,, fûsforo total, ph y coliformes totales Ecuación Promedio aritmético

10 España ICA Variables incluidas Tipo de estimación Calidad general ICG Considera 23 par metros, 9 Básicos (coliformes totales, OD, DQO, DBO 5, conductividad, fosfatos totales, SST, NO 3 N, y ph) y 14 complementarios Grafica - Promedio aritmético ponderado (ISQA) Temperatura, OD, DQO, SST y conductividad Curva - Sumatoria

11 Índice de la Fundación Nacional de Saneamiento (INSF) Metodología del diseño i Sub i W i 1 Coliformes Fecales ph DBO Nitratos Fosfatos temperatura Turbidez Sólidos totales Oxígeno disuelto 0.17

12 Curvas de Función Coliformes Fecales Sub 1 Nota: Si CF > 10 5 Sub 1 =3 Figura 1. Valoración de la calidad del agua en función de Coliformes fecales

13 ph Sub 2 Nota: Si ph < 2, Sub 2 =2 y si ph>12 Sub 2 =3 Figura 2. Valoración de la calidad del agua en función del ph

14 DBO 5 Sub 3 Nota: Si DBO 5 > 30, Sub 3 = 2 Figura 3. Valoración de la calidad del agua en función de la DBO 5

15 Nitratos Sub 4 Nota: Si NT>100, Sub 4 =2 Figura 4. Valoración de la calidad del agua en función de los nitratos

16 Fosfatos Sub 5 Nota: Si PO 4= >10, Sub 5 =5 Figura 5. Valoración de la calidad del agua en función del fosforo

17 Temperatura Sub 6 Nota: Si ΔT>15 C Sub 6 =9 Figura 6. Valoración de la calidad del agua en función de la temperatura

18 Turbidez Sub 7 Nota: Si turbidez >100, Sub 7 = 5 Figura 7. Valoración de la calidad del agua en función de la turbidez

19 Sólidos Totales Sub 8 Nota: Si ST >500, Sub 8 = 3 Figura 8. Valoración de la calidad del agua en función de los sólidos disueltos totales

20 Oxígeno Disuelto Nota: Si O.D % saturación >140, Sub 9 = 47 Figura 9. Valoración de la calidad del agua en función del oxígeno disuelto

21 Valor INSF Calificación del agua Excelente Buena Regular Mala 0 25 Muy mala

22

23 TEMPERATURA AGUA ( C) 14,0 TEMPERATURA AMBIENTAL ( C) 16,0 TURBIEDAD (N.T.U) 4,27 ph (Uds. ph) 7,37 SOLIDOS TOTALES (mg/l) 260 DBO 5 (mg/lo 2 ) 1,95 O.D. (mg/lo 2 ) 7,80 %SAT 75,00 NITRATOS (mg/lno 3 ) 0,29 FOSFATOS (mg/l PO 4 =) 0,04 COLIFORMES FECALES (NPM/100ml) 17 Cambio de temperatura CT= Temperatura ambiente- temperatura del agua CT= 16 C-14 C = 2 C

24 OD (mg/l) = 7,8 Temperatura 14 C %SAT=75%

25 Índices de Contaminación de Agua (ICOs) Índice de contaminación por mineralización - ICOMI

26 Índice de contaminación por sólidos suspendidos- ICOSUS

27 Índice de contaminación por materia orgánica - ICOMO

28 Índice de contaminación por trofia- ICOTRO Se calcula sobre la base de la concentración de fosforo total en mg/l Condición P total (mg/l) Oligotrofico < 0.01 Mesotrófico Eutrofico Hipereutrofico > 1.0

29 Significancia de los índices de contaminación ICOS ICO Grado de contaminación Escala de color Ninguna Baja Media Alta Muy alta

30 Índices Biológicos de la Calidad del Agua BMWP (Biological Monitoring Working Party Score) Es un índice de calidad de agua basado en las especies presentes de macro-invertebrados acuáticos como bioindicadores, de acuerdo a su sensibilidad a la contaminación.

31 Crustáceos Arácnidos Moluscos Miriapodos Anélidos

32 Insectos

33 Ventajas Son razonablemente sedentarios, están directamente afectados por las sustancias vertidas en las aguas. Tienen un ciclo de vida largo en comparación con otros organismos Abarcan en su conjunto un amplio espectro ecológico Tienen un tamaño aceptable frente a los microorganismos Las técnicas de muestreo están bien estandarizadas y son no costosas

34 Lugares donde pueden vivir los macroinvertebrados acuáticos Hojas flotantes y en sus restos Troncos caídos y en descomposición Lodo o arena en el fondo del rio Sobre o debajo de las piedras Donde el agua es mas correntosa Donde el agua es tranquila o estancada

35 Fuentes de alimento de los macroinvertebrados acuáticos Plantas acuáticas y restos de plantas Otros invertebrados y peces Elementos en descomposición

36 Como se hace el monitoreo Seleccionar el lugar a monitorear

37 Colectar los macroinvertebrados Piedras y hojaraza Redes

38 Identificar los macroinvertebrados

39 Identificar los macroinvertebrados

40

41 CATEGORIA TAXONÒMICA ORDEN FAMILIA Plecoptera Perlidae Ephemeroptera Oligoneuriidae Trichoptera Calamoceratidae Coleoptera Psephenidae Diptera Blapharoceridae Ephemeroptera Euthyplociidae Trichoptera Helicopsychidae, Odontoceridae, Philopotamidae Coleoptera Ptilodactylidae Megaloptera Corydalidae PUNTAJE 10 9

42 CATEGORIA TAXONÒMICA PUNTAJE ORDEN FAMILIA Ephemeroptera Leptohyphidae, Trichoptiridae 7 Trichoptera Glossosomatidae, Polycentropodidae Coleoptera Elmidae Tricladida Planariidae Coleoptera Scyrtidae Odonata Coenagrionidae Diptera Muscidae 6 Gasteropoda Ancylidae Ephemeroptera Baetidae Trichoptera Hydropsychidae Hemiptera Naucoridae 5 Diptera Tipulidae, Simullidae

43 Analizar la información Clase Puntaje Calificación del agua I No contaminada II Inicio de contaminación III Contaminada IV Muy contaminada V < 16 Séptica

44 Índices de Calidad del Hábitat Es una técnica para evaluar y cuantificar las condiciones de los hábitats acuáticos en corrientes hídricas (Willamson,1999) Estos índices se refieren al hábitat y están diseñados para proporcionar una evaluación empírica y cuantificada de las características de los macro-hábitats acuáticos. IHF (Índice de Hábitat Fluvial) Pardo et al., 2002 SVAP (Evaluación visual de ríos y Quebradas) Rodriguez, 2014 QBR (Índice de Calidad de Ribera ) Pardo et al., 2002

45 Escalas Espaciales de estudio en los sistemas Loticos Hojas y detritos adheridos al margen Arena y limo sobre piedras Franja transversal sobre las piedras Musgo sobre las rocas Segmento de la corriente Presa de escombros Segmento del Extensión del sistema sistema Sistema de rápidos y remansos Parche de grava fina Sistema de microhábitat

46 Índice de Hábitat fluvial (IHF)

47 Índice de Hábitat fluvial (IHF)

48 Índice de Hábitat fluvial (IHF)

49 Índice de Hábitat fluvial (IHF)

50

51

52

53

54 Evaluación Visual de ríos y Quebradas(SVAP)

55 Evaluación Visual de ríos y Quebradas(SVAP)

56 HABITATS EN BUEN ESTADO HABITATS MODIFICADOS

57 Comparación entre Métodos Químicos y el uso de Bioindicadores Métodos Químicos INSF Bioindicadores BMWP Comunicación al público Evaluación Cualitativa Del Hábitat Específicos No integra valoración ecosistémica Instantáneos Puntuales Integran varios factores de valoración de calidad ecosistémica Integran en el tiempo Integran en el espacio Muy Costoso Costo Moderado Bajo Costo