INFORME DE LA CALIDAD DE AGUAS SUPERFICIALES DEL CANTÓN DE

SAN JOSÉ: AÑO 2012

Licda. Sandra Leó n Cótó

Rectóra Universidad Naciónal

Licda. Sandra Garcí a Pe rez

Alcaldesa Municipalidad de San Jóse

Publicació n de resultadós generada en el marcó del Prógrama de Cóóperació n

UNA-MSJ Prógrama Agenda Verde San Jóse , bajó la respónsabilidad te cnica de

lós siguientes funciónariós:

Licda. Delia Guevara

Oficina de Gestió n Ambiental

Dr. Jórge Herrera Murilló

Cóórdinadór Labóratórió de Ana lisis Ambiental UNA

Para óbtener mayór infórmació n sóbre el presente dócumentó favór dirigirse a

lós córreós electró nicós: dguevara@msj.gó.cr, jórge.herrera.murilló@una.cr.

Presentació n

El agua de los ríos, es un recurso limitado, esencial para la vida humana, de tal forma

que un desarrollo sostenible no es posible sin la adecuada cantidad y calidad de este

recurso. El crecimiento de la población, la transformación de los estilos de vida y el

modelo de desarrollo económico del país han acentuado la presión sobre los recursos

hídricos, especialmente sobre las aguas superficiales, las cuales han venido

experimentando un aumento considerable en los niveles de contaminación generados

principalmente por la descarga de aguas residuales sin tratamiento.

La polución de cuerpos de agua trae consigo diversos problemas ambientales

asociados: reducción del suministro de agua dulce, riesgos en la salud, la inutilización

del uso del agua para diversos usos, sobrexplotación de aguas subterráneas, el

impacto negativo sobre la vida acuática y la desaparición del valor estético, entre

otros.

Ante este panorama la Municipalidad de San José ha desarrollado, en conjunto con la

Universidad Nacional, un sistema de monitoreo de la calidad de las aguas superficiales

que atraviesan el cantón, con el fin de identificar el estado de degradación de los

ecosistemas acuáticos, orientar la toma decisiones en materia de política ambiental

dirigida a la recuperación sostenida de los mismos y el desarrollo de indicadores

ambientales que evalúen la efectividad de los planes formulados.

Este esfuerzo no tendría sentido si no se logra un mayor compromiso e integración

entre los diversos actores sociales: gobierno central, municipio, organismos no

gubernamentales y la ciudadanía en general. Este proceso deberá realizarse con la

participación de las comunidades, fomentando la capacitación de la población y la

construcción de una nueva cultura del agua.

Licda. Sandra García Pérez

Alcaldesa Municipalidad de San José

Í ndice

Presentació n ______________________________________________________________________________________________ 3

Íntróducció n ______________________________________________________________________________________________ 5

A rea de Estudió __________________________________________________________________________________________ 9

Metódólógí a: _____________________________________________________________________________________________ 12

RESULTADOS ____________________________________________________________________________________________ 16

Tabla 3. Resultados de monitoreo de calidad de agua superficial en los sitios ubicados

en los ríos de San José, Año 2012. ___________________________________________________________________ 17

Tabla 4. Resultados de monitoreo de calidad de agua superficial en las quebradas del

Cantón Central de San José, Año 2012 ______________________________________________________________ 18

CONCLUSÍONES _________________________________________________________________________________________ 27

REFERENCÍAS ___________________________________________________________________________________________ 28

Íntróducció n

El te rminó “calidad del agua” se refiere a las cóndiciónes de pureza ó de alteració n del

agua. Sin embargó, cuandó se habla de calidad de agua se debe tener claró que se hace

en funció n del usó ó actividad que se planea dar al lí quidó; ya sea para usó y cónsumó

humanó, para usó industrial, para riegó agrí cóla, piscicultura y recreació n (Angelier,

2003). Pór elló, nó es pósible hablar de una buena ó mala calidad, sinó que cada

actividad, requiere una calidad de agua especí fica (Pe rez-Ortiz, 2005). En Cósta Rica,

el usó prióritarió es para el cónsumó humanó, peró tambie n se utiliza en la industria,

agricultura, el sectór pecuarió, generació n ele ctrica.

La cantidad y la calidad del agua varí an tantó espacial cómó tempóralmente y de ellas

depende la dispónibilidad del recursó. La alteració n de la calidad del agua, reduce el

vólumen dispónible para usó y cónsumó humanó, así cómó para su usó pór las

póblaciónes animales, vegetales y de manera general, para el funciónamientó de lós

ecósistemas. La calidad del agua es un factór determinante de la salud pu blica y de lós

ecósistemas, que restringe la óferta de agua y su distribució n pótencial para lós

diferentes usós, pór esó es muy impórtante su estudió.

Para evaluar la calidad del agua y establecer las cóndiciónes en la que se encuentran

lós cuerpós de agua se pueden emplear para metrós fí sicós, quí micós y bióló gicós. A

estós para metrós se les denómina “indicadóres de la calidad del agua” (Seóa nez,

1999). Lós para metrós fisicóquí micós que se han cónsideradó impórtantes y són

utilizadós en diversós paí ses cómó base para medir la calidad del agua són el pH, la

temperatura, la cónductividad, el óxí genó disueltó, nutrimentós cómó el nitró genó y el

fó sfóró, lós só lidós suspendidós y sedimentables, la velócidad de córriente y la

descarga del rí ó. Entre e stós unó de lós ma s estudiadós en lós rí ós ó sistemas ló ticós es

la descarga, la cual se refiere al vólumen del agua que fluye pór unidad de tiempó a

trave s de una secció n transversal del canal del rí ó (Hauer y Lamberti, 2006); este

factór afecta principalmente la dispónibilidad de nutrientes en el sistema.

En general la fuente principal de lós nutrientes hací a lós cuerpós de acua ticós són: la

lluvia, lós escurrimientós y lós prócesós biógeóquí micós próveniente de la vegetació n

y de las zónas aledan as (De la Lanza et al., 2000). Lós nutrientes que se encuentran en

lós cuerpós de agua són ba sicamente cómpuestós nitrógenadós (urea, amónió, nitritós

y nitratós) y fósfatadós (varias fórmas de fósfatós). La carencia de e stós para el buen

desarrólló del fitóplanctón, són limitantes primórdiales de próducció n primaria. En

aguas templadas se cónsidera al fó sfóró cómó limitante para el desarrólló de lós

órganismós acua ticós (Wetzel, 2001) y en aguas trópicales el nitró genó suele ser el

limitante ya que este nó es tan sóluble y se encuentra en menór cóncentració n.

Sin embargó, en Cósta Rica es baja la próbabilidad de nó tener apórte de nutrientes a

lós cuerpós de agua, así cantidades inusuales de cómpuestós cómó el amónió són

indicativós de eutrófizació n ó inclusive cóndiciónes anó xicas que puede ser naturales

ó inducidas pór la actividad humana. Lós cómpuestós nitrógenadós tienen dós tipós de

fuentes: una externa ó aló ctóna (impórtadó de ótró ecósistema) y ótra interna ó

autó ctóna (próducidó dentró del mismó sistema). La primera se refiere a lós

cómpuestós inórga nicós disueltós cómó nitratós ó amónió, lós cuales són utilizadós

pór las plantas, mientras que lós cómpuestós de órigen autó ctónó són el resultadó de

prócesós de fijació n llevadó a cabó pór bacterias y algas. El nitró genó en fórma de

amónió se encuentra de fórma naturales en aguas superficiales y es próductó de las

hidró lisis de la urea (APHA, 2005); adema s es próductó de desechós dóme sticós y

agrí cólas y de lós prócesós industriales. Lós nitratós són un estadó de óxidació n final

del nitró genó y es un elementó dispónible para lós órganismós acua ticós.

El fó sfóró tótal puede presentarse en lós cuerpós acua ticós del arrastre natural de las

partes elevadas de una cuenca, y en cóncentraciónes muy elevadas debidó a las

descargas de aguas residuales dóme sticas y agrí cólas pórque són cómpuestós

primórdiales de lós fertilizantes (APHA, 2005).

El í ndice de calidad del agua (ÍCA), se define cómó el valór nume ricó que indica el

estadó actual del agua analizada y su pósible usó en funció n de este valór, es decir

cómó: agua pótable, en actividades de riegó, industriales y usós recreativós. El criterió

de calidad del agua, es una relació n cuantitativa entre la densidad del indicadór en el

agua y el riesgó pótencial que puede ejercer sóbre lós seres vivós. El í ndice de calidad

del agua, es una manera de cómunicar y evaluar la calidad de lós cuerpós de agua. Para

que este í ndice de calidad sea pra cticó deben cónsiderarse só ló una selecció n de

para metrós representativós.

Durante el mónitóreó de un rí ó el cual tenga pór óbjetivó detectar el gradó de

deterióró del agua, se genera una gran cantidad de datós própórciónadós pór la

medició n de diversós para metrós dimensiónalmente distintós, estó dificulta detectar

lós patrónes de cóntaminació n. Cón el própó sitó de integrar la infórmació n generada

pór estós para metrós surge la necesidad de crear lós sistemas de í ndices de calidad.

Lós í ndices de calidad deben cumplir cón lós siguientes criteriós:

-Usó de para metrós representativós de lós óbjetivós de calidad.

-Sensibilidad a las variaciónes de lós para metrós de impórtancia para lós óbjetivós de

calidad y usó.

-Capacidad de representar adecuadamente las variaciónes en las cóndiciónes reales

del cursó de agua.

-Córrelació n cón ótrós í ndices.

-Pótencialidad de determinació n autóma tica, mediante el usó de para metrós medibles

en tiempó real.

-Factibilidad de repróducció n

Así lós primerós intentós para generar una metódólógí a unificada para el ca lculó de un

í ndice de calidad del agua se refieren a lós realizadós pór Dinius. Lós para metrós a

determinar varí an de acuerdó al paí s y al sistema de clasificació n utilizadó. Distintós

sistemas.

El índice adoptado en Costa Rica para medir la calidad de las aguas superficiales es el

“Índice hólandés de valóración de la calidad para lós cuerpós de agua superficiales”.

Este índice se basa en la obtención de un puntaje de acuerdo a varios parámetros

analizados: la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), el oxígeno disuelto (OD) y el

nitrógeno amoniacal (N-NH4+).

A rea de Estudió

San José, además de ser el cantón primero de la provincia de San José y sede la capital

de la República, posee una extensión territorial de 44,62 km2. De forma alargada

cuenta con una longitud máxima de dieciséis kilómetros, en la dirección Noroeste a

Sureste, desde la planta hidroeléctrica Electriona, hasta el puente sobre el río Tiribí,

carretera regional 211, que va desde San Francisco de Dos Ríos a San Antonio de

Desamparados (MSJ, 2010).

La población de esta unidad territorial asciende a 288 054 habitantes según datos del

Censo de Población del año 2011 y se caracteriza por ser 100% urbana. La densidad

de población es de 6 456 habitantes por km2 siendo el segundo cantón del país con

mayor densidad de población después de Tibás. En el período de 1963 al 2009 la

población del cantón aumentó en un 101% con un crecimiento uniforme de la

densidad de población desde 1950 hasta el 2009. No obstante, se evidencian

asimetrías espaciales en la evolución de la población. Por una parte, los cuatro

distritos centrales han tenido una tendencia decreciente sostenida de la población que

llega a -76% de 1950 al 2009 en el distrito El Carmen. Los siete restantes distritos han

experimentado un comportamiento totalmente inverso al de los cuatro distritos

centrales, especialmente Pavas y La Uruca cuya población ha crecido

vertiginosamente con un incremento de 2 669% y 1 243% respectivamente (MSJ,

2010).

La población económicamente activa del cantón proyectada al año 2015 presenta un

crecimiento porcentual menor al nacional, lo cual se relaciona con el comportamiento

de los demás indicadores de población. De acuerdo a la estructura de trabajadores

registrados por la Caja Costarricense de Seguro Social, las dos ramas de actividad que

más empleo generan en el cantón son la Administración Pública y el comercio, que

representan en conjunto 41,4% del total de personas que trabajan en el territorio

seguidas en importancia por las actividades inmobiliarias, empresariales y de alquiler

(MSJ, 2010).

La topografía de San José es bastante regular con una ligera inclinación de este a

oeste; en el oeste en Electriona con una altura de 950 m y en el extremo este asciende

a 1190 m aproximadamente. El cantón está constituido geológicamente por

materiales de los periodos Terciario y Cuaternario, siendo las rocas volcánicas del

cuaternario las que predominan en la región (MSJ, 2010).

El territorio del cantón, forma parte de la unidad geomórfica de origen volcánico,

representada por el relleno volcánico del valle central, que corresponde a una

superficie plana ondulada. Es posible que los cambios de relieve dentro del área, sean

debidos a la presencia de lava a unos cuantos metros de profundidad constituyendo

un frente (MSJ, 2010).

El sistema fluvial del cantón pertenece a la vertiente del Pacífico; que pertenece a la

cuenca del Río Grande de Tárcoles. Los ríos que drenan el cantón son Torres (18,7

km) y María Aguilar (18,6 km), con su afluente Ocloro (3,4 km); los cuales se unen al

río Tiribí (21,8 km) el cual desemboca al Río Virilla; así como la Quebrada Rivera, que

es afluente de este último. Estos ríos presentan un rumbo de este a oeste. Los ríos

Virilla, Tiribí, Torres y Ocloro, así como la Quebrada Rivera son límites cantonales.

El cantón de San José cuenta desde 1995 con un Plan Director Urbano actualizado al

año 2005 el cual define una zonificación de uso de suelo. Casi el 90% del territorio

cantonal se encuentra urbanizado, conformado principalmente por zonas

residenciales, de comercio, servicios, industria, usos institucionales, áreas verdes y

áreas de vialidad. La zona de protección sujeta a estudio representan cerca del 7,45%

del territorio para el año 2005 correspondiendo a áreas aún no urbanizadas del

cantón, ubicadas principalmente en la colindancia a las márgenes de los ríos, mucha

de la cual es área no urbanizable por diferentes factores (pendientes, normas

ambientales, etc). En San José se localizan cerca de 43 asentamientos en precario con

una población total estimada de en el 2008 de aproximadamente 39 974 habitantes

que representan un total del 11,74% de toda la población cantonal; y un total

aproximado de 7 994 viviendas (8,8% del total de viviendas del cantón).

La longitud total de la red vial cantonal es de aproximadamente 560 km, incluyendo

aceras, representa casi el 20% del territorio cantonal de acuerdo a la zonificación de

uso de suelo. Solamente el 13% de las vías son de rango nacional, el 87% son vías

locales, donde casi el 60% son vías locales terciarias.

Metódólógí a:

El prógrama de seguimientó de cuerpós de agua superficiales que atraviesan el cantó n

de San Jóse cónsta de diecióchó sitiós de mónitóreó, lós cuales se distribuyen de

acuerdó cón ló indicadó en la tabla 1.

Tabla I. Descripción de los sitios de muestreo utilizados en el monitoreo

de los cuerpos de agua del cantón de San José

Nombre del cuerpo de agua

Código del sitio

Descripción del sitio de muestreo

Río Tiribí R1 Detra s Play Urbanizació n La Can ada. San Franciscó de Dós Rí ós.

R2 Puente sóbre el rí ó carretera a San Rafael (cóntiguó Mótel El Retiró)

R3 Puente sóbre el rí ó carretera a Alajuelita (lí mite cón Alajuelita)

Río María Aguilar R4 Urbanizació n La Glória, Zapóte

R5 Puente sóbre el rí ó en la carretera a San Sebastia n

R6 Puente sóbre el rí ó en Calle Mórenós, frente Lós Aserrines.

Quebrada Los Olivos R7 Desembócadura en el Rí ó Marí a Aguilar, bajós Taller Sequeira.

Río Ocloro R8 Puente sóbre carretera a Desamparadós Barrió La Cruz.

Río Torres

R9 Pólidepórtivó Barrió Aranjuez, detra s del Kiósquitó.

R10 Museó de lós Nin ós, del puente primera entrada a la izquierda.

R11 En el puente del Bajó de Lós Ledezma.

Quebrada Rivera R12 Puente en el lí mite entre San Jóse y la Leó n XÍÍÍ.

Quebrada Lantisco R13 100 nórte y 100 óeste de la antigua Cólgate, en el puente.

Colector Calle 30 R14 100 nórte y 100 óeste de la antigua Cólgate, en el puente.

Quebrada Pavas R15 Cóstadó de la Bódega de huevós Llema Dórada

Quebrada Bribrí R16 En el precarió Metró pólis, entrandó pór el callejó n.

Quebrada Psiquiátrico R17 Puente a la entrada del Hóspital Psiquia tricó

Queb. Los Negritos R18 Barrió Dent al inició del tubó de desví ó de la Quebrada

Lós sitiós de muestreó fuerón selecciónadós cón el fin de incluir lós lugares antes y

despue s de lós principales asentamientós humanós, y de acuerdó a impórtantes

cambiós en lós patrónes de usó de sueló y pendientes dentró de cada cuerpó de agua

superficial.

Durante cada campan a de muestreó se cólectarón muestras de agua cómpuestas, las

cuales fuerón generadas al mezclar, en fórma própórciónal al caudal registradó en el

cuerpó de agua, muestras simples tómadas a ló largó de un perí ódó de 6 hóras. Las

muestras se recólectarón usandó bótellas de pólietilenó de alta densidad de 3 l y se

cónservarón a 4°C en hieleras para ser transpórtadas al labóratórió. Las muestras se

tómarón a 0,5-1 m de distancia de la órilla del rí ó y a una prófundidad prómedió de 20

cm. Para el ana lisis de metales pesadós se utilizarón bótellas adiciónales, las cuales se

cólócarón al menós 24 h en un ban ó de a cidó ní tricó al 10% y luegó se enjuagarón

varias veces cón agua desiónizada antes del muestreó.

Se realizarón un tótal de 3 campan as de muestreó entre eneró -diciembre 2012.

Análisis Químico:

Las mediciónes de lós siguientes para metrós fisicóquí micós se llevarón a cabó in situ:

temperatura del agua, pH y el óxí genó disueltó. El pH se midió utilizandó un

instrumentó pórta til OAKTON PH5 Ac, el óxí genó disueltó cón un óxí metró marca

Thermó Orión 3 y la temperatura del agua cón un termó metró de mercurió sumergidó

bajó el agua durante 5 minutós. Tantó el óxí metró cómó el pHmetró se calibrarón

antes de cada eventó de muestreó y se cómpróbarón varias veces durante el dí a. Lós

ana lisis quí micós realizadós a las muestras cólectadas se indican en la tabla 2.

Tabla 2. Métodos analíticos empleados en la evaluación de las muestras de agua

colectadas.

Variable Método Límite de Detección

Unidades

Demanda Quí mica de Oxí genó (DQO) 5220 D Standard Methóds 6 mg O2/l

Demanda Bióquí mica de Oxí genó (DBO) 5210 D Standard Methóds 3 mg O2/l

pH 4500-H+ B Standard Methóds - pH units

Oxí genó Disueltó 4500-O Standard Methóds 0,10 mg O2/l

Só lidós Sedimentables 2540 Standard Methóds 0,1 ml/l

Só lidós Suspendidós Tótales 2540 D Standard Methóds 0,6 mg/l

Turbiedad Nefelóme tricó Na NTU

Fó sfóró Tótal 4500-P C Standard Methóds 0,7 mg/l

NO2 - 4500-NO2- Standard Methóds 8 µg/l

NH4 + 4500-NH3 Standard Methóds 14 µg/l

Cl- 4110 Standard Methóds 0,10 mg/l

SO4 2- 4110 Standard Methóds 0,14 mg/l

NO3 - 4110 Standard Methóds 0,05 mg/l

Na 3111 Standard Methóds 0,11 mg/l

K 3111 Standard Methóds 0,07 mg/l

Ca 3111 Standard Methóds 0,8 mg/l

Mg 3111 Standard Methóds 0,01 mg/l

Al 3113 Standard Methóds 1,1 µg/l

Fe 3113 Standard Methóds 4 µg/l

Cr 3113 Standard Methóds 3 µg/l

Cu 3113 Standard Methóds 1,5 µg/l

Ni 3113 Standard Methóds 2,4 µg/l

Pb 3113 Standard Methóds 1,8 µg/l

Mn 3113 Standard Methóds 2 µg/l

El ana lisis de metales trazas se efectu ó en muestras sin filtrar (tótales) y en muestras filtradas

cón filtrós de nitrató de celulósa de 0,45 micras (disueltós). Antes de las mediciónes, las

muestras de agua fuerón digeridas pór acidificació n cón HNO3 (2,5 ml de a cidó a 25 ml de la

muestra). Lós valóres tí picós registradós en lós blancós de campó y de labóratórió, para tódós

lós metales medidós, se encóntraban pór debajó del lí mite de detecció n ó eran insignificantes

en cómparació n a las mediciónes efectuadas en aguas naturales.

RESULTADOS

Lós resultadós óbtenidós para las variables fisicóquí micas evaluadas en cada cuerpó de agua

se resumen en las tablas 3 y 4. La clasificació n de la calidad de lós cuerpós de agua superficial

generalmente se basa en la cómparació n de lós datós de cóncentració n de diversós

cóntaminantes medidós en el campó, cóntra lós valóres lí mite establecidós en instrumentós

legales (tabla 5). Las nórmas de calidad de lós rí ós y ótrós cuerpós de agua se definen en

funció n de lós usós pótenciales de agua. El reglamentó para la evaluació n y clasificació n de

calidad del agua superficial en Cósta Rica define cincó clases de usó del agua. Sin embargó,

existen me tódós alternativós para realizar la evaluació n de la calidad de lós patrónes de la

superficie del agua.

Unó de estós me tódós es el de evaluació n glóbal Fuzzy (FCA pór sus siglas en ingle s). Este

me tódó puede mejórar la cómprensió n de lós diversós prócesós y fenó menós que esta n

invólucradós en las matrices ambientales. El FCA evalu a la significació n de cada cómpónente

de un sistema en te rminós de pesós predeterminadós y disminuye la cómplejidad (ó falta de

claridad) pór medió de funciónes de pertenencia (Chen et al., 2005) que cónducen a una

mayór sensibilidad analí tica en cómparació n cón te cnicas de evaluació n similares (Guleda et

al., 2004). Tambie n resuelve lós próblemas de cóntórnó bórrósó y cóntróla lós efectós de errór

de seguimientó (Wang. 2002). En el presente estudió, el FCA se utilizó para estimar las

variables relevantes que determinan la calidad del agua basadós en la transfórmació n difusa y

el principió de ma ximó gradó de pertenencia. Para utilizar este me tódó, se partió del

establecimientó de cincó clases de calidad de agua, las cuales córrespónden cón las indicadas

en el Decretó 33903-MÍNAE-S: Clase 1 (sin cóntaminació n), Clase 2 (cóntaminació n

incipiente), Clase 3 (cóntaminació n móderada), Clase 4 (cóntaminació n alta), y Clase 5

(cóntaminació n muy alta). Cada unó de lós 18 sitiós de mónitóreó se asóció cón una clase de

cóntaminació n basada en lós gradós de pertenencia ma ximós derivadós del FCA (Tabla 6). De

acuerdó cón el decretó 33903-MÍNAE-S y la infórmació n sóbre la calidad ambiental del a rea

de estudió, la calidad del agua de la clase 1 se cónsidera limpia ó de cóndició n de baja

cóntaminació n (LP), la calidad del agua de clase 2 y 3 córrespónde a cóntaminació n móderada

(MP), la calidad del agua de las clases 4 y 5 se cónsidera cómó cóntaminació n alta (HP).

Tabla 3. Resultados de monitoreo de calidad de agua superficial en los sitios ubicados en los ríos de San José, Año

2012.

Sitios pH 25ºC

DBO (mg O2/l)

DQO (mg O2/l)

Sól Sed (ml/l)

T

(ºC)

SST (mg/l)

Turb

(NTU)

Cloruro (mg/l)

Sulfato (mg/l)

Nitrato (mg/l)

Fósforo

(mg/l)

Amonio

(g/l)

Nitrito

(g/l)

Sodio (mg/l)

Potasio

(mg/l)

RIO TIRIBÍ

R-01 7,35 28 44 0,40 21,0 22,2 21,6 10 15,2 6,9 0,70 225 484 15 4,35

R-02 7,81 14 32 0,60 22,4 35,7 3,6 18 21 1,8 1,0 99 196 21 6,30

R-03 7,63 20 39 0,55 21,9 46,6 19,6 12,5 17,2 4,7 0,65 1550 382 22 4,45

RIO MARIA AGUILAR

R-04 7,22 61 87 0,30 20,1 14,0 8,05 9,5 21,5 6,0 3,20 1873 462 12,5 3,90

R-05 7,36 84 141 0,90 21,0 44,7 28,1 12 20,5 6,0 1,8 1496 418 126 31,8

R-06 7,18 106 150 1,15 22,5 56,8 15,8 13 20 8 12,3 2976 495 77 24,9

RIO OCLORO

R08 7,08 115 179 1,50 21,1 57,8 31 15 30 0,8 19,6 595 248 20 6,3

RIO TORRES

R09 7,18 24 48 0,45 20,8 27,5 4,65 8 15,0 5,5 6,9 449 445 16 4,75

R10 7,10 56 76 0,50 19,7 44 7,25 10,5 18,5 5,5 8,5 679 496 18,8 5,1

R11 7,32 74 89 0,85 21,8 55 9,10 12 21 7,0 5,5 2359 585 23 6,3

Tabla 4. Resultados de monitoreo de calidad de agua superficial en las quebradas del Cantón Central de San José, Año 2012

Sitios pH 25ºC

DBO (mg O2/l)

DQO (mg O2/l)

Sól Sed (ml/l)

T

(ºC)

SST (mg/l)

Turb

(NTU)

Cloruro (mg/l)

Sulfato (mg/l)

Nitrato (mg/l)

Fósforo

(mg/l)

Amonio

(g/l)

Nitrito

(g/l)

Sodio (mg/l)

Potasio

(mg/l)

QUEBRADA LOS OLIVOS

R-07 7,08 121 181 0,95 21,9 65,1 9,4 23 30 2,3 5,1 2105 615 28 3,70

QUEBRADA RIVERA

R-12 7,08 157 205 2,05 23,2 24,4 63,5 25 40 7,3 4,8 756 432 48 11

QUEBRADA LANTISCO

R13 6,87 218 296 1,5 23,3 167 77,5 37,5 43,5 3,0 2,45 6137 112 54 8,6

COLECTOR CALLE 30

R14 6,90 305 397 2,4 23,7 125 72,9 40 42 1,5 11,5 7671 517 31 8,6

QUEBRADA PAVAS

R15 7,30 59 110 0,5 23,6 48,3 18,7 19,5 30 1,0 5,6 6679 390 29 9,2

QUEBRADA BRIBRI

R16 7,26 230 375 1,9 22,8 181 77,5 28 48 1,1 5,7 7840 364 40 12,4

QUEBRADA PSIQUIATRICO

R17 7,60 25 34 0,20 25,1 24,7 2,4 13,5 18 10,5 5,8 1234 761 23,3 7,2

QUEBRADA LOS NEGRITOS

R18 7,08 22 40 0,45 20,9 22,1 5,8 11 21 8 6,9 1428 353 16 4,8

19

Tabla 5. Guías para la clasificación de los cuerpos de agua superficial de Costa Rica

Parámetro Guías Decreto 33903-MINAE-S

Clase I Clase II Clase III Clase IV Clase V

Turbiedad (NTU) < 25 25 a <100 100 a 300

SST (mg/l) < 10 10 a 25 25 a 100 100 a 300 > 300

DQO (mg O2/l) < 20 20 a <25 25 a <50 50 a <100 100 a 300

Cl- (mg/l) < 100 100 a 200 NA NA NA

SO4 2-(mg/l) > 150 150 a 250 >250 >250 >250

NO3 – (mg/l) < 22 22 a < 44 44 a < 66 66 a < 88 > 88

Mg (mg/l) <8,6 8,6 a 14,4 > 14,4 > 14,4 > 14,4

Cr (µg/l) < 50 50 200 500 > 500

Cu (µg/l) < 500 500 a 1000 1000 a 1500 1500 a 2000 2000 a 2500

Ni (µg/l) < 50 50 100 200 300

Pb (µg/l) < 30 30 a <50 50 a < 100 100 a <200 200

Cómó resultadó del FCA, ningu n sitió de mónitóreó de lós cuerpós de agua fuerón clasificadós

cómó LP; 2 sitiós cómó MP, y 16 sitiós cómó HP, la mayórí a de ellós estaban ubicadós en las

quebradas y afluentes de las zónas urbanas de alta densidad. La caracterizació n estadí stica de lós

sitiós de muestreó estudiadós se presenta en la tabla 7. De las variables fisicóquí micas evaluadas

en las muestras cólectadas en lós cuerpós de agua superficial sólamente el pH, Ca, K, y SO42-

muestran una distribució n nórmal. Para estas variables, se utilizó el ana lisis de varianza (ANOVA)

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cón mí nima diferencia significativa (LSD) para detectar aquellós para metrós que determinan las

diferencias existentes entre las tres zónas de cóntaminació n (LP, MP y HP). En fórma alternativa,

para las variables que nó presentan una distribució n nó nórmal se empleó

Tabla 6. Resultados de la Evaluación Integral Fuzzy (FCA) y clasificación de los sitios de

muestreo de contaminación.

Sitiós Muestreó Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 Clase 5

R. Tórres R09 0,221 0,352 0,237 0,19 0

R. Tórres R10 0,117 0,37 0,382 0,218 0

R. Tórres R11 0,044 0,125 0,257 0,369 0,102

Tiribí R01 0,084 0,176 0,421 0,262 0,06

Tiribí R02 0,065 0,135 0,274 0,37 0,156

Tiribí R03 0 0,096 0,187 0,422 0,298

M Aguilar R04 0,09 0,058 0,391 0,287 0,182

M Aguilar R05 0 0,017 0,354 0,344 0,289

M Aguilar R06 0 0 0,249 0,412 0,375

una prueba nó parame trica (U de Mann-Whitney) para detectar pósibles diferencias (ve ase la

tabla 8). Al aplicar las pruebas anterióres se encóntró que sólamente cuatró variables: só lidós

suspendidós tótales (SST), nitritó, amónió y la demanda quí mica de óxí genó (DQO) determinan la

diferencia entre lós sitiós de baja y alta cóntaminació n.

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Pa gina 21

Tabla 7. Características estadísticas de los parámetros evaluados en las muestras de agua

superficial en los cuerpos de agua superficial del cantón de San José, año 2012

Parámetro Valor

Coeficiente

Skewness

Valor

Coeficiente

Kurtosis

Estadístico

Shapiro-Wilk

Distribución

Normal

pH 0,024 0,046 0,982 X

Turbiedad 3,973 18,108 0,452

SS 2,605 10,320 0,727

SST 5,130 34,81 0,109

DQO 2,773 11,64 0,740

DBO 2,879 21,65 0,549

Cl- 1,39 2,836 0,897

SO42- 0,959 0,968 0,947 X

NO3- 1,700 3,954 0,862

Na+ 2,150 5,280 0,746

K+ 0,911 0,823 0,977 X

P tótal 3,140 4,150 0,605

NO3- 6,520 2,318 0,788

NH4+ 4,052 13,044 0,600

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Pa gina 22

Tabla 8. Medias registradas para los sitios de cada una de las categorías de contaminación

en los cuerpos de agua superficial del cantón de San José.

Variables Zona Media Variables Zona Media

DQO (mg O2/l) LP 27,5 NO3- (mg/l) LP 3,73

MP 59,1 MP 3,70

HP 88,4 HP 5,15

SST (mg/l) LP 11,43 SO42- (mg/l) LP 9,59

MP 43,05 MP 13,29

HP 112,74 HP 13,75

Turbiedad (NTU) LP 4,29 Na+ (mg/l) LP 6,22

MP 7,26 MP 8,42

HP 15,64 HP 8,69

DBO (mg O2/l) LP 16,0 K+ (mg/l) LP 2,54

MP 21,6 MP 2,95

HP 19,6 HP 2,74

Cl- (mg/l) LP 4,98 NO2- (µg/l) LP 65,4

MP 7,36 MP 116,4

HP 8,01 HP 268,7

SS (ml/l) LP 0,10 NH4+ (µg/l) LP 210

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Pa gina 23

MP 0,25 MP 619

HP 0,30 HP 947

Principales fuentes de contaminación:

Para identificar las principales fuentes de cóntaminació n se realizó un ana lisis de factór sóbre lós

datós nórmalizadós óbtenidós para las tres zónas de cóntaminació n. El ana lisis de factór es un

me tódó estadí sticó multivariadó que se puede utilizar para describir la variabilidad entre lós

para metrós óbservadós en te rminós de un menór nu meró de mensurandós nó óbservadas

llamadós factóres (Tabachnick y Fidell. 2001). El ana lisis de factór se ha utilizadó para evaluar

una serie de indicadóres de calidad del agua y su variació n espacial (Wunderlin et al., 2001).

Lós resultadós del ana lisis de factór juntó cón lós tipós de fuentes próbables se presentan en la

Tabla 9. Segu n Liu et al. (2003), cargas factóriales > 0,75, (0,5-0,75) y (0,3-0,5) se cónsideran cómó

fuertes, móderadas y de biles, respectivamente.

En la zóna de LP, se óbtuvierón dós varifactóres (Tabla 9). El primer varifactór (VF1) representa el

44,4% de la varianza tótal, y presenta una fuerte córrelació n entre SO42-, Na +, K+ y Cl- que relacióna

lós factóres naturales cómó la litólógí a y tipós de sueló. El segundó varifactór (VF2) explicó el

16,6% de la varianza tótal e incluyó la DQO, DBO y SST. Este factór representa mu ltiples fuentes de

cóntaminació n y puede ser generadó principalmente pór la escórrentí a urbana y aguas residuales

industriales.

En la zóna de MP, el VF1 explicó el 32,9% de la varianza tótal y presentó cargas fuertes en SO42-,

NO3-, Na +, Cl- y una carga de bil en K+ y NH4+. Este factór representa la cóntaminació n difusa de

órigen asóciadó cón la próducció n agrí cóla y la influencia del tipó de sueló. El VF2 explicó el

24,4% de la varianza tótal y tení an cargas fuertes de DBO, Só lidós Sedimentables, SST, y

móderadós en el fó sfóró tótal, NH4+ y NO2

- . Las córrelaciónes de dichós nutrientes apóya el

argumentó de que la eutrófizació n es un próblema de calidad del agua en esta zóna debidó a la

escórrentí a de las aguas residuales urbanas.

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Pa gina 24

En la zóna de HP, el VF1 explicó sóbre el 39,9% de la varianza tótal y tení a cargas fuertes en DQO,

DBO, SST, TP, NH4+ y NO2-. Este factór pódrí a ser interpretadó cómó la influencia de la

cóntaminació n de fuente puntual, cómó lós vertidós de las plantas de tratamientó de aguas

residuales y efluentes industriales. El VF1 presentó una carga negativa muy fuerte para el óxí genó

disueltó, ló que indica que la calidad del agua en la zóna de HP ha sidó seriamente degradada pór

la presencia de extensas cóndiciónes anaeró bicas causadas pór el agótamientó de óxí genó debidó

a la descómpósició n de material órga nicó. El VF2 explicó 22,9% de la varianza tótal y tení an

cargas fuertes en SO42-, K+, Na+ y Cl-.

Tabla 9. Resultados del análisis de factor aplicados a los datos del monitoreo

Parámetro Contaminación Baja Contaminación Media

Contaminación Alta

VF1 VF2 VF1 VF2 VF1 VF2

pH -0,099 0,181 -0,043 0,269 -0,187 -0,202

Turbiedad 0,719 0,424 0,400 0,664 -0,164 0,332

S. Sediment 0,043 0,038 -0,122 0,858 0,133 0,006

SST 0,115 0,734 -0,030 0,897 -0,193 0,516

DQO 0,088 0,859 0,291 0,568 -0,146 0,947

DBO 0,114 0,835 0,368 0,652 0,339 0,874

Cloruro 0,900 0,296 0,847 0,242 0,925 -0,006

Sulfato 0,681 0,117 0,765 0,212 0,852 0,044

Nitrato 0,244 0,765 0,730 -0,295 -0,281 -0,027

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Sodio 0,860 -0,067 0,786 0,067 0,886 0,298

Potasio 0,915 -0,041 0,573 0,372 0,907 0,059

Fósforo Total 0,492 0,152 0,364 0,520 0,123 0,928

Nitrito 0,836 0,088 0,428 0,579 0,466 0,702

Amonio 0,644 0,504 0,426 0,641 0,247 0,824

Varianza 44,4% 16,6% 32,9% 24,4% 22,9% 39,9%

Al analizar la evólució n de lós cóntaminantes evaluadós en el perí ódó 2010-2012 (Tabla 10), se

puede nótar que para algunós rí ós cómó Marí a Aguilar, Tiribí y Tórres se mantiene una tasa de

crecimientó anual de 17,5-21,7% para DQO y 6,6-12,5% para turbiedad.

Tabla 10. Evolución de los parámetros evaluados en los cuerpos de agua superficial

del cantón de San José, 2010-2012.

Parámetro Río M. Aguilar Río Tiribí Río Torres

DQO 17,5% 18,3% 21,7%

DBO 11,8% 10,3% 11,8%

Turbiedad 12,5% 7,4% 6,6%

SST 11,6% 19,3% 12,5%

Cloruro 3,2% 4,0% 4,9%

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Sulfato 2,5% 3,3% 5,5%

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CONCLUSÍONES

Un 100% de lós sitiós de muestreó mónitóreadós en lós cuerpós de agua del

cantó n de San Jóse , presentan niveles de cóntaminació n de móderadó a severó.

Lós sitiós cón cóntaminació n de móderada a severa se caracterizan pór presentan

cóncentraciónes elevadas de DQO (65-90 mg O2/l), SST (32-87 mg/l), nitritó y

amónió.

La mayórí a de sitiós cón cóntaminació n severa se encuentra en las quebradas del

cantó n sóbre tódó aquellas que atraviesan asentamientós humanós ilegales.

Las principales fuentes que explican las variaciónes en la cómpósició n quí mica de

lós cuerpós de agua són la incórpóració n de minerales presentes en lós suelós,

arrastre de só lidós generadós pór fuentes de a rea dispersas y la descarga de aguas

residuales sin tratamientó.

Lós niveles de cóntaminació n en lós cuerpós de agua han venidó experimentadó

tasas pósitivas de crecimientó en lós u ltimós 3 an ós que varí an dependiendó de la

variable analizada, entre un 5 a 25% anual. El incrementó ha sidó próvócadó pór

un mayór apórte de fuentes antrópóge nicas de descarga de aguas residuales.

A partir de lós resultadós generadós se debe revisar el módeló de regulació n de la

descarga de aguas residuales a cuerpós de agua existente en el paí s, cón el fin de

cónsiderar la capacidad de autódepuració n del rí ó.

Resulta de suma impórtancia desarróllar módelós de ca lculó de arrastre de só lidós

pór escórrentí a para cada cuerpó de agua superficial cón el fin de identificar las

a reas de intervenció n prióritarias.

Se debe fórtalecer lós módelós de gestió n de cuenca a nivel del municipió cón la

incórpóració n de inventariós de emisiónes a cuerpós de agua, cómó mecanismós

para definir las prióridades de intervenció n en las mismas.

INFORME DE CALIDAD DE AGUAS SUPERFICIALES: AÑO 2012

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