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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.
Parámetro Valores
Coliformes Fecales (NMP) 9,7x105
pH (unidades de pH) 6.2
DBO5(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) 3.2
22 – Muy mala
El índice puede ser representado por un número, un rango, una descripción
verbal, un símbolo o un color.
Beneficios Limitaciones
Toma información compleja y la
sintetiza de manera que la hace
fácilmente entendible.
Puede generalizarse demasiado y
terminar en juicios subjetivos, dado
el peso de algunas variables.
Ayuda a transformar gran
variedad de indicadores en un
sistema fácil de comunicación
para el público en general..
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.La información derivada de su
aplicación, es de utilidad para
personas que trabajan en la
normatividad.
Un índice esta limitado en términos
espacio temporales.
Pros y contras de los ICAs
Usos de los ICAs
Manejo del recurso
Clasificación de áreas
Aplicación de la normatividad
Análisis de la tendencia
Información pública
Investigación científica
Procedimiento general para la formulación de un
índice de calidad del agua
Selección de parámetros o variables
Categorías Variables que representan
Nivel de oxígeno
Aspectos de salud
Eutrofización
Características físicas
Selección de variables por Dunnette, 1979
Oxígeno, DBO5, DQO
N, P, S
Coliformes totales y fecales
Temperatura, pH, turbidez,
alcalinidad, dureza, color, olor, etc…
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 Subi Wi
1 Coliformes Fecales 0.15
2 pH 0.12
3 DBO5 0.10
4 Nitratos 0.10
5 Fosfatos 0.10
6 temperatura 0.10
7 Turbidez 0.08
8 Sólidos totales 0.08
9 Oxígeno disuelto 0.17
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
ICA Variables incluidas Tipo de estimación
ISNF Temperatura, pH, OD, DBO, SDT, turbiedad,
coliformes fecales, NO3 -N y fosfatos total
Curvas - Promedio
Dinius (1987) Temperatura (aire-superficie), pH, OD, DBO, color,
conductividad, NO3 -N, alcalinidad, dureza,
cloruros, coliformes totales y fecales
Ecuación - Media
geométrica ponderada
Agua de Oregon
OWQI
Temperatura, pH, OD, DBO, ST, NO2, -N, NO3 .N,
NH4 .N, fosfatos totales y coliformes fecales
Ecuaciones - Cuadrado
de la media armónica
Idaho OD, turbidez, fosfatos totales, coliformes fecales y
conductividad
Ecuación Proporción
logarítmica
Estados Unidos
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
ICA Variables incluidas Tipo de estimación
León
(1998)
Diferencia de Temperatura, pH, OD, DBO5, DQO,
SST, NO3 .N, NH4 .N, fosfatos, alcalinidad,
Dureza, fenoles, cloruros, coliformes totales y
fecales
Fórmulas . Promedio
geométrico ponderado
Montoya (1997) 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
Ecuaciones . Promedio
ponderado
México
ICA Variables incluidas Tipo de estimación
CETESB (2002) Temperatura, pH, OD, DBO5, ST, turbiedad,
coliformes fecales, nitrógeno total y fósforo total
Curvas - Promedio
ponderado
Brasil
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
Curvas - Promedio
ponderadoRojas (1991) pH, OD, DBO ST, turbiedad y coliformes, fecales
Icauca pH, OD, color, turbiedad, DBO5, nitrógeno total,
fósforo total, ST, SST y coliformes Fecales
Colombia
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
Comunidad Europea
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
España
Índice de la Fundación Nacional de Saneamiento
(INSF)
Metodología del diseño
i Subi Wi
1 Coliformes Fecales 0.15
2 pH 0.12
3 DBO5 0.10
4 Nitratos 0.10
5 Fosfatos 0.10
6 temperatura 0.10
7 Turbidez 0.08
8 Sólidos totales 0.08
9 Oxígeno disuelto 0.17
Curvas de Función
Figura 1. Valoración de la calidad del agua en función de Coliformes fecales
Nota: Si CF > 105 Sub1=3
Su
b1
Coliformes Fecales
pH
Figura 2. Valoración de la calidad del agua en función del pH
Nota: Si pH < 2, Sub2 =2 y si pH>12 Sub2 =3
Su
b2
DBO5
Figura 3. Valoración de la calidad del agua en función de la DBO5
Nota: Si DBO5 > 30, Sub3 = 2
Su
b3
Nitratos
Figura 4. Valoración de la calidad del agua en función de los nitratos
Nota: Si NT>100, Sub4=2
Su
b4
Fosfatos
Figura 5. Valoración de la calidad del agua en función del fosforo
Nota: Si PO4= >10, Sub5 =5
Su
b5
Temperatura
Figura 6. Valoración de la calidad del agua en función de la temperatura
Nota: Si ΔT>15°C Sub6=9
Su
b6
Turbidez
Figura 7. Valoración de la calidad del agua en función de la turbidez
Nota: Si turbidez >100, Sub7= 5
Su
b7
Sólidos Totales
Figura 8. Valoración de la calidad del agua en función de los sólidos disueltos totales
Nota: Si ST >500, Sub8= 3
Su
b8
Oxígeno Disuelto
Figura 9. Valoración de la calidad del agua en función del oxígeno disuelto
Nota: Si O.D % saturación >140, Sub9= 47
Valor INSF Calificación del agua
91 – 100 Excelente
71 – 90 Buena
51 – 70 Regular
26 – 50 Mala
0 – 25 Muy mala
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
DBO5 (mg/LO2 ) 1,95
O.D. (mg/LO2 ) 7,80
%SAT 75,00
NITRATOS (mg/LNO3) 0,29
FOSFATOS (mg/L PO4=) 0,04
COLIFORMES FECALES
(NPM/100ml)17
Cambio de temperatura
CT= Temperatura ambiente- temperatura del agua
CT= 16°C-14°C = 2°C
%SAT=75%
OD (mg/L) = 7,8
Temperatura 14°C
Índices de Contaminación de Agua (ICOs)
Índice de contaminación por mineralización - ICOMI
Índice de contaminación por sólidos suspendidos- ICOSUS
Índice de contaminación por materia orgánica - ICOMO
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 0.01 – 0.02
Eutrofico 0.02 – 1.0
Hipereutrofico > 1.0
ICO Grado de contaminación Escala de color
0 – 0.2 Ninguna
0.2 – 0.4 Baja
0.4 – 0.6 Media
0.6 – 0.8 Alta
0.8 - 1 Muy alta
Significancia de los índices de contaminación ICOS
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.
Crustáceos
Anélidos
MoluscosArácnidos
Miriapodos
Insectos
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
Ventajas
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
Fuentes de alimento de los macroinvertebrados acuáticos
• Plantas acuáticas y restos de plantas
• Otros invertebrados y peces
• Elementos en descomposición
Como se hace el monitoreo
Seleccionar el lugar a monitorear
Colectar los macroinvertebrados
Piedras y hojaraza
Redes
Identificar los macroinvertebrados
Identificar los macroinvertebrados
CATEGORIA TAXONÒMICA PUNTAJE
ORDEN FAMILIA
Plecoptera Perlidae
10
Ephemeroptera Oligoneuriidae
Trichoptera Calamoceratidae
Coleoptera Psephenidae
Diptera Blapharoceridae
Ephemeroptera Euthyplociidae
9
Trichoptera Helicopsychidae, Odontoceridae,
Philopotamidae
Coleoptera Ptilodactylidae
Megaloptera Corydalidae
CATEGORIA TAXONÒMICA PUNTAJE
ORDEN FAMILIA
Ephemeroptera Leptohyphidae,
Trichoptiridae 7
Trichoptera Glossosomatidae,
Polycentropodidae
Coleoptera Elmidae
Tricladida Planariidae
Coleoptera Scyrtidae
6
Odonata Coenagrionidae
Diptera Muscidae
Gasteropoda Ancylidae
Ephemeroptera Baetidae
5
Trichoptera Hydropsychidae
Hemiptera Naucoridae
Diptera Tipulidae, Simullidae
Clase Puntaje Calificación del agua
I 100 - 120 No contaminada
II 61 - 99 Inicio de contaminación
III 36 - 60 Contaminada
IV 16 - 35 Muy contaminada
V < 16 Séptica
Analizar la información
Índices de Calidad del Hábitat
Es una técnica para evaluar y cuantificar las condiciones de loshábitats acuáticos en corrientes hídricas (Willamson,1999)
Estos índices se refieren al hábitat y están diseñados paraproporcionar una evaluación empírica y cuantificada de lascaracterísticas 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
www.usda.gov/stream_restoration/chap1.html
Escalas Espaciales de estudio en los sistemas Loticos
Segmento de la
corriente
Segmento del
sistema
Presa de escombros
Extensión del
sistema
Sistema de
rápidos y
remansosSistema de
microhábitat
Hojas y
detritos
adheridos al
margen
Arena y limo
sobre
piedras
Franja
transversal
sobre las
piedras
Musgo
sobre las
rocas
Parche de
grava fina
Índice de Hábitat fluvial (IHF)
Índice de Hábitat fluvial (IHF)
Índice de Hábitat fluvial (IHF)
Índice de Hábitat fluvial (IHF)
Evaluación Visual de ríos y Quebradas(SVAP)
Evaluación Visual de ríos y Quebradas(SVAP)
HABITATS EN BUEN ESTADO
HABITATS MODIFICADOS
Comparación entre Métodos Químicos y el uso
de Bioindicadores
Métodos
Químicos
INSF
Bioindicadores
BMWP
Evaluación
Cualitativa
Del Hábitat
Comunicación al público
Específicos – No integra
valoración ecosistémica
Integran varios factores de valoración de calidad
ecosistémica
Instantáneos Integran en el tiempo
Puntuales Integran en el espacio
Muy Costoso Costo Moderado Bajo Costo