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Índices de Calidad del Agua (ICAs)
Una expresión simple de una combinación mas o menos compleja de un número de parámetros
Parámetro Valores
Coliformes Fecales (NMP) 9,7x105
pH (unidades de pH) 6.2
DBO5(mg/L) 560
Nitratos(mg/L) 120
Fosfatos(mg/L) 15
Temperatura (°C) 25
Turbidez (NTU) 122
Sólidos disueltos totales (mg/L) 365
Oxígeno disuelto (mg/L) 3.2
22 – Muy mala
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Beneficios Limitaciones
Toma información compleja y la
sintetiza de manera que la hace
fácilmente entendible
Puede generalizarse demasiado y
terminar en juicios subjetivos, dado
el peso de algunas variables
Ayuda a transformar gran
variedad de indicadores en un
sistema fácil de comunicación
Un solo índice puede no ser
indicativo de toda la dinámica del
sistema
La información derivada de su
aplicación, es de utilidad tanto
para personas estrechamente
relacionadas con el tema, como
para personas apenas
familiarizadas
Un índice esta limitado en términos
espacio temporales
Pros y contras de los ICAs
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Usos de los ICAs
Manejo del recurso
Clasificación de áreas
Aplicación de la normatividad
Análisis de la tendencia
Información pública
Investigación científica
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Procedimiento general para la formulación de un
índice de calidad del agua
Selección de parámetros o variables
Categorías Variables que representan
Nivel de oxígeno
Aspectos de salud
Eutrofización
Características físicas
Selección de variables por Dunnette, 1979
[OD], DBO5, DQO, Temperatura
Fosfatos, Nitratos, Sulfatos, DBO5
Microbiológicos
Color, olor, sabor, Turbidez
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Determinación de valores para cada parámetro: Subíndice
Tiene como propósito la transformación de las variables de
una escala dimensional a una adimensional para permitir
su agregación.
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Determinación del índice por agregación de subíndices
ICA= Índice de la calidad del agua
n = Número de parámetros
qi= Escala de calidad subíndice
del parámetro i
Wi = Factor de ponderación del
parámetro i
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ICA Variables incluidas Tipo de estimación
ISNF Temperatura, pH, OD, DBO, SDT, turbiedad,
coliformes fecales, NO3 -N y fosfatos total
Curvas - Promedio
Dinius (1987) Temperatura (aire-superficie), pH, OD, DBO, color,
conductividad, NO3 -N, alcalinidad, dureza,
cloruros, coliformes totales y fecales
Ecuación - Media
geométrica ponderada
Agua de Oregon
OWQI
Temperatura, pH, OD, DBO, ST, NO2, -N, NO3 .N,
NH4 .N, fosfatos totales y coliformes fecales
Ecuaciones - Cuadrado
de la media armónica
Idaho OD, turbidez, fosfatos totales, coliformes fecales y
conductividad
Ecuación Proporción
logarítmica
Estados Unidos
Canadá
ICA Variables incluidas Tipo de estimación
British Columbia Se basa en consecución de objetivos los cuales son
los límites seguros de las variables dadas por la
normatividad.
Fórmulas . Raíz cuadrada
de la sumatoria
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ICA Variables incluidas Tipo de estimación
León
(1998)
Diferencia de Temperatura, pH, OD, DBO5, DQO,
SST, NO3 .N, NH4 .N, fosfatos, alcalinidad,
Dureza, fenoles, cloruros, coliformes totales y
fecales
Fórmulas . Promedio
geométrico ponderado
Montoya (1997) Conductividad, pH, OD, DBO5, ST, SST, NO2 -N,
NO3 .N, NH4 .N, Turbiedad, color, alcalinidad,
dureza, cloruros, grasas y aceites, fosfatos,
detergentes, coliformes totales y fecales
Ecuaciones . Promedio
ponderado
México
ICA Variables incluidas Tipo de estimación
CETESB (2002) Temperatura, pH, OD, DBO5, ST, turbiedad,
coliformes fecales, nitrógeno total y fósforo total
Curvas - Promedio
ponderado
Brasil
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ICA Variables incluidas Tipo de estimación
Behar et al.
(1997)
OD, DBO5 y coliformes fecales Curvas – Promedio
pH, OD, DBO ponderado 5, ST, Turbiedad y
coliformes
Curvas - Promedio
ponderado Rojas (1991) pH, OD, DBO ST, turbiedad y coliformes, fecales
Icauca
pH, OD, color, turbiedad, DBO5, nitrógeno total,
fósforo total, ST, SST y coliformes Fecales
Colombia
ICA Variables incluidas Tipo de estimación
UWQI Cadmio, cianuro, mercurio, selenio, arsénico,
fluoruro, NO³, N, OD, DBO 5,, fÛsforo total, pH y
coliformes totales
Ecuación – Promedio aritmético
Comunidad Europea
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ICA Variables incluidas Tipo de estimación
Calidad general
ICG
Considera 23 par·metros, 9 Básicos (coliformes
totales, OD, DQO, DBO 5 , conductividad, fosfatos
totales, SST, NO 3 N, y pH) y 14 complementarios
Grafica - Promedio
aritmético ponderado
(ISQA)
Temperatura, OD, DQO, SST y
conductividad
Curva - Sumatoria
España
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Índice de la Fundación Nacional de Saneamiento
(INSF)
Metodología del diseño
i Subi Wi
1 Coliformes Fecales 0.15
2 pH 0.12
3 DBO5 0.10
4 Nitratos 0.10
5 Fosfatos 0.10
6 temperatura 0.10
7 Turbidez 0.08
8 Sólidos totales 0.08
9 Oxígeno disuelto 0.17
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Curvas de Función
Figura 1. Valoración de la calidad del agua en función de Coliformes fecales
Nota: Si CF > 105 Sub1=3
Su
b1
Coliformes Fecales
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pH
Figura 2. Valoración de la calidad del agua en función del pH
Nota: Si pH < 2, Sub2 =2 y si pH>12 Sub2 =3
Su
b2
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DBO5
Figura 3. Valoración de la calidad del agua en función de la DBO5
Nota: Si DBO5 > 30, Sub3 = 2
Su
b3
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Nitratos
Figura 4. Valoración de la calidad del agua en función de los nitratos
Nota: Si NT>100, Sub4=2
Su
b4
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Fosfatos
Figura 5. Valoración de la calidad del agua en función del fosforo
Nota: Si PO4= >10, Sub5 =5
Su
b5
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Temperatura
Figura 6. Valoración de la calidad del agua en función de la temperatura
Nota: Si ΔT>15°C Sub6=9
Su
b6
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Turbidez
Figura 7. Valoración de la calidad del agua en función de la turbidez
Nota: Si turbidez >100, Sub7= 5
Su
b7
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Sólidos Totales
Figura 8. Valoración de la calidad del agua en función de los sólidos disueltos totales
Nota: Si ST >500, Sub8= 3
Su
b8
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Oxígeno Disuelto
Figura 9. Valoración de la calidad del agua en función del oxígeno disuelto
Nota: Si O.D % saturación >140, Sub9= 47
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Valor INSF Calificación del agua
91 – 100 Excelente
71 – 90 Buena
51 – 70 Regular
26 – 50 Mala
0 – 25 Muy mala
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Índices Biológicos de la Calidad del Agua
BMWP (Biological Monitoring Working Party Score)
Es un índice de calidad de agua basado tanto en la estructura
y composición de macro-invertebrados acuáticos.
Son razonablemente sedentarios, están directamente afectados por las
sustancias vertidas en las aguas.
Tienen un ciclo de vida largo en comparación con otros organismos
Abarcan en su conjunto un amplio espectro ecológico
Tienen un tamaño aceptable frente a otros microorganismos
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SENSIBILIDAD CALIDAD DE AGUA CALIFICACIÓN
No aceptan contaminantes Muy buena 9-10
Aceptan muy pocos contaminantes Buena 7-8
Aceptan pocos contaminantes Regular 5-6
Aceptan mayor cantidad de
contaminantes
Mala 3-4
Aceptan muchos contaminantes Muy mala 1-2
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Crustáceos Anélidos
Moluscos
Aracnidos
Miriapodos
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Insectos
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Lugares donde pueden vivir los macroinvertebrados acuáticos
• Hojas flotantes y en sus restos
• Troncos caídos y en descomposición
• Lodo o arena en el fondo del rio
• Sobre o debajo de las piedras
• Donde el agua es mas correntosa
• Donde el agua es tranquila o estancada
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Fuentes de alimento de los macroinvertebrados acuáticos
• Plantas acuáticas y restos de plantas
• Otros invertebrados y peces
• Elementos en descomposición
• Animales en descomposición
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Como se hace el monitoreo
Seleccionar el lugar a monitorear
Colectar los macroinvertebrados
Identificar los macroinvertebrados
Analizar la información
Piedras y hojaraza
Red de patada
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Clase Puntaje Calificación del agua
I 100 - 120 No contaminada
II 61 - 99 Inicio de contaminación
III 36 - 60 Contaminada
IV 16 - 35 Muy contaminada
V < 16 Séptica
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Índice de la Calidad del Hábitat
QHEI (Qualitative Habitat Evaluation Index)
Es una técnica para evaluar y cuantificar las condiciones de los hábitats acuáticos en corrientes hídricas (Willamson,1999)
Es un índice de hábitat físico diseñado para proporcionar una evaluación empírica y cuantificada de las características de los macro-hábitats acuáticos (OhioEPA, 2010)
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www.usda.gov/stream_restoration/chap1.html
Escalas Espaciales de estudio en los sistemas Loticos
Segmento de la
corriente
Segmento del
sistema
Presa de escombros
Extensión del
sistema
Sistema de
rápidos y
remansos
Sistema de
microhábitat
Hojas y detritos
adheridos al
margen
Arena y limo
sobre piedras
Franja
transversal sobre
las piedras
Musgo
sobre las
rocas
Parche de grava
fina
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HABITATS EN BUEN ESTADO
HABITATS MODIFICADOS
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Integridad Biológica
"La capacidad de soportar y mantener una comunidad biológica
equilibrada, integrada y adaptada, conforme a su organización
en la composición de especies, la diversidad y funcionalidad
comparable de sus hábitats naturales dentro de una región"
(Karr,1981)
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Zonas con mínima intervención
Zonas fuertemente impactadas
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Sustrato
Rocoso
Arenoso
Grava
Tipos
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Cobertura Vegetal
Tipo
Herbácea
Pastizal
Arbórea
Cultivo
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Cantidad
Denso
Semi-denso
Ralo
Distribución
Pioneras
Intermedias
Avanzadas
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Morfología de Canales
Sinuosidad
Canalización
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Estado de los corredores riparios y erosión de la banca
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Estructuras remansos/rápidos
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Comparación entre Métodos Químicos y el uso
de Bioindicadores
Métodos
Químicos
INSF
Bioindicadores
BMWP
Evaluación
Cualitativa
QHEI
Comunicación al público
Específicos – No integra
valoración ecosistémica
Integran varios factores de valoración de calidad
ecosistémica
Instantáneos Integran en el tiempo
Puntuales Integran en el espacio
Muy Costoso Costo Moderado Bajo Costo
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Integridad del Recurso Hídrico