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1
LICEO GASTON PERALTA CARRANZA
Nombre del proyecto de investigación:
La expansión del monocultivo de piña en detrimento del recurso hídrico.
Nombre de estudiantes expositoras:
Lauren Elena Alvarado González Lince Rojas Ugalde
Profesoras a cargo del proyecto GLOBE:
Gabriela Rojas Quirós Sissy Vargas Fonseca
8 y 9 de noviembre del 2012
2
TABLA DE CONTENIDO RESUMEN ................................................................................................................................... 4
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN E HIPÓTESIS ............................................................... 7
Pregunta de investigación. .................................................................................................... 7
Hipótesis .................................................................................................................................. 7
OBJETIVOS ................................................................................................................................ 8
Objetivo General ..................................................................................................................... 8
Objetivos Específicos ............................................................................................................. 8
MARCO TEORICO .................................................................................................................... 9
Calidad del agua: .................................................................................................................... 9
La expansión piñera en Costa Rica ..................................................................................... 9
Productora nacional de piña ................................................................................................. 9
Residencia local .................................................................................................................... 10
Mediciones básicas para determinar la calidad del agua. ............................................ 10
1. Indicadores físico-químicos ........................................................................................ 10
1.1. Oxígeno disuelto: ...................................................................................................... 10
1.2. Potencial de hidrógeno del agua (pH): .................................................................. 11
1.3. Temperatura del agua: ............................................................................................ 11
1.4. Nitratos: ...................................................................................................................... 12
1.5. Turbiedad: .................................................................................................................. 12
1.6. Conductividad Eléctrica. .......................................................................................... 13
2. Indicadores bacteriológicos: ................................................................................... 13
2.1. Coliformes fecales: ................................................................................................... 13
MARCO METODOLÓGICO ................................................................................................... 17
Localización del área de estudio. ................................................................................... 17
Mapa de sitios de muestreo de agua ........................................................................... 18
Materiales y Métodos. ...................................................................................................... 19
Metodología. ...................................................................................................................... 20
1) Primer sitio: ................................................................................................................ 20
2) Segundo sitio: ........................................................................................................... 20
3) Tercer sitio: ................................................................................................................ 20
RESUMEN DE DATOS ........................................................................................................... 23
CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 41
DISCUSIÓN ............................................................................................................................... 43
3
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................. 44
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 45
ANEXOS .................................................................................................................................... 47
4
Índice de Tablas
Tabla 1. Localización de las estaciones de muestreo de agua............................. 21
Tabla 2. Cronograma de actividades del proyecto de investigación: .................. 22
Tabla 3. Asignación de código a cada sitio de muestreo. ..................................... 23
Tabla 4. Resultados de análisis del agua de la quebrada Los Chiles en el sitio
de muestreo primero (Los Lotes, S1). ..................................................................... 23
Tabla 5. Resultados de análisis del agua de la quebrada Los Chiles en el sitio
de muestreo segundo (Los Llanos, S2). .................................................................. 23
Tabla 6. Resultados de análisis del agua de la quebrada Los Chiles en el sitio
de muestreo tercero (La Gloria, S3). ........................................................................ 24
Tabla 7. Medidas de la variable Transparencia en cm por sitio. ........................... 26
Tabla 8. Medidas de la Temperatura en grados ºC por sitio. .............................. 28
Tabla 9. Medidas de la variable Oxígeno Disuelto en mg/l por sitio. .................. 30
Tabla 10. Medidas de Conductividad en µS/cm por sitio. ..................................... 32
Tabla 11. Medias de la variable potencial de hidrógeno por sitio en unidades de
pH. .................................................................................................................................. 34
Tabla 12. Medidas de la variable Nitratos en ppm por sitio. ................................ 36
Tabla 13. Comportamiento de las variables de calidad del agua en función de
cada sitio de muestreo establecidos. .................................................................... 37
Tabla 14. Nivel de calidad del agua según el índice de B MWP – CR. ............... 38
Tabla 15. Monitoreo con la guía “Bioindicadores de la Calidad del Agua” .......... 39
5
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Comportamiento de la variable Transparencia en función de los
sitios de muestreo establecidos. ............................................................................... 26
Gráfico 2. Comportamiento de la variable Temperatura en función de los sitios
de muestreo establecidos. ......................................................................................... 28
Gráfico 3. Comportamiento de la variable Oxígeno Disuelto en función de los
sitios de muestreo establecidos. ............................................................................... 30
Gráfico 4. Comportamiento de la variable Conductividad en función de los
sitios de muestreo establecidos. ............................................................................... 32
Gráfico 5. Comportamiento de la variable pH del agua en función de los sitios
de muestreo establecidos para la investigación. .................................................... 34
Gráfico 6. Comportamiento de la variable pH del agua en función de los sitios
de muestreo establecidos para la investigación. .................................................... 36
Gráfico 7. Comportamiento de las variables de calidad del agua en función de
cada sitio de muestreo establecidos. ..................................................................... 37
6
RESUMEN
Se analizó la calidad del agua en la quebrada los Chiles. Se
conformaron 3 sitios de muestreo del agua. Una estación se ubicó en un área
de influencia de una planta productora de piña, debido ala aplicación de
agroquímicos altamente tóxicos, que constituyen una fuente puntual de
contaminación del recurso hídrico. El nivel de contaminación del agua fue
medido por medio de los indicadores tales como: coliformes fecales, oxígeno
disuelto, conductividad, PH, nitratos, temperatura y turbiedad .
Durante los meses de junio a octubre, se realizaron tres muestreos de
agua con una frecuencia de dos meses. Cuya finalidad es poder comparar los
resultados del los muestreos del agua en los diferentes sitios de estudio.
Se encontró que las aguas de es correntia de las plantaciones de piña
inciden en la calidad del agua de la quebrada Los Chiles cuando se aplican
agroquímicos, afectando la fauna acuática dentro de su área de influencia y la
calidad del agua. Los niveles de oxígeno disuelto, coliformes fecales, fosfatos y
turbiedad, indican que se está produciendo contaminación del agua.
Con base en los indicadores analizados el sitio más contaminado está
ubicado en la parte baja de la microcuenca. El sitio con mayor riesgo de
contaminación se encuentra ubicado dentro del área de influencia de las
plantaciones de piña.
7
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN E HIPÓTESIS
Pregunta de investigación.
¿Afecta la producción de piña la calidad del recurso hídrico de la microcuenca
Los Chiles, ubicada en Aguas Zarcas de San Carlos?
Hipótesis
La presencia de sistemas piñeros en los lugares circundantes de la
microcuenca Los Chiles, afecta la de calidad del recurso hídrico.
8
OBJETIVOS
Objetivo General
Evaluar a través de instrumentos de hidrología, si se ve afectada la calidad del
agua de la quebrada Los Chiles, ubicada en Aguas Zarcas de San Carlos, por
los sistemas piñeros circundantes.
.
Objetivos Específicos
1. Utilizar protocolos GLOBE para determinar la turbidez, temperatura,
conductividad, oxigeno disuelto, pH, nitratos y coliformes fecales del
recurso hídrico de los sitios establecidos de análisis de la micro cuenca
Los Chiles.
2. Comparar las variaciones en los resultados obtenidos en los datos de
hidrología de los tres sitios de muestreo, de la microcuenca en estudio.
3. Relacionar la calidad del agua con el manejo de la actividad piñera.
.
9
MARCO TEORICO
Calidad del agua:
La calidad de un agua es el conjunto de características físicas, químicas
y biológicas que hacen que el agua sea apropiada para un uso determinado.
La expansión piñera en Costa Rica
La piña es uno de los productos agrícolas que Costa Rica en los últimos
años más exporta. Aunque la hemos sembrado siempre, apenas desde los
años ochenta grandes empresas transnacionales se involucraron en su
plantación, y fue en los años noventa que la cantidad de terreno cultivado
empezó a crecer muy rápidamente. De nuestras exportaciones agrícolas, solo
la del banano sigue siendo más grande que la de piña.
Como la demanda de piña por parte del mercado internacional va en
aumento, está asociado un aumento importante del área sembrada del
producto, este aumento acarrea problemas ambientales: uso de agroquímicos
que provocan daños al ecosistema natural, destrucción indiscriminada de
bosques, aumento de plagas como la de moscas, contaminación de los ríos, el
suelo se mantiene completamente expuesto, provocando una disminución
significativa de la retención de agua; lo que en momentos de lluvia aumenta la
escorrentía, promotora de la erosión de suelos y se da el arrastre de
sedimentos que se depositan en los ríos.
Productora nacional de piña
Banacol de Costa Rica es una empresa consolidada en la década de los
80`s y autónoma en la cadena de producción. En el año 2001 inició la
comercialización directa de piña en los Estados Unidos y Europa, con barcos
propios para el movimiento de fruta en Costa Rica, Colombia y los Estados
Unidos y de terceros en Europa. La empresa está corporativamente dividida en
unidades de producción, las cuales son: Unidad de Producción Banano, Unidad
de Producción Piña, Unidad de Producción Plástico.
10
La Unidad de Producción de Piña de BANACOL está compuesta de 4
fincas, todas ubicadas en Costa Rica: Frutas Tropicales Venecia S.A, ubicada
en Venecia de San Carlos, Finca el Plomo, localizada en el Plomo de Santa
Rosa de Pocosol, Industria Cartonera Inca S.A, ubicada en Santa Fe de
Aguas Zarcas y Agrícola Industrial San Cayetano S.A, localizada en la zona
de Zapote de Sarapiquí. (Ver Anexo 10)
Residencia local
Industria Cartonera Inca S.A, ubicada en Santa Fe de Aguas Zarcas
Inca S.A, ubicada en Santa Fe de Aguas Zarcas, cuenta con más de 1000
hectáreas, se dedica a la producción y exportación de piña y cuenta con
certificaciones internacionales. Exportan a los Estados Unidos y Europa.
Producen más de 3,600,000 kilos de fruta por año.
Mediciones básicas para determinar la calidad del agua.
La calidad del agua se define como el conjunto de características físicas,
químicas y biológicas que hacen que el agua sea apropiada para un uso
determinado.
1. Indicadores físico-químicos
Entre los indicadores físico-químicos que evalúan el estado de los cursos de
agua podemos mencionar:
1.1. Oxígeno disuelto:
Es esencial para el mantenimiento de lagos y ríos saludables, pues la
presencia de oxígeno es una señal positiva de vida acuática, mientras que su
ausencia indica una fuerte contaminación (Mitchell et al. 1991). El oxígeno
disuelto es muy importante porque es requerido por muchos microorganismos
y peces en los cuerpos de agua. Su contenido cambia continuamente por
variaciones en la temperatura del ambiente, por el movimiento del agua,
procesos fotosintéticos, entre otros factores (Malina 1996).
11
Los desperdicios orgánicos arrojados en los cuerpos de agua son
descompuestos por microorganismos que usan el oxígeno en la respiración. De
esa forma, cuanto mayor sea la carga de materia orgánica, mayor será el
número de microorganismos que descomponen y, consecuentemente, mayor el
consumo de oxigeno. Así pues, la muerte de los peces en los ríos
contaminados, en muchos casos, se debe a la ausencia de oxígeno y no a la
presencia de substancias tóxicas.
1.2. Potencial de hidrógeno del agua (pH):
El pH es una media del contenido de ión hidrógeno en medio acuoso.
Indica la acidez o basicidad del agua. El agua de los ríos que no está afectada
por la contaminación presenta un pH entre 6,5 y 8,5, dentro del cual los
organismos acuáticos capturan y liberan dióxido de carbono durante la
fotosíntesis y la respiración.
Su valor tiene un rango entre 0 y 14, el agua pura es neutra con un valor de
pH igual a 7. Los valores inferiores a 7 y próximos a cero indican aumento de
acidez, los que son mayores de 7 y próximos a 14 indican aumento de la
basicidad, los valores de pH en aguas naturales oscilan entre 5 y 8.5. (Wu. B.
2009. p. 9)
Los cambios en el valor de pH en el agua son importantes para muchos
organismos, la mayoría de ellos se han adaptado a la vida en el agua con un
nivel de pH específico y pueden morir si este es cambiado aunque sea un
poco (Mitchell et al. 1991). Los resultados se expresan en unidades de pH y un
valor de hasta un decimal.
1.3. Temperatura del agua:
La temperatura es una medida del grado de calor de un cuerpo, se
expresa en unidades de grado centígrado (°C). Mitchell et al. (1991) manifiesta
que la temperatura en un río es de suma importancia, debido a que muchas
veces influye en las características físicas, biológicas y químicas del mismo,
por lo que la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, la velocidad de
12
fotosíntesis de algas y plantas acuáticas, la velocidad metabólica de
organismos y la sensibilidad de organismos a desechos tóxicos, parásitos y
enfermedades es afectada.
Cuando hay altas temperaturas se produce una proliferación de
fitoplancton, y por consiguiente, intensa absorción de nutrientes disueltos. En
caso de disminución de la temperatura se produce el efecto contrario.
1.4. Nitratos:
Según Torres (2009) los nitratos son sustancias solubles en agua que las
plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad
excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos
provocando la eutroficación de las aguas, que consiste principalmente en la
nutrición del agua, cuando se da en niveles muy elevados puede generar .
Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por
los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros
seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable. (Torres, I. 2009)
Wu (2009) menciona que la toxicidad del nitrato para el ser humano es
atribuible principalmente a su reducción a nitrito. De ahí su significancia de
evitar que el recurso hídrico se vea afectado por este componente químico.
1.5. Turbiedad:
Se da por la presencia de sólidos suspendidos en el agua que reducen
la transmisión de luz (Mitchell et al. 1991). Existe una variedad de sólidos
suspendidos, entre ellos tenemos las arcillas, limos, materia orgánica y
plancton y hasta desechos industriales y de drenaje (Seoánez 1999).
Cuando se presentan niveles altos de turbiedad, el agua pierde la
habilidad de apoyar la diversidad de organismos acuáticos, las aguas se hacen
más calientes al sostener partículas que absorben el calor de la luz solar y el
agua caliente conserva menos oxígeno que el agua fría, lo que origina que al
entrar menos luz disminuye la fotosíntesis necesaria para producir más
oxígeno. Otro fenómeno asociado a turbiedad es el hecho de que los sólidos
13
suspendidos obstruyen las agallas de los peces, reducen los rangos de
crecimiento y disminuye la resistencia a las enfermedades, al igual que
previene el desarrollo de huevos y larvas (Mitchell et al. 1991).
1.6. Conductividad Eléctrica.
La conductividad eléctrica es la capacidad que el agua tiene de conducir
la corriente eléctrica. Este parámetro tiene relación con la existencia de iones
disueltos en el agua, que son partículas con cargas eléctricas. Cuanto mayor
sea la concentración de iones disueltos, mayor será la conductividad eléctrica
de la agua.
El parámetro de conductividad eléctrica no nos indica, específicamente,
cuales son los iones presentes en una determinada muestra de agua, pero
puede ayudar a detectar posibles impactos ambientales que ocurran en la
cuenca de desagüe debido a la descarga de desperdicios industriales, minería,
aguas fecales, etc.
2. Indicadores bacteriológicos:
Seoánez (1999) señala que los análisis bacteriológicos reflejan la presencia
de bacterias que alteran y modifican las condiciones del agua para un uso
determinado.
2.1. Coliformes fecales:
Los coliformes fecales son un subgrupo de bacterias entéricas, que
fermentan la lactosa a altas temperaturas de incubación. Dentro de las
especies se pueden hallar Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter
freundii y Enterobacter sp. (Eaton et al. 2005. Citado en Wu, B. 2009)
En los cuerpos de agua habitan, normalmente, muchos tipos de bacterias,
las cuales son importantes, pues ellas se alimentan de materia orgánica, y por
consiguiente son las principales responsables por el proceso de
autodepuración.
14
Cuando los cuerpos de agua reciben aguas fecales, ellos pasan a poseer
otros tipos de bacterias que pueden ser causantes o no de enfermedades en
las personas. Un grupo importante es el de las bacterias coliformes.
Por otra parte, son los excrementos de las personas enfermas que llevan al
agua o para el suelo, los microbios que causan enfermedades. Por lo tanto, si
el agua recibe excrementos, ella puede, también, estar recibiendo microbios
patógenos. Es por eso que la existencia de coliformes en el agua nos indica la
existencia de excrementos en ella, y por lo tanto es posible que contenga
microbios patógenos.
3. Indicadores Biológicos:
Una forma importante de determinar la situación de los sistemas vivos
del agua es la realización de una evaluación biológica (bioevaluación) que
implica mediciones directas de los sistemas vivos de una vertiente.
Habitualmente, se monitorean los macro invertebrados acuáticos (animales sin
espina dorsal que viven en medios acuáticos y cuyo tamaño es lo
suficientemente grande como para que se vean sin microscopio u otro sistema
de ampliación).
3.1. Macro invertebrados acuáticos.
Carrera, C. y Fierro, K. (2001) describen los macro invertebrados como
muy buenos indicadores de la calidad del agua, que se pueden ver a simple
vista. Se les llaman macro, porque son grandes (miden entre 2 milímetros y 30
centímetros), invertebrados porque no tienen huesos, y acuáticos porque viven
en los lugares de agua dulce: esteros, ríos, lagos y lagunas.
Estos animales proporcionan excelentes señales sobre la calidad del
agua, al usarlos en el monitoreo, se puede entender claramente el estado en
que ésta se encuentra; algunos de ellos requieren agua de buena calidad para
sobrevivir; otros, en cambio resisten, crecen y abundan cuando hay
contaminación. (Carrera, C y Fierro, K. 2001)
Por ejemplo, las moscas de piedra sólo viven en agua muy limpia y
desaparecen cuando el agua está contaminada. No sucede así con algunas
15
larvas o gusanos de otras moscas que resisten la contaminación y abundan en
agua sucia. Estos animales al crecer, se transforman en moscas que provocan
enfermedades como la malaria, el paludismo o el mal de chagas.
Los macro invertebrados incluyen larvas de insectos como mosquitos,
caballitos del diablo, libélulas o helicópteros, chinches o chicaposos, perros de
agua o moscas de aliso. Inician su vida en el agua y luego se convierten en
insectos de vida terrestre.
Además de los insectos, otros macro invertebrados son: caracoles,
conchas, cangrejos azules, camarones de río o minchillas, planarias, lombrices
de agua, ácaros de agua y sanguijuelas o chupa-sangres.
Los macro invertebrados pueden vivir en hojas flotantes y en sus restos,
en troncos caídos y en descomposición, en el lodo o en la arena del fondo del
río, sobre o debajo de las piedras, donde el agua es más correntosa y en
lagunas, lagos, aguas estancadas, pozas y charcos, por ello al realizar un
biomonitoreo se debe revisar todos estos sitios, para así hallarles.
Los macro invertebrados se multiplican en grandes cantidades, se
pueden encontrar miles en un metro cuadrado. Son parte importante en la
alimentación de los peces.
Los macro invertebrados pueden alimentarse de plantas acuáticas,
restos de otras plantas y algas, otros invertebrados y peces, pequeños restos
de comida en descomposición y elementos, nutritivos del suelo, animales en
descomposición, elementos nutritivos del agua y sangre de otros animales.
Los macro invertebrados tienen muchas formas; así, las conchas son
redondeadas, los escarabajos son ovalados, las lombrices son alargadas y los
caracoles tienen forma de espiral.
Algunos tienen muchas patas, por ejemplo, los camarones tienen 10, los
ácaros 8 y los chicaposos 6. Otros no tienen patas, como las larvas de mosca.
Casi todos los macro invertebrados tienen colores parecidos al sitio
donde viven. Por ejemplo, las conchas tienen colores oscuros, como el lodo
16
que las rodea; las moscas de piedra son café amarillento, como las piedras
cercanas.
17
MARCO METODOLÓGICO
En ésta sección se definen el área de estudio, los criterios de muestreo y
de selección de métodos para los análisis físico–químicos y bacteriológicos del
recurso hídrico de los sitios en estudio.
Localización del área de estudio.
Figura 1. Mapa de localización del sitio.
Quebrada los Chiles: Coordenadas Lambert Norte:
Latitud: 267320
Longitud: 498924
Elevación: 188 m.s.n.m.
Hoja Cartográfica: Aguas Zarcas.
18
La Quebrada Los Chiles, en el sitio donde se encuentra marcado en el
mapa, tiene un área de drenaje aproximada de 0,65 km2. Es una
microcucuenca que pertenece a la subcuenca del río Tres Amigos, el cual
drena a la Cuenca del Río San Carlos.
Esta cuenca tiene una dirección de Sur a Norte. Pertenece a los cuerpos
de agua de la Subvertiente Norte la cual es un tributario del Rio San Juan.
Mapa de sitios de muestreo de agua
Localización de las estaciones de muestreo de agua
Figura 2. Mapa de estaciones de muestreo de agua
Liceo Gastón Peralta Carranza
Los Llanos, segundo sitio de muestreo (S2)
Los Lotes, primer sitio de muestreo (S1)
La Gloria, tercer sitio de muestreo (S3)
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Materiales y Métodos.
Materiales:
GLX Xplorer.
Sensor de calidad del agua (temperatura, pH, oxigeno disuelto, conductividad)
Sensor de posición GPS.
Pastillas de medición de nitratos en agua.
Balde de 4 litros.
Solución amortiguadora de pH 4.
Solución amortiguadora de pH 7.
Solución amortiguadora de pH 10.
Pastillas de detección de coliformes fecales.
Guantes de látex.
Agua destilada.
Soga de 5 m.
Pipeta Pasteur de 3 mL (gotero de ojo).
Hoja de definición del sitio. (Ver anexo 7)
Investigación de hidrología. Hoja de datos. (Ver anexo 8) Materiales para actividad de Biomonitoreo:
Bandeja poco profunda y blanca para clasificar de aproximadamente 60 x 40 cm.
Bandeja poco profunda y blanca de aproximadamente 60 x 40 cm.
Guía de identificación de Macroinvertebrados.
Platos de petri.
Pinzas para manejar invertebrados.
Colador fino de cocina.
Lupa.
Cuchara plásticas.
Pizeta (botella rociadora).
Balde.
Gafas de protección.
Alcohol al 70% y frascos (para preservar organismos en frascos sellados).
Guantes de látex. Protocolos hidrológicos:
1. Protocolo de conductividad eléctrica. (Ver anexo 4)
2. Protocolo del oxígeno disuelto. (Ver anexo 3)
3. Protocolo de la transparencia. (Ver anexo 1)
4. Protocolo de temperatura. (Ver anexo 2)
5. Protocolo de los Nitratos. (Ver anexo 6)
6. Protocolo de pH. (Ver anexo 5)
20
Metodología.
Para llevar a cabo la investigación se establecen tres sitios en la micro
cuenca Los Chiles, ubicada en Aguas Zarcas de San Carlos. Los mismos,
sirven para determinar las variantes en la calidad del agua durante el trayecto
que comprende dicha investigación.
1) Primer sitio: se elige libre de influencia de sustancias químicas utilizadas
en las plantaciones piñeras, sin embargo sí están presentes los factores
tanto el ganadero, característico de la zona de San Carlos, como el
residencial. Lo que no afecta directamente los resultados de la calidad del
recurso hídrico, para efectos de esta investigación.
Este sitio se ubica en la comunidad de San José de Aguas Zarcas, en
las siguientes coordenadas: Latitud 10.439163º, Longitud -84.340710º,
Altitud 163 m.
2) Segundo sitio: corresponde a la zona más cercana al colegio, por lo tanto
se deroga como sitio principal de la investigación, por ello en él se llevan a
cabo las prácticas de los diferentes protocolos de medición hidrológica, así
como el monitoreo de macro invertebrados, bioindicadores de la calidad del
agua.
Éste sitio fue seleccionado por su cercanía a la institución y, por la zona
en la que inicia la presencia de las plantaciones de piña, lo que hace que
presenta ya, cantidades significativas de agroquímicos. Se ubica aledaño al
salón comunal de la comunidad de los Llanos de Aguas Zarcas, en las
siguientes coordenadas: Latitud 10.458801º, Longitud -84.343933º, Altitud
163 m.
3) Tercer sitio: es ubicado luego de una exhaustiva búsqueda, debido a la
gran extensión de la zona piñera, la cual abarca más de mil hectáreas. Por
lo tanto se consigue el respectivo permiso en una finca que colinda con la
productora de piña en estudio, y por donde continúa el trayecto del agua de
la micro cuenca Los Chiles. Ya que no fue posible hacer la toma de muestra
dentro del territorio de la piñera INCA S.A. Este sitio es de vital importancia
21
para la investigación pues permitirá establecer el criterio de comparación
con los sitios primeros.
Este sitio se ubica en la comunidad de La Gloria de Aguas Zarcas, en las
siguientes coordenadas: Latitud 10.520920º, Longitud -84.343613º, Altitud
100 m.
Tabla 1. Localización de las estaciones de muestreo de agua.
LUGAR
COORDENADAS
LATITUD LONGITUD ALTUTUD
LOS LOTES 10.439163º -84.340710º 163
LOS LLANOS 10.458801º -84.343933º 163
LA GLORIA 10.520920º -84.343613º 100
Para realizar las diferentes mediciones de calidad de agua, se utilizó el
Equipo de Monitoreo de la Calidad de Agua GLX EXPLORER, en el cual se
conectan el sensor de Posición con GPS que permite determinar la ubicación
del sitio específico mediante datos de altitud, latitud y longitud por medio de la
localización de satélites ambientales que rodean al planeta Tierra y, el sensor
de Calidad de Agua, que permite determinar la calidad del agua mediante datos
de temperatura, pH, conductividad, oxígeno disuelto.
Además se utiliza el tubo de transparencia el cual tiene un diámetro de 4
cm y una altura de 1,20 m, con un disco Secchi en el fondo, y una manguera
pequeña con un sistema de regulación de la salida del agua.
Por otra parte se realizó una actividad de biomonitoreo en el sitio de
muestreo ubicado en Los Llanos, cerca de nuestra institución, utilizando macro
invertebrados como indicadores de la calidad del agua, donde los estudiantes
establecen un índice de diversidad de los macro invertebrados acuáticos,
mediante la clasificación y el conteo de los organismos recogidos en el sitio, en
cuyo proceso se familiarizaran con categorías de muchos macro invertebrados,
donde se investigará la relación entre las categorías (orden) de las familias
que se han descubierto y la calidad del agua.
22
Al usar los macro invertebrados en el monitoreo, se identifica claramente el
estado en que se encuentra el agua: ya que algunos de ellos requieren agua de
buena calidad para sobrevivir; otros, en cambio, resisten, crecen y abundan
cuando hay contaminación.
Para llevar a cabo este biomonitoreo de macro invertebrados se utilizo el
protocolo Recolecta con coladores y monitoreo con la guía “Bioindicadores de
la Calidad del Agua”, que se adjunta en el anexo 9.
Tabla 2. Cronograma de actividades del proyecto de investigación:
ACTIVIDADES
RESPONSABLES CRONOGRAMA POR MES
Ma
yo
Ju
nio
Ju
lio
Ag
os
to
Se
tiem
bre
Oc
tub
re
No
vie
mb
re
Definición de tema de estudio.
Estudiantes GLOBE
Aprender a utilizar los dispositivos para obtención de datos.
Estudiantes GLOBE
Realizar los monitoreos correspondientes en cada uno de los sitios identificados para la investigación.
Estudiantes GLOBE
Tabulación de datos.
Estudiantes GLOBE
Análisis de resultados.
Estudiantes GLOBE
Elaboración del informe escrito del proyecto de investigación.
Estudiantes GLOBE y profesoras a cargo
Presentación del proyecto en el II Festival Ambientalismo Científico.
Lauren y Lince
23
RESUMEN DE DATOS
Las variables consideradas en la investigación fueron: turbiedad, temperatura, oxígeno
disuelto, conductividad eléctrica, pH, coliformes fecales y nitratos.
Para facilitar la identificación de las estaciones de muestreo de agua se le asigna un código a
cada una. En el Cuadro 7 se indica el código asignado a cada sitio.
Tabla 3. Asignación de código a cada sitio de muestreo.
Estaciones de Muestreo Código Asignado
Primer sitio, Los Lotes S1
Segundo sitio, Los Llanos S2
Tercer sitio, La Gloria S3
Tabla 4. Resultados de análisis del agua de la quebrada Los Chiles en el sitio de muestreo
primero (Los Lotes, S1).
Indicadores Unidad de Medida Cantidad
Turbidez cm 62,5
Temperatura ºC 25,42
Oxígeno Disuelto mg/l 5,05
Conductividad µS/cm 10,05
pH del agua Unidad pH 7,5
Tabla 5. Resultados de análisis del agua de la quebrada Los Chiles en el sitio de muestreo
segundo (Los Llanos, S2).
Indicadores Unidad de Medida Cantidad
Turbidez cm 67
Temperatura ºC 25
Oxígeno Disuelto mg/l 5,8
Conductividad µS/cm 11,6
pH del agua Unidad pH 7,7
24
Tabla 6. Resultados de análisis del agua de la quebrada Los Chiles en el sitio de muestreo
tercero (La Gloria, S3).
Indicadores Unidad de Medida Cantidad
Turbidez cm 27,5
Temperatura ºC 26,5
Oxígeno Disuelto mg/l 11,3
Conductividad µS/cm 13,2
pH del agua Unidad pH 7,2
25
Análisis de las mediciones, con respecto a la calidad del agua.
1) Transparencia:
En los análisis efectuados se observa una diferencia importante entre
las medidas de los sitios. Los sitios S1 y S2 presentaron en promedio valores
más altos de transparencia que el sitio S3.
La erosión en la cuenca de drenaje o la descarga de afluentes, pueden
aumentar el nivel normal de sedimentos en suspensión disminuyendo la
penetración de la luz en el agua, y a su vez afectando o limitando la capacidad
de vida de algunas comunidades biológicas.
Los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de
alimentación de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, ríos
y puertos. Además, como la turbiedad se debe a la presencia de materias en
suspensión las cuales absorben la radiación solar, esto también favorece el
incremento de la temperatura del agua.
El gráfico 1, muestra el comportamiento de la variable transparencia en
función del sitio. El sitio S3 presentó el promedio de transparencia más bajo
(27.5 cm), le sigue el sitio S1 y luego el S2. Esto indica que la parte baja de la
quebrada se encuentra con mayor turbidez.
La estación S3 se encuentra luego de una finca piñera, esta actividad
agrícola favorece por medio de los canales de drenaje, la escorrentía de
sedimentos y materia orgánica presente, debido a la exposición de los suelos,
donde se junta con otros materiales que hay en suspensión en el agua,
originando los niveles de turbiedad reportados.
Cuando el agua está muy turbia dificulta la vida de algunos organismos.
Con los datos recolectados, se podría decir que hay un menor control de
erosión por parte de las explotaciones agropecuarias de la zona.
26
Tabla 7. Medidas de la variable Transparencia en cm por sitio.
SITIOS MEDIDAS (cm)
LOS LOTES 62,5
LOS LLANOS 67
LA GLORIA 27,5
Gráfico 1. Comportamiento de la variable Transparencia en función de los sitios de muestreo
establecidos.
0
20
40
60
80
MEDIDAS
62.5 67
27.5
Me
did
as e
n N
TU
TURBIDEZ
Comportamiento de la variable Transparencia en cm por sitio
LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
27
2) Temperatura:
Las muestras de las tomas de medidas de temperatura en los tres sitios
tienen valores muy cercanos entre sí, con un promedio de 25.4, en los
resultados, los cuales son similares en los tres sitios de muestreo, con valores
de 24.58 °C para el S1, 25.23 ° C para el S2 y 26.49 °C para el S3.
Sin embargo el hecho de que un aumento de temperatura disminuya la
solubilidad de gases y aumente, en general, la de las sales. Aumenta la
velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. Y si
es notorio un leve aumento de temperatura conforme se somete el recurso
hídrico a las plantaciones piñeras. Lo que además genera una disminución en
el oxígeno disuelto presente en el agua.
La temperatura del agua puede verse afectada en su aumento en el S3
debido al poco nivel de transparencia que presenta este sitio, por los
sedimentos presentes.
Así mismo la solubilidad del oxígeno en el agua depende de la
temperatura: a mayor temperatura menos oxígeno se disuelve. Lo que puede
dar como resultado además de que el incremento detectado en la temperatura
en el S3, lugar que mayormente se ve afectado por todos los residuos de
sustancias utilizadas en la piñera, también afecta el OD del agua.
28
Tabla 8. Medidas de la Temperatura en grados ºC por sitio.
SITIOS MEDIDAS (°C)
LOS LOTES 24,58
LOS LLANOS 25,23
LA GLORIA 26,49
Gráfico 2. Comportamiento de la variable Temperatura en función de los sitios de muestreo
establecidos.
23.5
24
24.5
25
25.5
26
26.5
MEDIDAS
24.58
25.23
26.49
Me
did
as
en
ºC
Temperatura
Comportamiento de la variable Temperatura en ºC por sitio
LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
29
3) Oxígeno disuelto:
El sitio con menor contenido de oxígeno disuelto es S3, los que
presentaron los contenidos más altos fueron S1 y S2 (Cuadro ). Al estar
ubicado el sitio S3 en la parte baja de la quebrada, las cargas de materia
orgánica se concentran en estos puntos aumentando la demanda de oxígeno
para su descomposición lo que disminuye la cantidad de oxígeno disuelto.
Para la vida acuática, se requiere una concentración mínima de 5 mg/l
de oxígeno disuelto. Aunque el sitio S3 (9,1 mg/l) presenta el nivel más bajo
de oxigeno disuelto de las mediciones efectuadas, no representa un peligro
para la vida acuática.
La solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura: a
mayor temperatura menos oxígeno se disuelve. Por otra parte si el agua está
contaminada tiene muchos microorganismos y materia orgánica y la gran
actividad respiratoria disminuye el oxígeno disuelto.
Un nivel alto de OD indica que el agua es de buena calidad. La cantidad
de oxígeno disuelto determina lo que puede vivir allí. Las aguas superficiales
limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida.
Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia
orgánica, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas
formas de vida.
30
Tabla 9. Medidas de la variable Oxígeno Disuelto en mg/l por sitio.
SITIOS MEDIDAS (mg/l)
LOS LOTES 11,6
LOS LLANOS 11,2
LA GLORIA 9,1
Gráfico 3. Comportamiento de la variable Oxígeno Disuelto en función de los sitios de
muestreo establecidos.
0
2
4
6
8
10
12
MEDIDAS
11.6 11.2
9.1
Me
did
as e
n m
g/l
Oxígeno Disuelto
Comportamiento de la variable Oxígeno Disuelto en mg/l por sitio
LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
31
4) Conductividad Eléctrica.
El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural
tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la
cantidad y características de esos electrolitos. El incremento del nivel de la
conductividad puede indicar la presencia de iones característicos en agua
contaminada.
En este particular se puede deducir que con el incremento normal de la
temperatura del agua río abajo (es una zona más baja), las disoluciones de
sales que posiblemente llegan al río, aumentan la conductividad eléctrica; por
eso puede pensarse que alguna parte de los fertilizantes y agroquímicos de los
sistemas piñeros podrían llegar al rio vía escorrentía y aumentar este factor.
En efecto, en el sitio 3 que corresponde a La Gloria, lugar que s halla
después del sistema piñero presenta un nivel mucho más elevado que el sitio 1
con 14 µS/cm, Los Lotes, el cual se encuentra libre de la influencia de piña con
11,66 µS/cm. Y el sitio de intermedio, pues se ubica en el trayecto de las
plantaciones de piña, Los Llanos con 13 µS/cm de conductividad eléctrica.
32
Tabla 10. Medidas de Conductividad en µS/cm por sitio.
SITIOS MEDIDAS (µS/cm)
LOS LOTES 11,66
LOS LLANOS 13
LA GLORIA 14
Gráfico 4. Comportamiento de la variable Conductividad en función de los sitios de muestreo
establecidos.
0
5
10
15
MEDIDAS
11.66 13
14
Me
did
as e
n µ
S/cm
Conductividad
Comportamiento de la variable Conductividad en µS/cm por sitio
LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
33
5) Potencial de Hidrógeno (pH).
El potencial de hidrógeno es la medida de acidez o alcalinidad de
una disolución, indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en
determinadas sustancias.
El agua dulce que no está afectada por la contaminación presenta un pH
entre 6.5 y 8.5, en el cuadro 10 se muestran las medidas de la variable pH de
los sitios conformados dentro de la quebrada. El sitio con menor valor en el pH
fue el S1, con un pH de 7.5, le sigue el S2 con un nivel de pH de 7.66 y el S3
8.0 siendo este el de pH más alto.
Los análisis de las aguas residuales realizados de los sitios en estudio
reportan valores de pH 8.0, 7.66 y 7.5, lo que en promedio da un resultado de
7.7, lo cual indica que las aguas residuales que se ven influenciadas por los
sistemas piñeros no representan riesgo de contaminación alarmante, ya que el
valor adecuado para el agua sin contaminantes se incluye dentro de esos
valores.
34
Tabla 11. Medias de la variable potencial de hidrógeno por sitio en unidades de pH.
SITIOS MEDIDAS
LOS LOTES 7,05
LOS LLANOS 7,66
LA GLORIA 8
Gráfico 5. Comportamiento de la variable pH del agua en función de los sitios de muestreo
establecidos para la investigación.
6.5
7
7.5
8
MEDIDAS
7.05
7.66
8
Me
did
a e
n p
H
pH del agua
Comportamiento de la variable pH del agua por sitio
LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
35
6) Nitratos – nitritos.
Los nutrientes que son más eutrofizan las aguas son los fosfatos y los
nitratos. En algunos ecosistemas el factor limitante es el fosfato, como sucede
en la mayoría de los lagos de agua dulce, pero en muchos mares el factor
limitante es el nitrógeno para la mayoría de las especies de plantas. En los
últimos 20 o 30 años las concentraciones de nitrógeno y fósforo en muchos
mares y lagos casi se han duplicado. La mayor parte les llega por los ríos.
(Fallas, J. 2010)
En los análisis efectuados se observa una diferencia importante entre
las medidas de los sitios. El sitio S1 y S2 presentaron en promedio valores más
bajos de noitratos que el sitio S3.
En el S1 se determinó un nivel de nitratos de 0 ppm, en el S2 se midió
un nivel de 1 ppm, y en el S3 2.
Lo cual indica que hay mayor cantidad de nutrientes en el sitio donde
finaliza el sistema piñero.
36
Tabla 12. Medidas de la variable Nitratos en ppm por sitio.
SITIOS MEDIDAS (ppm)
LOS LOTES (S1) 0
LOS LLANOS (S2) 1
LA GLORIA (S3) 2
Gráfico 6. Comportamiento de la variable pH del agua en función de los sitios de muestreo
establecidos para la investigación.
0
0.5
1
1.5
2
MEDIDAS
0
1
2
Me
did
as e
n p
pm
Nitratos
Comportamiento de la variable Nitratos en ppm por sitio
LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
37
Tabla 13. Comportamiento de las variables de calidad del agua en función de cada sitio de
muestreo establecidos.
Indicadores CRUCE LOS
LOTES LOS
LLANOS LA GLORIA
Nitratos (mg/l) 0 1 2
Turbidez (cm) 62,5 67 27,5
Temperatura (°C) 25,42 25 26,5
Oxígeno Disuelto (mg/l) 5,05 5,8 11,3
Conductividad (µS/cm) 10,05 11,6 13,2
Potencial de hidrógeno (pH) 7,5 7,7 7,2
Gráfico 7. Comportamiento de las variables de calidad del agua en función de cada sitio de
muestreo establecidos.
010203040506070
Can
tid
ade
s
Indicadores de la Calidad del Agua
Comportamiento de las variables de calidad del agua en función de cada sitio de muestreo establecidos
CRUCE LOS LOTES (S1)
LOS LLANOS (S2)
LA GLORIA (S3)
38
Biomonitoreo
Para determinar la calidad del agua del sitio de estudio de hidrología por
medio de la medición de la diversidad de los macroinvertebrados recogidos se
utiliza el índice BMWP-CR de la calidad del agua(Biological Monitoring Working
Party modificado para Costa Rica), que es un índice que se calcula sumando
las puntuaciones asignadas a las distintas familias de macroinvertebrados
encontradas, según su grado de sensibilidad a la contaminación.
El puntaje se asigna una sola vez por familia, independientemente de la
cantidad de individuos o géneros encontrados. La suma de los puntajes de
todas las familias encontradas en el sitio brinda el valor final del índice.
El valor del índice obtenido permite determinar la calidad del agua según
las categorías listadas en el siguiente cuadro:
Tabla 14. Nivel de calidad del agua según el índice de B MWP – CR.
En el siguiente cuadro se presentan las especies recolectadas y
debidamente clasificadas mediante la guía de identificación de
Macroinvertebrados en Agua Dulce, que se adjunta en el anexo 9.
Según el resultado obtenido de acuerdo el valor asignado a cada familia
de macroinvertebrados recolectados nos da un total de 36, lo que equivale
según la figura anterior a un nivel de agua de calidad mala, contaminadas
39
Tabla 15. Monitoreo con la guía “Bioindicadores de la Calidad del Agua”
Categoría (Orden) Familia Valor (BMWP - CR)
Tricópteras Hydropsychidae 5
Plecóptera Perlidae 10
Lepidoptera Pyralidae 5
Annelidae Tubifex 1
Odonata Coenagrionidae 4
Ephemeroptera Baetidae 5
Megaloptera Corydalidae 6
TOTAL 36
Calidad del Agua: Mala, contaminada
40
Coliformes fecales
Son las bacterias que se encuentran en el intestino humano o en el de
otras especies. Se usan en los análisis de calidad de las aguas pues su
presencia indica contaminación con heces.
Los valores obtenidos en el análisis microbiológico muestran que las
aguas de la quebrada Los Chiles no es apta para el consumo humano, pues
dieron un alto nivel de coliformes fecales presentes a lo largo de la
microcuenca en estudio, lo que es evidencia directa de la presencia de
animales en este caso especifico se trata principalmente de la ganadería con
libre acceso al cauce y la descomposición de material vegetal y la acumulación
de estiércol, lo que provee condiciones favorables para el desarrollo de todo
tipo de organismos patógenos. Desde el nacimiento de la microcuenca hay
presencia de la industria ganadera, que luego es cambiada por la agricultura de
la piña.
41
CONCLUSIONES
Los valores de la demanda de oxígeno disuelto, nitratos, temperatura,
turbidez, conductividad y pH inciden en menor grado sobre el deterioro de la
calidad del agua en sitio de muestreo S1.
Con los datos recolectados, se podría decir que hay un menor control
de erosión por parte de las explotaciones agropecuarias de la zona, caso
especifico de la piña, dando origen a un mayor grado de turbidez del agua de
la quebrada estudiada.
La producción de sedimentos en la quebrada Los Chiles y los factores
que contribuyen a este proceso deben ser monitoreados y analizados, además
hay que agregar la variable tiempo para poder determinar si el clima tiene
alguna incidencia en este aspecto.
El sitio más contaminado de los tres monitoreados es el S3, ubicado en
la parte baja de la quebrada, en donde el contenido de oxígeno disuelto es 9.1
mg/l dificultando un poco la vida acuática, sin embargo el resultado obtenido no
es tan concluyente. En este caso si bien es cierto el oxigeno disuelto tiende a
bajar, también es un hecho que conforme la temperatura aumenta, la disolución
de gases en el agua disminuye. Se deben hacer varios análisis de cada sitio de
estudio para poder tener más datos que comparar, pues para efecto de esta
investigación únicamente se tomó una muestra de cada sitio, lo cual
desfavorece un poco los datos obtenidos, lo que procuramos mejorar el
próximo año, donde se realicen al menos 3 muestreos en cada sitio de estudio.
En el caso del pH que más bien aumenta en el sitio de muestreo 3,
podría pensarse que puede ser que por las últimas lluvias se haya arrastrado
algún tipo de enmienda como carbonato de calcio o cal dolomita por parte de la
empresa piñera o que los orígenes del rio podrían ser cerca de una veta rica en
calcio (montañas de la palmera, hay una industria calcárea).
42
La quebrada los Chiles se caracterizo por ser ligeramente neutra (7.7)
El índice biológico BMWP-CR proporcionó información rápida sobre el
estado del ecosistema acuático; “agua mala, contaminada”, es importante un
permanente monitoreo de la calidad del agua con este sistema en todos los
sitios de muestreo de la quebrada en estudio.
El agua de la quebrada en estudio presentó contaminación fecal en
todos los sitios de muestreo.
En el caso particular de la conductividad se puede deducir que con el
incremento normal de la temperatura del agua río abajo (es una zona más
baja), las disoluciones de sales que posiblemente llegan al río, aumentan la
conductividad eléctrica; por eso puede pensarse que alguna parte de
fertilizantes podría llegar al rio vía escorrentía y aumentar este apartado.
43
DISCUSIÓN
Esta investigación está planteada a desarrollarse durante 3 años, donde
se puedan comparar los datos obtenidos no solo tomando en cuenta el efecto
sitio (distancia o posición de los puntos a lo largo de la quebrada), sino también
el efecto tiempo, en este caso los meses en que se realice los diferentes
muestreos, además de identificar el factor climático; época seca, lluviosa o de
transición.
Otro aspecto a considerar es el costo de los análisis de laboratorio del
agua de la quebrada en estudio, como complemento a los datos recolectados
por los estudiantes con los instrumentos que se les han proporcionado para tal
efecto.
Sería importante contar con más dispositivos para análisis químicos del
agua, pues si bien los datos obtenidos para efectos de esta investigación no
han sido contundentes en cuanto a la afectación de la calidad del agua por la
industria piñera, si consideramos que debe existir contaminación que esté
afectando el recurso hídrico y es lo que deseamos averiguar, de hecho hay
muchas esperanzas puestas en este proyecto por parte de la comunidad tanto
estudiantil como vecinos y personas preocupadas por el medio ambiente, que
de una u otra forma se han enterado del proyecto, esperan obtener resultados
y que de ser desfavorecedores para el caudal de la quebrada, se emprendan
acciones o denuncias ante los organismos que les corresponda velar por el
buen estado de los recursos naturales en este caso especifico del agua.
El interés de esta investigación es que, si hay indicios de que las
plantaciones piñeras están perjudicando la calidad del agua, corregir lo que sea
necesario de una vez y no esperar a que exista un daño mayor para empezar a
actuar. No hay ningún interés de que se vayan las empresas productoras de
piña sino de que se controle la forma en que desarrollan sus actividades y se
cumplan las leyes nacionales.
44
AGRADECIMIENTOS
Queremos agradecer a las profesoras del proyecto GLOBE, por orientarnos en
este trabajo.
Al agente de seguridad de nuestra institución, pues al conocer la zona nos
brindó apoyo logístico para identificar los sitios de muestreo, además por
acompañarnos a algunas de las giras, ya que este grupo GLOBE esta
conformado únicamente por mujeres además de las dos profesoras.
Al administrador de la finca con la que colinda (sitio 3), la piñera en estudio,
quien nos dio su autorización para hacer las toma de datos.
En fin, queremos agradecer a todos y a cada una de las personas que de forma
directa e indirecta me ayudaron a alcanzar esta meta.
45
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Acuña, G. (2005) Diagnóstico situación y condiciones de la agroindustria
piñera en Costa Rica. Documento en línea. Consultado 25/07/2012.
http://www.rel-uita.org/agricultura/actividad-pinera_costa-
rica/actividad_pinera1.htm
Carrera, C y Fierro, K. (2001). Documento en línea. Consultado 24/10/2012.
http://www.ecociencia.org/archivos/ManualLosmacroinvertebradosacuatic
os-100806.pdf
Fallas, J. Laboratorio de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica.
Escuela Ciencias Ambientales y Programa Regional en Manejo y
Conservación de Vida Silvestre. Universidad Nacional. [email protected]
Documento en línea www.una.ac.cr/ambi/telesig/
Meneses, J. (2003). Calidad del agua en la microcuenca los Hules – Tinajones,
cuenca del Canal, Panamá. Tesis no publicada, Centro Agron{omico
Tropical de Investigación y Enseñanza.Documento en línea. Consultado
17/10/12.http://orton.catie.ac.cr/REPDOC/A0131E/A0131E.PDF
Programa Piepal. (s.f.) Guía Kit para Análisis de agua. Documento en línea.
Consultado08/08/2012. http://educar.sc.usp.br/biologia/textos/kitspan.html
Proyecto: Colombia Costa rica y Nicaragua, Reduciendo el escurrimiento de
plaguicidas al mar Caribe. Evaluación del sistema de producción de piña y
la implementación tecnológica de buenas prácticas agrícolas integradas
en la Región Huetar Norte y Nor-atlántica de Costa Rica. Documento en
línea. Consultado 19/09/2012.http://cep.unep.org/repcar /proyectos-
demostrativos/costa-rica-1/plan-aplicacion-banacol-1/plan-aplicacion-
banacol.
46
Torres, I. Química Ambiental (2009) Documentos en línea. Consultado
19/09/2012. www.pucpr.edu/.../itorres/quimica_ ambiental/ Contaminantes
del agua2.
47
ANEXOS
ANEXO 1. Protocolo de Transparencia Tubo de Transparencia
(Para Aguas Rápidas ySuperficiales)
48
Protocolo de Transparencia Tubo de Transparencia (Para Aguas Rápidas ySuperficiales)
Guía de Campo.
Actividad: Medir la transparencia de la muestra de agua.
Qué se Necesita
Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología.
Guía de Campo de Toma de Muestra de Agua con un Cubo.
Vaso o taza para verter el agua en el tubo.
Guía de Campo de Cobertura de Nubes. o Bolígrafo o lápiz.
Tubo de transparencia. o Guantes de látex.
En el Campo
1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de
Hidrología.
2. Anotar la cobertura de nubes. Ver Guía de Campo del Protocolo de
Cobertura de Nubes de la Investigación de Atmósfera.
3. Ponerse los guantes.
4. Recoger una muestra de agua superficial. Ver Guía de Campo de Toma de
Muestra de Agua con unCubo.
5. Colocarse con el sol a la espalda de tal manera que el tubo esté a la sombra.
6. Verter el agua despacio dentro del tubo usando un recipiente pequeño. Mirar
en línea recta haciaabajo, dentro del tubo, con los ojos cerca del orificio del
tubo. Dejar de añadir agua cuando no sepueda ver el dibujo del fondo del tubo.
7. Girar el tubo suavemente para estar seguro de que no se ve nada del dibujo
del fondo.
8. Anotar la profundidad del agua en el tubo en la Hoja de Datos de la
Investigación de Hidrologíaredondeando a cm.
Nota: Si se sigue viendo el disco en el fondo del tubo después de llenarlo,
anotar la profundidad como >120 cm.
9. Poner el agua del tubo de nuevo en el cubo o mezclarlo con la muestra que
quedaba.
10. Repetir la medición dos veces más con diferentes observadores usando la
misma muestra.
49
ANEXO 2. Protocolo de Temperatura para Sondas Termómetro
50
Protocolo de Temperatura para Sondas Termómetro
Guía de Campo
Actividad: Medir la temperatura del agua utilizando un medidor calibrado y una
sonda termómetro.
Qué se Necesita
Hoja de Datos del Área de Investigaciónde Hidrología.
Reloj.
Medidor y sonda calibrados.
Guantes de Látex.
Bolígrafo o Lápiz.
En el Campo
1. Asegurarse de que la sonda y el medidor han sido calibrados dentro de las
últimas 24 horas (ver Guía de Laboratorio de Calibración de Termómetro de
Hidrología)
2. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos del Área de Investigación de
Hidrología.
3. Meter la sonda dentro de la muestra de agua a una profundidad de 10 cm
4. Dejar la sonda en el agua durante tres minutos.
5. Leer la temperatura en el medidor sin sacar la sonda del agua.
6. Dejar la sonda termómetro en la muestra de agua durante un minuto más.
7. Leer la temperatura de nuevo. Si la temperatura no ha cambiado, ir al paso
8. Si la temperatura ha cambiado desde la última lectura, repetir el paso 6
hasta que la temperatura se estabilice.
8. Anotar la temperatura en la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología.
9. Debe repetirse la medición por otras dos personas con una nueva muestra
del agua.
10. Calcular la media de las tres mediciones.
11. Todos los valores deben estar 1,0º C por abajo o por arriba de la media. Si
no es así hay querepetir todo el proceso.
51
ANEXO 3. Protocolo de Oxígeno Disuelto (Sonda)
52
Protocolo de Oxígeno Disuelto (Sonda) Guía de Campo Actividad: Medir el oxígeno disuelto de la muestra de agua utilizando una
sonda de OD.
Qué se Necesita
Hoja de Datos de la
Investigación de Hidrología
Tablas de corrección de
salinidad (si son necesarias)
Solución de Oxígeno Cero (si
es aplicable al modelo)
Botella de 250 ml de
polietileno con tapa
Agua destilada
Guantes de látex
Bolígrafo o lápiz
Sonda de Oxígeno Disuelto
Barómetro
En el Laboratorio o en el Campo
Calibración (Realizada dentro de las 24 horas previas a la medición)
1. Seguir las instrucciones del manual de la sonda para proceder a su
encendido y puesta enfuncionamiento.
2. Usar el barómetro para medir la presión atmosférica del sitio. Si no se
dispone de barómetro usar laaltitud para calcular la presión atmosférica en el
sitio de estudio.
3. Seguir las instrucciones del manual de la sonda para introducir la
información de calibración.
4. Seguir el manual de instrucciones para medir el primer punto de calibración
(punto de oxígenocero).
5. Enjuagar la sonda con agua destilada y secarla sin tocar la membrana.
6. Seguir las instrucciones del manual para medir el segundo punto de
calibración (100% oxígeno).
53
En el Campo
1. Seguir las instrucciones del manual de la sonda para proceder a su
encendido y puesta enfuncionamiento.
2. Introducir el extremo de la sonda dentro del cuerpo de agua que se está
analizando y moverlosuavemente adelante y atrás. Si se está midiendo un
arroyo o un río y el agua mueve la sonda, sepuede colgar simplemente en ese
lugar.
3. Cuando la lectura se haya estabilizado, anotar el oxígeno disuelto del cuerpo
de agua en la Hoja deDatos de la Investigación de Hidrología como Observador
1.
4. Repetir la lectura dos veces más y anotar el valor de OD en Observador 2 y
3.
5. Comprobar que las tres lecturas están dentro del rango de 0,2 mg/l unas de
otras. Si no es asícontinuar tomando lecturas hasta que las últimas tres difieran
0,2 mg/l unas de otras.
6. Aplicar la corrección de salinidad (si hace falta).
7. Calcular la media de las tres medidas (ajustada si se aplicó la corrección de
salinidad).
8. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo. Tapar el electrodo para
proteger la membranay apagar el medidor.
54
ANEXO 4.
Protocolo de Conductividad Eléctrica
55
Protocolo de Conductividad Eléctrica
Guía de Campo
Actividad: Medir la conductividad eléctrica de la muestra de agua.
Qué se Necesita
Hoja de Datos de la
Investigación de Hidrología
Toallas de papel o de tejido
suave
Conductímetro
2 vasos de precipitación de
100-ml
Termómetro
Guantes de látex
Frasco lavador con agua
destilada
Una botella de plástico limpia
de 600 -700 ml con tapón
(para la muestra de agua)
56
En el Campo
1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de
Hidrología.
2. Ponerse los guantes de látex.
3. Anotar la temperatura del agua que se va a analizar. Si el agua está entre
20ºC- 30º C, ir al punto 5.
4. Si el agua está por debajo de 20º C o por encima de 30ºC llenar una botella
de muestreo limpia, de600-700 ml, con el agua que se va a analizar, taparla y
llevarla a clase. Dejar que el agua alcancelos 20ºC-30ºC, anotar la temperatura
y después seguir en el punto 5.
5. Enjuagar los dos vasos de precipitación, de 100 ml, dos veces, con agua de
la muestra.
6. Echar unos 50 ml del agua de la muestra en los vasos de precipitación.
7. Quitar la tapa de la sonda del conductímetro. Presionar el botón de
encendido poniéndolo en ON.
8. Enjuagar la sonda con agua destilada. Secarla con la toallitas de papel. No
frotar ni golpear elelectrodo mientras se seca.
9. Poner la sonda dentro de la muestra de agua en el primer vaso de
precipitación, remover suavementedurante unos segundos. No dejar que el
aparato se apoye en el fondo del vaso ni toque los lados.
10. Sacar la sonda del primer vaso, sacudir suavemente para eliminar el
exceso de agua e introducirlaen el segundo vaso SIN enjuagar con agua
destilada.
11. Dejar la sonda sumergida al menos un minuto. Cuando los números de la
pantalla dejen de cambiaranotar el valor en la Hoja de Datos de la Investigación
de Hidrología como Observador 1.
12. Debe haber otros dos estudiantes repitiendo las medidas, usando vasos de
precipitación limpioscada vez. El conductímetro no necesita ser calibrado por
cada estudiante. Anotar esas medidas comoObservador 2 y 3.
13. Calcular la media de las tres observaciones.
14. Cada una de las observaciones no deberá diferenciarse de la media en
más de 40 S/cm. Si uno omás de los valores no están en ese rango, habrá que
poner muestra nueva en los vasos y hacer lasmedidas para calcular la media.
Si las observaciones siguen fuera del rango comentarlo con elprofesor.
15. Enjuagar la sonda con agua destilada y secarla con cuidado, ponerle la
tapa. Enjuagar y secar losvasos y la botella de la muestra.
57
ANEXO 5.
Usando un pH Metro
(Conductividad eléctrica mayor de 200 µS/cm)
58
Usando un pH Metro
(Conductividad eléctrica mayor de 200 µS/cm)
Guía de Campo.
Actividad: Medir el pH de su muestra de agua usando un pH metro.
Qué se Necesita
Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología.
Frasco lavador con agua destilada.
pH metro.
Toallas de papel o de tejido suave.
Vaso de precipitación de 100 ml.
Guantes de látex.
25 ml de solución buffer de pH 7,0 en un bote con tapa. Este bote debe
estar etiquetado con pH 7,0.
25 ml de solución tampón de pH 4,0 en un bote con tapa.Este bote debe
estar etiquetado con pH 4,0.
25 ml de solución tampón de pH 10,0 en un bote con tapa. Este bote
debe estar etiquetado con pH 10,0.
Bolígrafo o lápiz.
Nota: Los botes deben ser de boca grandepara que quepa el pH-metro
En el Campo
1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de
Hidrología. MarcarpH-metro como instrumento.
2. Ponerse los guantes de látex.
3. Quitar la tapa del pHmetro que cubre el electrodo (el bulbo de cristal en el
pHmetro).
4. Enjuagar el electrodo y el área de alrededor con agua destilada del frasco
lavador.
Secar el pHmetro con una toalla de papel o pañuelo. Nota: No frotar ni tocar el
electrodo con losdedos.
59
5. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo de nuevo.
6. Calibrar el pH metro de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
7. Enjuagar el vaso de precipitación de 100 ml tres veces con agua de la
muestra.
8. Poner 50 ml de la muestra de agua en el vaso de 100 ml.
9. Poner la parte del electrodo dentro del agua.
10. Remover una vez con el pHmetro. No dejar que el pHmetro toque las
paredes o el fondo del vaso deprecipitado. Esperar un minuto. Si el pHmetro
está aún cambiando de valor, esperar un minuto más.
11. Anotar el valor de pH en la Hoja de Datos como Observador1.
12. Repetir los pasos 3 al 10 dos veces usando nuevas muestras de agua. NO
es necesario calibrar el pHmetro otra vez. Anotar los valores de conductividad y
pH en la Hoja de Datos comoObservador 2 y Observador 3.
13. Calcular la media de las tres observaciones y anotarlo en la Hoja de Datos
14. Comprobar si cada una de las tres observaciones difiere en un máximo de
0,2 de la media. Si lastres lo cumplen, anotar la media en la Hoja de Datos, si
las tres están fuera de ese rango, repetir lasmediciones.
15. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo. Apagar el pHmetro.
Poner la tapa para protegerel electrodo.
16. Si no se consigue que las tres medidas estén dentro del rango de 0,2 unas
de otras, hablar con elprofesor sobre las posibles causas.
60
ANEXO 6.
Protocolo de Nitratos
61
Protocolo de Nitratos
Guía de Campo
Actividad: Medir el Nitrato de la muestra de agua.
Qué se Necesita
Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología o Gafas de protección.
Kit de comprobación de Nitratos o Agua destilada.
Guantes de látex o Mascarilla (si se usan reactivos en polvo).
Reloj o Botella de residuos químicos.
En el Campo
1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de
Hidrología. En la sección de Nitratos, rellene el nombre del fabricante del kit y
el modelo.
2. Ponerse los guantes y las gafas.
3. Seguir las instrucciones del kit para medir el Nitrato - Nitrógeno. Se deberá
utilizar el “Test de rango bajo” (0-1 mg/l) a menos que los resultados previos
indiquen que el sitio de estudio habitual tiene más de 1 mg/l de Nitrato -
Nitrógeno. Si se utilizan reactivos en polvo, usar la mascarilla al abrir esos
productos. Utilizar un reloj para medir el tiempo si el kit requiere que se agite la
muestra.
4. Comparar el color de la muestra tratada con los del kit de análisis. Anotar el
valor como ppm deNitrato - Nitrógeno para el color que corresponde. Tiene que
haber otros dos alumnos quecomprueben el color de la muestra de agua
tratada, para tener un total de 3 observaciones. Anotar estos tres valores en la
hoja de datos.
5. Calcular la media de estas tres medidas.
6. Comprobar si cada una de las tres medidas está dentro de la media (o
dentro de la media de 1,0ppm si se utiliza el test de rango superior). Si es así,
anotar la media en la hoja de datos. Si no esasí, leer las medidas de los colores
de nuevo (Nota: no se puede leer de nuevo si han pasado másde 5 minutos).
Calcular una nueva media. Si la medida no está todavía dentro de los límites,
analizar con el profesor los posibles problemas.
62
ANEXO 7.
Hoja de definición del sitio.
63
___________________________________________________________________
Hoja de Definición del Sitio
Nombre del Centro Escolar:_________________________ Clase o grupo:________ Nombre(s) del estudiante(s) que rellena la hoja de definición del sitio: ___________________________________________________________________ Fecha: ____________________Elige uno: Nuevo sitio Metadatos Actualizaciones Nombre del sitio_______________________________________________________ Coordenadas: Latitud:____________ N ó S Longitud:______________ E ó O Altitud: _________ metros
Origen del dato de localización (marcar uno): GPS Otro Si es Otro, descríbalo:__________________________________________________ Nombre del cuerpo de agua: __________________________________________________________
Tipo de agua:
Salado (> 25 ppmil) Salobre (2-25 ppmil) Dulce (<2 ppmil) Agua en movimiento:
Arroyo, río o estuario
Otros:____________________________ Ancho aproximado del curso de agua:_____________________ metros Aguas estancadas:
Estanque Lago Embalse Bahía Acequia Océano Estuario
Otros:______________________________________ Tamaño de las aguas estancadas:
Mucho más pequeño de 50 m X 100 m
Aproximadamente 50 m X 100 m
Mucho más grande de 50 m X 100 m Área aproximada:___________ Km2
Profundidad media: _________metros Ubicación de la zona de muestreo:
Salida Orilla Puente Barca Entrada Embarcadero ¿Se puede ver el fondo?:
Si No
64
Material del cauce/orilla (Marcar uno):
Suelo Roca Cemento Orilla con vegetación Roca madre (Marca uno):
Granito Caliza Volcánicas Sedimentos mixtos Desconocidos Agua dulce hábitats presentes (Marcar uno):
Sustrato rocoso Orillas con vegetación Sustrato de lodo Sustrato arenoso
Vegetación sumergida Troncos Agua salada hábitats presentes (Marcar uno):
Costa rocosa Costa arenosa Terreno llano de lodo/Estuario Sonda termómetro Fabricante:__________________________________________________________ Nombre del modelo:___________________________________________________ Conductímetro Fabricante:__________________________________________________________ Nombre del modelo:___________________________________________________ pHmetro Fabricante:__________________________________________________________ Nombre del modelo:___________________________________________________ Kit de Oxígeno Disuelto (OD)
Fabricante: Lamotte Hach Otro: Nombre del modelo:___________________________________________________ Sonda de Oxígeno Disuelto Fabricante:__________________________________________________________ Nombre del modelo:___________________________________________________ Kit de Alcalinidad
Fabricante: Lamotte Hach Otro: Nombre del modelo: Kit de Nitrato
Fabricante: Lamotte Hach Otro:
Método: Zinc Cadmio Nombre del modelo:___________________________________________________ Kit de titulación de salinidad
Fabricante: Lamotte Hach Otro: Nombre del modelo:___________________________________________________ Comentarios: Descripción general del sitio de estudio y “metadatos”
65
ANEXO 8.
Investigación de hidrología. Hoja de datos.
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________________________________________________________
Investigación de Hidrología
Hoja de datos
Nombre del Centro Escolar:
Nombre de la clase o grupo:
Nombre(s) del estudiante(s) que toma los datos:
Medidas del tiempo: Año: Mes: Día: Hora: : (Tiempo universal =UT) Hora: : (Local) Nombre del sitio:
Estado del agua: (marcar uno)
Normal Inundado Seco Helado Fuera de
alcance
Transparencia
Cobertura de nubes (marca uno):
Sin nubes Roto
(50%-90%) Despejado (<10%)
Cubierto (>90%) Nubes aisladas (10%-24%)
Ocultado Dispersas (25%-49%)
Introducir los datos siguientes dependiendo del método que se haya usado: Disco Secchi o tubo de transparencia.
Disco Secchi
Primera medida con el disco Secchi:
Distancia desde el observador hasta donde desaparece el disco ____ (m)
Distancia desde el observador hasta donde el disco reaparece _____(m)
Distancia desde el observador hasta la superficie del agua ____ (m)
El disco Secchi alcanza el fondo y no desaparece. En este caso indica la
profundidad del agua en el sitio de estudio ______ (m)
Segunda medida con el disco Secchi:
Distancia desde el observador hasta donde desaparece el disco___ (m)
Distancia desde el observador hasta donde el disco reaparece ___ (m)
Distancia desde el observador hasta la superficie del agua ___(m)
El disco Secchi alcanza el fondo y no desaparece. En este caso indica la
profundidad del agua en el sitio de estudio ___ (m)
67
Media:
mg/l
Nombre del observador Oxígeno Disuelto (mg/l)
1.
2.
3.
Tercera medida con el disco Secchi:
Distancia desde el observador hasta donde desaparece el disco____(m)
Distancia desde el observador hasta donde el disco reaparece ____ (m)
Distancia desde el observador hasta la superficie del agua ____ (m)
El disco Secchi alcanza el fondo y no desaparece. En este caso indica la
profundidad del agua en el sitio de estudio (m)
Tubo de Transparencia Nota: Si la imagen es todavía visible cuando el tubo está lleno, poner la longitud del tubo y marca “mayor que la longitud del tubo de transparencia”.
Medida 1 (cm): ¿Mayor que la longitud del tubo de transparencia? Medida 2 (cm): ¿Mayor que la longitud del tubo de transparencia? Medida 3 (cm): ¿Mayor que la longitud del tubo de transparencia?
Temperatura del agua
Media:
°C
Nombre del observador Temperatura °C
1.
2.
3.
Oxígeno disuelto
Conductividad Temperatura de la muestra de agua que está siendo analizada: °C
Media:
µ S/cm
Nombre del observador Conductividad (µ S/cm)
1.
2.
3.
Valor de la Conductividad de la disolución estándar: MicroSiemens/cm (µ S/cm)
68
Media:
mg/l CaCO3
Nombre del observador Alcalinidad(mg/l CaCO3 )
1.
2.
3.
pH del agua Medida con: (marcar una) • papel • pHmetro
Media: Nombre del observador Conductividad (µ S/cm) si se añade sal
pH
1.
2.
3.
Valor de las disoluciones tampón usadas: • pH 4 • pH 7 • pH 10 (marcar todas las que haya usado)
Salinidad Información sobre las mareas.
Hora de la marea antes de la medición: horas y minutos
Marcar una: Marea alta Marea baja Marcar una: UT (tiempo universal) hora
local
Hora de la marea después de la medición: horas y minutos
Marcar una: Marea alta Marea baja Marcar una: UT ( tiempo universal) hora
local
Lugar dónde esas mareas ocurren:
Salinidad (Método del Hidrómetro)
Temperatura del agua
Medida 1 Mediad 2 Medida 3
en probeta de 500 ml ̊ C ̊ C ̊ C
Gravedad específica:
Salinidad de la muestra: ppmil ppmil ppmil
Valor medio de Salinidad: ppmil
Opcional. Titulación de Salinidad
Salinidad de la muestra: medida 1: ppmil Medida 2: ppmil Medida 3: pmil
Valor medio de Salinidad: ppmil
Alcalinidad: (Para kits que leen directamente la alcalinidad)
69
Nombre del
Observador
Número
de gotas
x
Constante de
conversión para
tu kit
=
Alcalinidad total (mg/l CaCO3)
1. x =
2. x =
3. x =
2
Alcalinidad: (Kits de Hach u otros kits en los que hay que contar las gotas)
Media: mg/l CaCO3 TOTAL Nitratos + Nitritos (NO3 – N + NO2 - N )
Media:
Nitratos + Nitritos
mg/l
Nombre del observador Nitratos y Nitritos (mg/l NO
- -N + NO
- -N) 3 2
1.
2.
3.
Nitritos-Nitrógeno (NO - -N) (opcional)
Media: NO2
--N
mg/l
Nombre del observador Nitritos
(mg/l NO - –N) 2
1.
2.
3.
70
ANEXO 9.
Tabla Bioindicadores de la calidad del agua.
71
LICEO GASTON PERALTA CARRANZA PROYECTO GLOBE PROFESORAS ENCARGADAS: GABRIELA ROJAS Y SISSY VARGAS
Recolecta con coladores y monitoreo con la guía
“Bioindicadores de la Calidad del Agua”
FECHA DE LA GIRA:________________________
LUGAR:__________________________________
Categoría (Orden) Familia Valor
(BMWP – CR)
TOTAL
CALIDAD DEL AGUA:_____________________________________________
72
ANEXO 10.
Mapa Finca de Banacol Costa Rica, división de piña.
73