valoración de provisiÓn de agua en el páramo de guacheneque

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VALORACIÓN DE

PROVISIÓN DE AGUA EN

EL PÁRAMO DE

GUACHENEQUE Valoración económica del servicio ecosistémico

Diana Carolina Rodriguez Fajardo Ingeniería Ambiental

Descripción breve Este estudio pretende realizar una valoración económica del servicio ecosistémico de

abastecimiento de agua actual, potencial y futuro a 10 años en el páramo de Guacheneque a través

de la metodología del “Market Price”.

Juan Pablo Rodriguez Asesor

Gwendolyn Peyre Co-asesor

1

Contenido 1. Resumen ......................................................................................................................... 5

2. Introducción .................................................................................................................... 5

3. Objetivos ......................................................................................................................... 9

3.1. Objetivos Generales ................................................................................................. 9

3.2. Objetivos Específicos .............................................................................................. 9

4. Metodología y Procedimientos ..................................................................................... 10

4.1. Caracterización y cuantificación ............................................................................ 10

4.1.1. Obtención de parámetros de calidad del agua .................................................... 10

4.1.2. Análisis estadístico para establecer relación entre parámetros ambientales y

calidad del agua ............................................................................................................ 13

4.1.2.1. ACP ............................................................................................................. 13

4.1.2.2. Coeficiente de correlación de Pearson y P-valor ........................................ 14

4.1.3. Categorización de calidad en puntos del río ....................................................... 14

4.1.4. Determinación de uso óptimo por sitio .............................................................. 14

4.2. Valoración ................................................................................................................. 14

4.2.1. Determinación del valor económico potencial del SEAA por sitio ................... 14

4.2.2. Proyección valor económico potencial a 10 años .............................................. 15

4.2.3. Estimación del valor económico actual .............................................................. 15

5. Caracterización y cuantificación .................................................................................. 16

5.2.1. Parámetros de calidad del agua .......................................................................... 16

5.2.2. Parámetros ambientales y calidad del agua ........................................................ 18

5.2.2.1. ACP ............................................................................................................. 18

5.2.2.2. Relaciones entre variables .......................................................................... 25

5.2.3. Calidad del agua en puntos del río ..................................................................... 27

5.2.4. Normativas ......................................................................................................... 28

5.2.4.1. Normativa Europea ..................................................................................... 28

5.2.4.2. Normativa Estadounidense ......................................................................... 29

5.2.4.3. Normativa Colombiana ............................................................................... 30

5.2.5. Categorización .................................................................................................... 31

5.2.6. Uso del agua por sitio: Calidad y uso correspondiente ...................................... 32

5.2.7. Uso óptimo ......................................................................................................... 32

5.3. Valoración económica ............................................................................................... 32

2

5.3.1. Valoración potencial por sitio ............................................................................ 32

5.3.2. Valoración económica potencial a 10 años ........................................................ 33

Valoración económica del SE actual ................................................................................ 35

6. Discusión ...................................................................................................................... 36

7. Conclusiones ................................................................................................................. 39

8. Bibliografía ................................................................................................................... 41

9. Anexos .......................................................................................................................... 45

3

Lista de Tablas

Tabla 1 Valores de parámetros de calidad del agua obtenidos en laboratorio ..................... 16

Tabla 2 Valores de parámetros de calidad del agua obtenidos en campo ............................ 17

Tabla 3 Parámetros Ambientales .......................................................................................... 18

Tabla 4 Variabilidad de las componentes ............................................................................. 19

Tabla 5 Variables que influencian las componentes ............................................................ 19

Tabla 6 Matriz de correlaciones y p-valor ............................................................................ 25

Tabla 7 Valores de E-coli y Coliformes en NMP ................................................................. 28

Tabla 8 Calidad según normativa europea por parámetro por sitio ...................................... 29

Tabla 9 Calidad según normativa estadounidense por parámetro por sitio .......................... 29

Tabla 10 Calidad según normativa colombiana RAS por parámetro por sitio ..................... 30

Tabla 11 Decreto 1594 para cada sitio ................................................................................. 31

Tabla 12 Cuadro de categorización de calidad acorde a normativas .................................... 31

Tabla 13 Uso y costo ............................................................................................................ 33

Tabla 14 Valor económico en COP para 10 años y VPN ..................................................... 34

4

Lista de Figuras

Figura 1 Sitios de toma de muestras y coordenadas ............................................................. 11

Figura 2 Comportamiento de variables y sitios para F1 y F2 .............................................. 21

Figura 3 Comportamiento de variables y sitios para F1 y F3 ............................................... 23

Figura 4 Comportamiento de variables y sitios para F2 y F3 ............................................... 24

Figura 5 Componentes 1 y 2 vs. variables ambientales ........................................................ 26

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1. Resumen

Este estudio realiza una valoración económica del servicio ecosistémico de abastecimiento

de agua en el páramo de Guacheneque a través de la metodología del “Market Price”. Para

hacer la evaluación se analizaron parámetros ambientales y de calidad del agua y su posible

relación en el caso de estudio. Se determinó la calidad de agua de forma descriptiva acorde a

normativas nacionales e internacionales, en función de éstas se propusieron usos posibles de

la fuente de agua y se identificó el uso que requiriera la mejor calidad del agua acorde a cada

sitio. Con el uso definido se tomó la estructura tarifaria y se determinó su costo potencial,

actual y futuro con una proyección a 10 años.

2. Introducción

Desde el inicio de los tiempos, el ser humano se ha valido de los bienes que presta el

ecosistema para usarlos en su beneficio. En la actualidad estos bienes se consideran como

Servicios Ecosistémicos (Costanza, 1997), y han sido explicados y categorizados de distintas

maneras por distintas organizaciones (o entidades), siendo las más reconocidas las

clasificaciones del MEA (Millennium Ecosystem Assessment) TEEB (The Economics of

Ecosystems and Biodiversity), CICES – (Common international Classification of Ecosystem

Services) e IPBES (Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and

Ecosystem Services). Para fines de este estudio se utilizará la clasificación del MEA.

El MEA clasifica los Servicios Ecosistémicos (SE) en 4 grandes categorías: Abastecimiento,

Regulación, Culturales y Soporte. Se realizó en 2005 y fue la primera evaluación, ésta se

reconoce mundialmente y es ampliamente utilizada, tiene pocas categorías sin orden

jerárquico, no obstante, esta clasificación no permitía hacer una fácil distinción entre 2 de

sus categorías: regulación y soporte (Millennium Ecosystem Assessment, 2005), a razón de

esto se presentó en 2010 la evaluación del TEEB. Al igual que el MEA, el TEEB tiene pocas

categorías, pero diferencia los servicios de soporte como servicios de hábitat. Definiendo 2

subcategorías: hábitat para las especies y mantenimiento de la diversidad genética. Los

servicios que entran en estas subcategorías son fácilmente clasificables, pero no son

fácilmente medibles (The Economics of Ecosystems and Biodiversity, 2010). En 2013

6

CICES presentó su clasificación, un estudio detallado que organiza los servicios de forma

específica y jerárquica donde se diferencian los SE de regulación y soporte (Haines-Young

& Potschin, 2013). La clasificación más reciente es la presentada por el IPBES, esta posee

pocas categorías y se encuentran en orden no jerárquico, no considera los SE de soporte, pero

considera una nueva categoría llamada bienes de la naturaleza “nature’s goods” (IPBES,

2018).

Todas las categorías mencionadas buscan de alguna forma clasificar los SE teniendo en

cuenta los diferentes tipos de bienes que brinda el ecosistema. En particular, los SE de

abastecimiento comprenden los bienes o productos que se pueden obtener de la naturaleza

como agua, madera, fibra, combustible, alimento, farmacopea, entre otros (Millennium

Ecosystem Assessment, 2005). El Servicio Ecosistémico de Abastecimiento de Agua

(SEAA) resulta ser de gran importancia para la vida humana dado que el agua dulce es un

bien de consumo necesario para la supervivencia (Viessman, Hammer, Perez, & Chadik,

2009). Además de ser un bien de consumo, es un componente importante para la regulación

del clima, pues el ciclo hídrico, afecta al ser humano directamente, ya sea a causa de lluvias

como a causa de inundaciones o sequías.

Teniendo en cuenta la gran importancia que poseen los ecosistemas como fuentes de SE, se

han estudiado y generado formas de valorar los SE. Estas técnicas o formas de valoración

económica se pueden resumir en 11 métodos (Brouwer & otros, 2013), para términos de este

estudio solo se tratará el “Market Value”. Éste consiste en asignar un valor monetario a un

bien ofrecido por el ecosistema usando valores observados directamente en el mercado. Es

un método de valoración práctico y acertado para SE que pueden ser comercializados de

forma directa (siendo bienes consumibles o no consumibles). No obstante, para el caso de

SE de uso indirecto o SE que no tienen mercado es mejor aplicar otras técnicas de valoración

teniendo en cuenta el contexto especifico (Brouwer & otros, 2013).

Actualmente existe una preocupación mancomunada sobre el manejo de los bienes y

servicios que los diversos ecosistemas proveen a las personas. La utilización de los servicios

de una forma no adecuada, desde el principio de los tiempos, ha ocasionado sobre-

explotación de los recursos al igual que daño a ecosistemas principalmente por falta de

7

conocimiento de ellos (Diaz-Granados, Navarrete, & Suarez, 2005). Por ello, conocer y

entender sobre los servicios ecosistémicos es de gran importancia.

En américa latina uno de los ecosistemas con un mayor rendimiento hídrico es el páramo,

con aproximadamente el 70% de la provisión hídrica dependiendo de los complejos de

páramo (Bonnesoeur, y otros, 2019). Los páramos forman una eco-región neotropical

caracterizada por estar presente en zonas de gran altura entre ecosistemas de bosque y nieves

perpetuas. Se extiende de forma discontinua por las cordilleras de los Andes desde Perú hasta

Costa Rica (UICN, 2014). Representan el 3% del territorio nacional y a su vez el 50% de los

páramos del mundo. El 60% de las especies en los páramos del mundo son especies

endémicas (Luteyn, 1992). En Colombia 68 especies son endémicas, que, en conjunto con

las otras especies presentes en el páramo representan el 17% de la flora del país (Instituto

Von Humboldt, 2013). Ubicado entre los 3000 y los 4500 m.s.n.m. en Colombia, los páramos

están presentes en las tres cordilleras lo que hace que sean muy diversos y diferentes entre sí

teniendo una enorme diversidad de especies: más de 3500 especies de plantas (Sklenár &

otros, 2014)

Según estudios realizados por el Instituto Von Humboldt, actualmente Colombia cuenta con

36 complejos de páramo, los cuales se encuentran conectados a la cordillera oriental,

convirtiéndose en un ecosistema común para la cordillera. El páramo de Guacheneque es el

lugar del nacimiento del río Bogotá el cual kilómetros aguas abajo abastece de agua potable

a una parte de la ciudad de Bogotá y municipios aledaños a partir de la planta de tratamiento

de agua potable (PTAP) Tibitoc. El río Bogotá es probablemente el río más importante de la

sabana cundiboyacense influenciando con su paso alrededor de 10 millones de personas,

actualmente se encuentra altamente contaminado en la zona de la cuenca media y baja, siendo

la parte de la cuenca alta de gran importancia al no encontrarse contaminada (ORARBO,

2017), de esta forma el nacimiento y la cuenca alta son un punto de interés. Además de ser

un ecosistema altamente rico en biodiversidad, es un ecosistema amenazado por actividades

antrópicas que atentan contra éste (Bernal, 2017).

Los páramos son ecosistemas de gran riqueza ecológica, dadas sus características

topográficas, climáticas, edafológicas y geomorfológicas (Diaz-Granados, Navarrete, &

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Suarez, 2005). Son fuente de diversos SE de aprovisionamiento y regulación, se presenta

provisión de agua, farmacopea, secuestro de carbono, entre otros. No obstante, muy pocos

estudios han sido realizados en torno a los páramos dado que su ubicación puede ser remota

o de difícil acceso, además el terreno suele ser tortuoso y hace que sea muy complicado

realizar estudios con frecuencia (Avellaneda-Torres, Leon Sicard, & Torres Rojas, 2018).

A pesar de su gran importancia, estos ecosistemas se ven amenazados en Colombia, la falta

de conocimiento sobre estos ecosistemas hace que su protección sea un proceso cada vez más

complicado. La minería (legal e ilegal), el desarrollo agrícola y pecuario desenfrenado en

zonas de paramo son sólo unos ejemplos de las amenazas a las que se ven enfrentados

diariamente (Garavito, 2011). Una forma que podría mejorar los estados de los páramos, así

como incentivar su conservación es el pago por servicio ecosistema o PES por sus siglas en

inglés (Bremer, y otros, 2019), sin embargo, para lograrlo es importante saber el valor de los

servicios ecosistémicos que éste brinda y tener un mayor conocimiento sobre el área a tratar.

Existen grandes vacíos de conocimiento sobre los páramos, actualmente no se tienen casi

estudios de valoración y/o servicios ecosistémicos en los páramos colombianos. Resulta

entonces, necesario y primordial avanzar en el estudio de estas zonas para poder protegerlas

y entenderlas.

Este trabajo se enfoca en la provisión de agua como servicio ecosistémico de abastecimiento

según la clasificación del MEA (Millennium Ecosystem Assessment, 2005) y se planea hacer

una valoracion economica del Servicio ecosistémico a través de la metodología del “Market

Price” para el estudio del servicio potencial actual y una aproximación a 10 años. Además,

se realizará una aproximación del uso y valor del servicio actual por parte de la población

servida. El estudio se aplicará al páramo de Guacheneque, ubicado al norte de Cundinamarca-

Colombia, desde el lugar del nacimiento del Río Bogotá hasta el punto en que comienza la

zona urbana del municipio de Villapinzón.

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3. Objetivos

3.1. Objetivos Generales

Realizar la valoración económica del servicio ecosistémico de aprovisionamiento de agua

potencial actual en el páramo de Guacheneque y una evolución temporal a 10 años.

3.2. Objetivos Específicos

• Realizar un análisis de parámetros de calidad de agua en el Río Bogotá en el páramo

de Guacheneque.

• Identificar parámetros ambientales que se relacionen con la calidad del agua.

• Categorizar zonas del río acorde a su calidad según estándares nacionales e

internacionales.

• Determinar uso apropiado del agua acorde a cada tramo del río.

• Determinar el valor económico de cada sitio acorde a su uso.

• Proyectar valores económicos potenciales a 10 años.

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4. Metodología y Procedimientos

4.1. Caracterización y cuantificación

4.1.1. Obtención de parámetros de calidad del agua

Se realizó una campaña de recolección y medición de muestras de agua en el Páramo de

Guacheneque. Las muestras fueron analizadas en los laboratorios del Departamento de

Ingeniería Ambiental de la Universidad de los Andes con el fin de obtener los siguientes

parámetros de calidad del agua: Alcalinidad Total, E-coli, Coliformes Totales, Demanda

Bioquímica de Oxigeno – DBO, Demanda Química de Oxigeno – DQO, Fosfatos, Fósforo

Total, Nitrógeno Amoniacal, Nitrógeno Total Kjeldahl, Sólidos Suspendidos Totales y

Sólidos Suspendidos Volátiles.

4.1.1.1. Área de estudio

El páramo de Guacheneque ubicado al nororiente del municipio de Villapinzón-

Cundinamarca. Es el lugar de la cuenca alta del río Bogotá – Rabanal, y la cuenca del Río

Muincha-Turmequé-Garagoa (en sentidos opuestos). Acorde a la última delimitación

realizada por el Instituto Von Humboldt, comprende un área total de 10.030 hectáreas. Se

encuentra ubicado a 3500 msnm (como cota máxima) y 3000 msnm. Tiene un paisaje con

cumbres pronunciadas y valles. El clima es frío y húmedo con temperaturas promedio entre

8°C y 10°C, precipitación promedio anual entre 650 y 900mm, de régimen bimodal, siendo

la época húmeda de Marzo a Julio (temporal en que se realizó este estudio) y Octubre a

Noviembre (Bernal, 2017). El municipio de Villapinzón cuenta con una población de 19.700

habitantes, de los cuales 12.000 habitan en la zona rural y aproximadamente 7.000 en la zona

urbana. Los habitantes de la zona rural se dedican a actividades agrícolas mayoritariamente

y ganaderas, también se tiene actividad de piscicultura artesanal, los habitantes de la zona

urbana se dedican al comercio, transporte y labores varias (Umaña, 2019).

Dada la importancia del Páramo de Guacheneque, se escogió el Río Bogotá para ser analizado

desde su nacimiento junto a La Laguna del Mapa. Se realizó un análisis longitudinal en el

cual se tomaron muestras a fin de analizar ciertos parámetros asociados a la calidad del agua

(mencionados anteriormente). Además, analizaron componentes del sitio como la altura, el

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cierre de vegetación, entre otros (especificados más adelante). Esto se complementó con un

análisis de caudal en cada punto de muestreo.

Se seleccionaron 10 puntos de muestreo ubicados sobre el río a una diferencia de 50msnm

de desnivel entre cada punto. Las coordenadas y su representación gráfica en la vista aérea

se presentan en la Figura 1.

Figura 1 Sitios de toma de muestras y coordenadas

4.1.1.2. Trabajo en campo

En cada punto escogido se midieron parámetros fisicoquímicos y ambientales. Los

parámetros medidos en campo fueron: Caudal (por método de aforo), Altura (msnm),

Temperatura Agua (°C), Conductividad Eléctrica (µS/cm), pH, Oxígeno Disuelto (mg/l),

%Cobertura macrófitas, Color, Olor, Ecosistema en rivera, Ecosistema cercano al punto de

medición, %Sombra sobre sección del río. Los parámetros medidos en laboratorio (a partir

de muestras tomadas en campo) fueron: Alcalinidad Total (mg/L- CaCO3), E-coli (UFC/100

mL), Coliformes Totales (UFC/100 mL), Demanda Bioquímica de Oxigeno – DBO (mg/L-

O2), Demanda Química de Oxigeno – DQO (mg/L-O2), Fosfatos (mg/L-P), Fósforo Total

(mg/L-P), Nitrógeno Amoniacal (mg/L-N), Nitrógeno Total Kjeldahl (mg/L-N), Sólidos

Suspendidos Totales (mg/L-SS), Sólidos Suspendidos Volátiles (mg/L-SSV).

En campo, la toma de muestras de los parámetros de calidad de agua se realiza en simultaneo

al aforo. Para los parámetros de calidad del agua se utilizaron tres baldes para tomar la

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muestra en sentido contrario a la dirección del caudal, usando dos en los extremos (derecho

e izquierdo) del río y uno en la sección central. Simultáneamente se sumergieron los baldes

y se tomó la muestra del fondo hacia arriba. Del balde del centro se toman las muestras

bacteriológicas en 2 frascos plásticos de 40 ml y uno de vidrio de 100 ml. Haciendo uso de

un Multiparámetro HQ40D y sondas Hatch, se procedió a tomar los valores de oxígeno

disuelto, temperatura, conductividad eléctrica y pH; una vez registrados dichos valores, se

tomaron las muestras puntuales para alcalinidad y fosfatos. La muestra para alcalinidad e

sirvió en un frasco plástico de 250 mL mientras que la muestra para fosfatos en un frasco de

vidrio ámbar de 500 mL. Posteriormente se integraron las muestras puntuales de los baldes

de los extremos al balde central y se sirvieron las muestras faltantes en 2 recipientes plásticos

de 2000 mL para pruebas fisicoquímicas y en un recipiente de vidrio ámbar de 2000 mL con

2mL H2SO4/L.

El caudal se midió con aforo de tipo vadeo, esto consiste en tomar una medición cada 50 cm

de la sección transversal del rio utilizando un micromolinete para medir la velocidad del flujo

al 20% y 80% de la profundidad o 60% cuando sea necesario (medido desde la superficie del

agua). Además, se registra el perfil de profundidades y el ancho del río. Con los valores

registrados y la ecuación del molinete presentada más adelante se calculó una velocidad para

cada sección al igual que una altura por cada sección, éstas junto con el ancho permiten

calcular el área transversal del rio y así calcular el caudal.

Ecuación 1 Ecuación de velocidad para el micromolinete

𝑉 = 0,249 ∗ 𝑁𝑉 + 0,007

𝐷ó𝑛𝑑𝑒 𝑁𝑉 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑉𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎé𝑙𝑖𝑐𝑒

La altura se registró por medio del GPS Garmin rino 750 t. . Para caracterizar la vegetación,

se asoció un peso numérico al tipo de ecosistema predominante, siendo el valor numérico 1

para Cultivo, 2 para Pastizal, 3 para Pajonal, 4 para Frailejonal, 5 para Chuzcal, 6 para

Arbustal y 7 para Bosque alto. El “Ecosistema de rivera” se consideró teniendo en cuenta el

ecosistema dominante en la zona directamente adyacente al rio en el sitio de medición. Para

la categoría “Ecosistema adyacente” se consideró el ecosistema dominante en la zona cercana

al río (50m aprox. a la redonda).

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Porcentaje de Sombra y de cobertura de macrófitas se estimó dividiendo el área cubierta 3 m

antes de la línea del aforo y 3 m después. El olor se registró con presencia y ausencia de

forma numérica con 1 para presencia y 0 para ausencia. El color se identificó por medio de

la escala numérica que asigna pesos acorde al atributo que tenga, siendo 1 para cristalina, 2

para ligeramente amarilla, 3 para amarilla y 4 para turbia.

4.1.2. Análisis estadístico para establecer relación entre parámetros

ambientales y calidad del agua

Dado que se tiene gran cantidad variables que describen la calidad del agua, es necesario

reducir el número de variables para poder establecer una relación entre éstas y los parámetros

ambientales. Así pues, se procesaron los datos de calidad obtenidos en el laboratorio, por

medio del método de reducción de variables: Análisis de Componentes Principales (ACP) y

se realizó un posterior análisis de correlación.

4.1.2.1. ACP

El Análisis de Componentes Principales es un proceso que toma un conjunto de variables y

las expresa en forma de combinaciones lineales de factores no correlacionados entre sí

(componentes principales) (Carmona, 2014). Este tipo de estudios permite representar los

datos de forma abreviada, donde las componentes son representaciones aproximadas que se

pueden utilizar como variables. En ese orden de ideas se tomaron las variables de calidad

obtenidas en laboratorio junto con las variables de calidad tomadas en campo (Temperatura,

Conductividad Eléctrica, pH, Oxígeno Disuelto, % Cobertura macrófitas y SOD, Color y

Olor) y se les efectuó el ACP.

Se realizó un análisis de componentes principales a fin de reducir las variables de calidad del

agua y poder compararlas con los parámetros ambientales, para ello se tomaron los valores

de la Tabla 1 (excluyendo los valores de Nitrógeno total de Kjedahl ya que era un valor

constante) y la Tabla 2 y se trabajaron en XLSTAT. Primero se generan los estadísticos

descriptivos de los datos para conocer la información, posteriormente se calcula una matriz

de correlaciones utilizando el coeficiente de Pearson ya que las variables a trabajar deben

estar correlacionadas entre sí para justificar el uso de ACP. Posteriormente se realiza el ACP.

14

4.1.2.2. Coeficiente de correlación de Pearson y P-valor

Para establecer las relaciones que puede haber entre la calidad del agua y los parámetros

ambientales se tomaron las variables obtenidas del ACP y las variables restantes,

denominadas variables ambientales, y con ellas se hizo una matriz de correlaciones. Los

valores superiores a 0.4 valor absoluto, se consideraron como correlaciones altas. Para

analizar la significancia de las correlaciones se utilizó la prueba del P-valor menor a 0,05

para correlaciones significantes.

4.1.3. Categorización de calidad en puntos del río

Para categorizar la calidad de los puntos seleccionados del río, se analizaron los valores

obtenidos de las variables de calidad y se compararon con normativas nacionales e

internacionales acorde al tipo de uso potencial en cada sitio. Las normativas internacionales

utilizadas fueron la europea y la estadounidense (USEPA) y la normativa colombiana del

Decreto 1594 y el RAS.

4.1.4. Determinación de uso óptimo por sitio

Para determinar el uso óptimo se revisaron los usos potenciales en cada sitio acorde a su

calidad según las normativas y se seleccionó como uso óptimo el uso de mejor calidad

admisible, es decir, el uso que requiera el mejor nivel de calidad de agua. Teniendo en cuenta

que el mejor uso admisible será aquel que represente igualmente el mayor valor económico

acorde a la estructura tarifaria utilizada.

4.2. Valoración 4.2.1. Determinación del valor económico potencial del SEAA por sitio

Acorde al uso seleccionado por sitio se asigna el valor de mercado correspondiente por m3 y

se estima el valor acorde al potencial de abastecimiento que tiene el río. Donde el potencial

de abastecimiento se usa acorde a la normativa colombiana de uso de fuentes hídricas.

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4.2.2. Proyección valor económico potencial a 10 años

La proyección del valor se realizó por medio de la estimación económica del valor presente

neto (VPN) a 10 años asumiendo el año 0 de producción como el valor calculado por sitio

acorde al uso óptimo y aumentando el valor anual acorde al aumento en el IPC colombiano.

4.2.3. Estimación del valor económico actual

La estimación del valor económico actual se realizó utilizando la cantidad de usuarios

actuales del Río Bogotá y asignándole el valor económico acorde al uso que se tenga y al

esquema tarifario actual.

16

5. Caracterización y cuantificación

5.2.1. Parámetros de calidad del agua

Después de realizar los análisis de laboratorio correspondiente se encontraron los valores

mostrados en la Tabla 1. Donde los valores que se encuentran con asterisco (X*) son valores

que están dentro del límite de detección y el límite de cuantificación, Los valores que se

muestran con un símbolo de menor que (<X) significa que se encuentran por debajo del límite

de detección. Para manejo de los cálculos y procedimientos se tomaron los valores del límite

de detección como el valor mínimo obtenido para la variable en el punto en cuestión.

Tabla 1 Valores de parámetros de calidad del agua obtenidos en laboratorio

Muestra

Alcalin

idad

Total

E-coli

Colifor

mes

Totales

Demanda

Bioquímica

de Oxigeno -

DBO

Demanda

Química

de Oxigeno

- DQO

Fosfa

tos

Fósfo

ro

Total

Nitróge

no

Amonia

cal

Nitrógen

o Total

Kjeldahl

Sólidos

Suspend

idos

Totales

Sólidos

Suspendid

os

Volátiles

mg/L-

CaCO3

UFC/

100

mL

UFC/100

mL mg/L-O2 mg/L-O2 mg/L-P

mg/L

-P mg/L-N mg/L-N mg/L-SS mg/L-SSV

Sitio 1 1,00* 85 330 1,90* 22,70 0,17 0,23 0,10* <0,90 2,80 2,00*

Sitio 2 0,90* 30 4X102 2,20* 16,90 0,19 0,23 0,09* <0,90 15 8,80*

Sitio 3 0,60* 2 210 2,60* 17,90 0,21 0,24 0,08* <0,90 8,20* 4,00*

Sitio 4 2,00* 17 1X102 <1,00 9,80 0,18 0,34 0,09* <0,90 7,20 3,60*

Sitio 5 1,50* 13 1740 <1,00 9,60 0,16 0,26 0,07* <0,90 4,00* 2,00*

Sitio 6 19,30 34 262X103 1,00* 8,60 0,14 0,30 0,08* <0,90 2,80* 1,70*

Sitio 7 6,10 32 3X102 1,90* 21,70 0,12 0,38 0,08* <0,90 10 5,80*

Sitio 8 6,70 40 2120 2,00* 14,30 0,10 0,34 0,11* <0,90 2,10* 1,80*

Sitio 9 7,00 150 1890 2,10* 6,20 0,09 0,36 0,15* <0,90 <1,60 <1,00

Sitio 10 6,00 70 1250 2,20* 7,30 0,09 0,36 0,13* <0,90 <1,60 1,10*

De la tabla anterior se puede ver que los valores, excluyendo Coliformes Totales, son bajos

para todas las variables. En el caso del Nitrógeno total de Kjedahl, todos los valores quedaron

por debajo del límite de detección lo cual es normal para un río de montaña que posee un

nivel alto de aireación, pues a mayor oxígeno disuelto (OD), menor nitrógeno amoniacal

(Nam) y ya que el nitrógeno Kjedahl (NTK) expresa el nitrógeno orgánico más el amoniacal

es claro que también va a tender a ser poco ya que el oxígeno permite que se presenten

procesos de nitrificación.

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Los valores de fosforo total (FT) y fosfatos se encuentran dentro del valor esperado para un

ecosistema de bosque y montaña, es decir alrededor de los 0.01-0.9 y 0,5 respectivamente

(Camacho, 2019). Por su parte los valores de sólidos suspendidos totales (SST) y sólidos

suspendidos volatiles (SSV) fueron bastante bajos estando casi todos en el limite de detección

o por debajo.

La DBO arrojó valores muy bajos lo cual tiene sentido teniendo en cuenta que los valores de

OD (ver Tabla 2) se encuentran al nivel de saturación en casi todos los puntos. De igual forma

los valores obtenidos para la DQO son bajos, lo cual tiene sentido dada la baja cantidad de

nutrientes presentes en el agua.

Resulta interesante el comportamiento de la E-coli y los coliformes totales (CT) cuyos

valores fueron altos para el tipo de fuente que se está trabajando. El punto 6 tiene un valor

muy alto de CT que superan por mucho las 1000UFC/100ml que es el valor máximo que se

espera tener en un cuerpo de agua sano (Camacho 2019). Dados los altos niveles de CT y E-

coli pueden deberse a una filtración proveniente de una tuberia de captación que se encuentre

contaminada, o algún evento puntual que esté contaminando. En términos de coliformes ya

para los últimos 3 sitios de puede ver que hay valores mas altos lo cual puede estar

relacionado con la actividad pecuaria de la zona (pues esta zona era la que habrá presencia

humana alta por actividades agrícolas).

Tabla 2 Valores de parámetros de calidad del agua obtenidos en campo

no.

Muestra

Temp.

Agua

°C

Conduct.Eléctrica

µS/cm pH

Oxígeno Disuelto

mg/l

%

Cobertura

macrofitas

y SOD

Color Olor

Sitio 1 11,80 3,49 7,30 7,20 35% 1 0

Sitio 2 11,80 3,51 7,30 7,22 30% 2 1

Sitio 3 11,70 14,11 7,41 7,30 60% 2 1

Sitio 4 15,50 6,99 7,35 7,10 30% 1 0

Sitio 5 13,60 7,18 7,35 7,30 40% 1 0

Sitio 6 16,40 8,73 7,33 7,25 30% 4 0

Sitio 7 14,30 9,91 7,38 7,30 25% 2 0

Sitio 8 13,2 17,23 6,23 7,38 30% 2 0

Sitio 9 14,3 16,71 6,19 7,33 60% 2 0

Sitio 10 16,5 19,11 6,06 6,73 10% 4 0

18

En la Tabla 2 se muestra como la temperatura aumentó del 1er sitio al último, también se

presentan otros datos que fueron tomados en campo. También, se ve como en algunos sitios

las muestras de agua presentaron coloración leve la cual es normal teniendo en cuenta la

cantidad de macrófitas presentes en el río o turbidez en los puntos de alta presencia de

coliformes, mientras que sólo se presentó olor en los sitios 2 y 3. En la Tabla 3 se presentan

los datos de coordenadas, altura, caudal, ecosistema de ribera, ecosistema aledaño, % de

sombra; éstos valores serán posteriormente utilizados para realizar el análisis de relación de

parámetros ambientales y calidad de agua.

Tabla 3 Parámetros Ambientales

Muestra

Sitio. Muestra

°N °O Altura

msnm

Caudal

m3/s

Ecosistema

rivera

Ecosistema

aledaño % Sombra

Sitio 1 5,2208528 73,535958 3200 0,021 3 3 0%

Sitio 2 5,2207111 73,537181 3150 0,021 3 4 15%

Sitio 3 5,2188111 73,539889 3100 0,021 6 4 25%

Sitio 4 5,2107639 73,549533 3050 0,041 7 7 35%

Sitio 5 5,2130667 73,554633 3000 0,051 7 7 40%

Sitio 6 5,2135222 73,556383 2950 0,065 5 7 40%

Sitio 7 5,2143417 73,558286 2920 0,066 5 7 40%

Sitio 8 5,2163528 73,56505 2850 0,086 5,5 6 30%

Sitio 9 5,2217 73,567383 2800 0,103 6 1 25%

Sitio 10 5,2325528 73,574081 2750 0,105 6 2 90%

5.2.2. Parámetros ambientales y calidad del agua

5.2.2.1. ACP

Se generaron las componentes, representadas como F#, en la Tabla 4 se muestra el valor

acumulado de las 9 componentes generadas, las primeras 3 reúnen el 72,68% de la

información contenida en la tabla de datos original, por lo que es una aproximación aceptable.

19

Tabla 4 Variabilidad de las componentes

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

Valor propio 6,990 3,329 2,037 1,620 1,031 0,856 0,745 0,317 0,075

Variabilidad (%) 41,118 19,583 11,981 9,530 6,063 5,038 4,385 1,864 0,439

% acumulado 41,118 60,701 72,682 82,212 88,275 93,313 97,697 99,561 100,000

En la Tabla 5 se puede ver una gran diferencia en los valores propios de las primeras

componentes (F1, F2 y F3) lo cual indica que las primeras componentes son las más

significativas y por tanto se escoge trabajar con las 3 primeras componentes.

Tabla 5 Variables que influencian las componentes

F1 F2 F3

T -0,288 -0,286 -0,139

FT -0,278 0,000 -0,125

Conduct. -0,265 0,233 -0,111

Nam -0,264 0,344 -0,018

Alcalinidad -0,227 -0,319 0,019

Color -0,223 -0,156 -0,372

E-coli -0,218 0,277 0,178

CT -0,098 -0,425 0,061

DBO 0,040 0,440 -0,277

% Macrofitas 0,101 0,213 0,443

OD 0,148 0,023 0,442

DQO 0,259 0,100 -0,064

Olor 0,261 0,143 -0,257

SSV 0,282 -0,001 -0,349

SST 0,295 -0,015 -0,329

pH 0,301 -0,286 0,087

Fosfatos 0,339 -0,098 0,031

En la se muestran en color amarillo las variables que influencian en mayor medida las

componentes. En amarillo se puede ver que las variables que más influencian a la

componente F1 es la temperatura (T) y el fósforo total (FT) en el campo negativo y pH y

20

fosfatos para el lado positivo. Esto es coherente, dado que la temperatura y el pH regulan

muchos procesos químicos en los que se involucran reacciones de formación y

descomposición de compuestos en el agua (Camacho, 2019).

Por su parte, la componente F2 se ve más influenciada por los coliformes totales (CT) y la

alcalinidad, la DBO y el nitrógenno amoniacal (Nam) representados en color azul en la Tabla

5. Es claro que los coliformes tienen un papel importante en la calidad del agua y es por ello

que están representados en esta componente. Y la componente F3 se ve influenciada

mayoritariamente por el color, los SSV, el %Macrófitas y OD, representados en la Tabla 5.

21

Figura 2 Comportamiento de variables y sitios para F1 y F2

Cabe resaltar que las observaciones presentadas en las siguientes figuras son exploratorias

mas no muestran correlación directa, debido a que solo se ve en 2 dimensiones de la varianza.

Así pues, en la Figura 2 Comportamiento de variables y sitios para F1 y F2se puede ver que

los sitios se agrupan de forma coherente al ecosistema en el que se encontraban. Siendo los

primeros 3 puntos aquellos de la zona alta del páramo, los sitios 4, 5 y 7 son aquellos que se

encontraban en la zona del bosque. No obstante, el sitio 6 se encuentra bien representado por

las 2 componentes no se ve muy relacionado a los otros sitios de su mismo sector, dado que

la componente 2 está altamente influenciada por CT tiene sentido que represente bien al

22

punto 6 que fue el punto con mayor presencia de coliformes. Por último, se ve que los últimos

sitios también se encuentran agrupados siendo estos los más cercanos a las zonas de cultivos.

Las componentes 1, 2 y 3 se encuentran en el lado positivo de las componentes dado que

tienen valores altos de fosfatos, dado que el flujo en esta zona no facilita el proceso de

sedimentación y relativamente altos de pH (teniendo en cuenta que se está manejando un

rango entre 7,4-6), además tienen un valor alto de Nitrógeno amoniacal. Teniendo en cuenta

que la zona tiene una gran cantidad de rocas y sedimentos areniscos es natural que el pH sea

ligeramente más alto. Además, la presencia de detritus en esa zona explica los valores

medianamente altos de Nitrógeno amoniacal (Sardiñas & Pérez, 2004).

Por su parte los sitios 8, 9 y 10 se ven altamente influenciados por las variables de Nitrógeno

amoniacal, E-coli y conductividad, lo cual es muy acorde a la zona. El hecho de estar más

cerca de la zona de agricultura y ganadería puede llevar a que la escorrentía arrastre

fertilizantes fosfóricos y nítricos al cuerpo de agua analizado (Ministerio de Agricultura y

Desarrollo Rural, 2012) y aumenten los valores de fosfatos y nitrógeno amoniacal. Dado que

hay una mayor presencia de nutrientes, la conductividad va a ser consecuentemente más alta.

23


En la Figura 3 se presentan las componentes 1 y 3. En éste se ven muy bien representados

los sitios 10, 9 y 2 por ambas componentes. El sitio 4 está muy poco representado por las

componentes, esto puede deberse a que las variables que afectan estas componentes, en este

sitio, no poseen valores ni altos ni bajos ergo las componentes no lo logran representar bien.

Los sitios 6 y 8 se encuentran muy cercanos entre si, esto puede deberse a su alta carga

microbiológica, no obstante, el sitio 6 se veía mejor representado por las componentes 1 y 2.

24

El sitio 5 se ve altamente influenciado por el valor de macrófitas y OD dado que la zona en

cuestión tenía una alta turbulencia y presencia de algas. El sitio 7 que se ve representado por

los SSV de la componente 3 se ven afectados por el pH de la componente 1 puesto que el pH

puede afectar la volatilidad de los SSV, de igual forma la Figura 4. El sitio 7 se ve altamente

influenciado por SSV y SST.


25

En la Figura 4 se presentan las componentes 2 y 3. En éste se ven bien representados los

puntos 10, 2, 6, 5, 1 y 9. Nuevamente el sitio 4 no logra verse bien representado por las

componentes, pero a excepción de éste todos los puntos lograron verse bien representados

por las primeras tres componentes, por tanto resulta apropiado usarlas como variables que

representan la calidad del agua en los sitios seleccionados

5.2.2.2. Relaciones entre variables

La matriz de correlaciones de la Tabla 6 presenta las correlaciones que hay entre las variables.

Las variables con sombreado oscuro representan las correlaciones altas (mayores a 0,5 en

valor absoluto) respecto a las componentes y sus respectivos p-valores. Aquellas

correlaciones altas que no son significativas acorde al p-valor no se encuentran sombreadas

y las correlaciones bajas no presentan p-valor.

Tabla 6 Matriz de correlaciones y p-valor

Latitud Longitud

Altura

msnm. Caudal

Ecosiste

ma

Rivera

Ecosiste

ma

Aledaño

%

Sombra F1 F2 F3

Latitud correlación 1 1

1 1

1

1 1

1

1

1

Longitud correlación 0,2942

Altura msnm correlación -0,3366 -0,9899

Caudal correlación 0,3589 0,9820 -0,9838

Ecosistema

Rivera correlación -0,2275 0,5225 -0,493 0,4068

Ecosistema

Aledaño correlación -0,8431 -0,1116 0,1747 -0,2385 0,2458

% Sombra correlación 0,4136 0,7427 -0,7214 0,6445 0,5228 -0,0041

F1 correlación -0,3861 -0,9045 0,8868 -0,9289 -0,369 0,2757 -0,6346

p valor 0,0003 0,0009 0,0001 0,0487

F2 correlación 0,5485 0,0529 -0,1193 0,1415 -0,0978 -0,746 -0,1893 0

p valor 0,1073 0,0132

F3 correlación -0,4990 -0,1080 0,1479 -0,0669 0,2098 0,1087 -0,5344 0,0000 -0,0001

p valor 0,1428 0,1115

Para saber si las correlaciones entre variables son significativas se halló el p-valor de todas

las correlaciones. Aquellas con p-valores menores a 0.05 se consideraron significativas, en

26

base a esto se encontró una correlación significativa entre la componente 1, la longitud (O),

la altura, y el porcentaje de sombra. La componente 2 se relacionó significativamente con el

porcentaje de sombra, mientras la componente 3 no presentó relación significativa.

Figura 5 Componentes 1 y 2 vs. variables ambientales

El componente 1 se representa una variable integrada de calidad del agua que tiene en cuenta

los fosfatos, el contenido de fósforo y la temperatura. En la Figura 5 se observa que las

variables longitud, altura, caudal y sombra tienen una relación inversa con este componente.

En el caso de la sombra, la relación inversa se explica debido a que la temperatura tiende a

disminuir al haber más sombra puesto que la exposición a la radiación solar disminuye.

27

Por otro lado, un mayor caudal implica un mayor arrastre de sedimentos y de contaminantes

que pueden afectar la calidad del agua, lo que se muestra como una dimensión en el

componente 1. El caudal también aumenta con el aumento de altura, por lo que se observa la

misma relación inversa con el componente 1. La variable de longitud hace referencia a la

ubicación de la muestra problema, donde una mayor longitud causa un efecto negativo en el

componente 1, lo que indica una disminución de la calidad del agua.

El componente 2 tiene en cuenta la DBO, los coliformes totales, el nitrógeno amoniacal y la

alcalinidad del agua. Un aumento en este componente necesariamente causa un efecto

negativo en el ecosistema aledaño pues un alto contenido de coliformes totales sugiere una

posible contaminación por materia fecal y un alto contenido de nitrógeno amoniacal es

sinónimo de contaminación por exceso de nutrientes

5.2.3. Calidad del agua en puntos del río

Los parámetros de calidad son analizados bajo los criterios de las normativas europea,

estadounidense y colombiana. Los parámetros que no se encontraban regulados o que no eran

comparables con los datos obtenidos no fueron considerados para el análisis de calidad. Por

otro lado, se encontró que las normativas a trabajar tenían los valores de coliformes totales

en unidades de NMP (número más probable), mientras que las muestras tomadas fueron

analizadas en UFC. Por tanto, se tomaron los valores obtenidos y se estimó la equivalencia a

NMP acorde al estudio realizado por Kyung Hwa Cho et al. Para condiciones de Primavera

(Cho, y otros, 2010) , ya que estas eran las condiciones que más se asemejan a las condiciones

en el páramo de Guacheneque. Los valores en NMP se presentan en la Tabla 7, con estos

valores se analizaron los parámetros de E-coli y coliformes.

28

Tabla 7 Valores de E-coli y Coliformes en NMP

E-coli Coliformes

Totales

E-coli Coliformes

Totales

UFC/100

mL

UFC/100

mL

NMP

/100ml

NMP

/100ml

85 330 69,30 237,60

30 4X102 25,30 288

2 210 2,87 151,20

17 1X102 14,90 72

13 1740 11,70 1253

34 262X103 28,50 2E+05

32 3X102 26,90 216

40 2120 33,30 1526

150 1890 121 1361

70 1250 57,30 900

5.2.4. Normativas

5.2.4.1. Normativa Europea

La normativa europea seleccionada (Council of the european communities, 1975)clasifica la

calidad del agua de fuentes previstas para la captación de agua potable. Las categorías que

utiliza se establecen acorde al tratamiento que se le deba ser aplicado al agua para servir

como fuente de agua potable.

La Categoría A1 corresponde a aquellas aguas que presentan una buena calidad y por

consiguiente solo requieren un tratamiento físico simple y desinfección. La Categoría A2

corresponde a aguas de buena calidad pero que requieren de un tratamiento físico normal (o

estándar), tratamiento químico y desinfección. Por último, la Categoría A3 corresponde a

agua contaminada que aún puede ser destinada para consumo humano después de un

tratamiento físico y químico intensivo, con tratamiento extendido y desinfección (Council of

the european communities, 1975). Los parámetros a los que no aplica la normativa no se

presentan en la tabla.

29

Tabla 8 Calidad según normativa europea por parámetro por sitio

no.

Muestra

T Condu

ctividad

pH OD CT DBO DQO Fos

fatos

PT NA SST

Sitio 1 A1 A1 A1 A1 A2 A1 A1 A1 A1 A2 A1










5.2.4.2. Normativa Estadounidense

La normativa de la EPA considera rangos de valores admisibles para parámetros acorde al

tipo de uso al que esté destinado el cuerpo de agua, dependiendo el tipo de parámetros tiene

mas posibles usos que otros, además usa una clasificación A1, A2 y A3 similar a la de la

normativa europea. Los usos recurrentes en los parámetros analizados fueron agua superficial

para captacion y agua de baño “Bathing Water Regulations” (USEPA, 2001). La muestra el

análisis respecto a estas 2 categorías y los resultados de la clasificación fueron los mismos

dada la calidad de agua en cada sitio . Los parámetros a los que no aplica la normativa no se

presentan en la tabla.

Tabla 9 Calidad según normativa estadounidense por parámetro por sitio

no.

Muestra

T Condu

ctividad

pH OD E-

coli

CT DBO DQO Fos

fatos

NA

Sitio 1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1










30

5.2.4.3. Normativa Colombiana

RAS

El Reglamento para Saneamiento de agua potable RAS, categoriza las fuentes de agua para

captación y posterior consumo acorde 4 categorías fuente aceptable (A), fuente regular (R),

fuente deficiente (D) y fuente muy deficiente (MD) (Ministerio de Vivienda Ciudad y

Territorio, 2002). Estas categorías se dan acorde al límite en concentraciones de parámetros

de calidad del agua y acorde al nivel de tratamiento que deba realizarse (Ministerio de

Vivienda Ciudad y Territorio, 2002). La categorización por sitio se presenta a continuación.

Tabla 10 Calidad según normativa colombiana RAS por parámetro por sitio

no.

Muestra

T Condu

ctividad

pH OD CT DBO DQO Fos

fatos

NA

Sitio 1 A A A A A A1 A1 A1 A1




Sitio 5 A A A A R A1 A1 A1 A1

Sitio 6 A A A A MD A1 A1 A1 A1


Sitio 8 A A A A R A1 A1 A1 A1

Sitio 9 A A A A D A1 A1 A1 A1

Sitio 10 A A A A D

A1 A1 A1

Decreto 1594 de 1984

El decreto maneja 6 categorías de uso posible, cada una con limites restrictivos a ciertos

parámetros. Las categorías son: Fuente para potabilización, Consumo humano que sólo

requiere desinfección, Uso Agrícola, Uso pecuario, Preservación de flora y fauna y Uso

Industrial que no presenta restricciones (IDEAM, 1984). La siguiente tabla muestra si cada

sitio cumple con los parámetros de la normativa con la letra C y si no cumple con NC.

31

Tabla 11 Decreto 1594 para cada sitio

Potabilización Consumo humano

que sólo requiere

desinfección

Uso

Agrícola

Uso

pecuario

Preservación

de flora y

fauna

Uso

Industrial

Sitio 1 C C C C C C

Sitio 2 C C C C C C

Sitio 3 C C C C C C

Sitio 4 C C C C C C

Sitio 5 C C C C C C

Sitio 6 C NC NC NC C C

Sitio 7 C C C C C C

Sitio 8 C NC NC NC NC C

Sitio 9 C NC NC NC NC C

Sitio 10 C C C C NC C

5.2.5. Categorización

Teniendo en cuenta la calidad acorde a las normativas, se generalizó una calidad para cada

sitio, tomando como índice de calidad del sitio el parámetro con menor calidad reportada

(en el sitio). Los resultados se resumen en el cuadro de categorías de la Tabla 12.

Tabla 12 Cuadro de categorización de calidad acorde a normativas

Europea USEPA RAS

D.1594

(P) (I)

D.1594

(SD),(AGR)

(PEC)

D.1594

(PFF)

Sitio 1 A2 A1 Aceptable Cumple Cumple Cumple




Sitio 5 A2 A2 Regular Cumple Cumple Cumple

Sitio 6 N/A N/A

Muy

Deficiente Cumple

No Cumple

Cumple


Sitio 8 A2 A2 Regular Cumple No Cumple No Cumple

Sitio 9 A2 A2 Deficiente Cumple No Cumple No Cumple

Sitio 10 A2 A2 Deficiente Cumple Cumple No Cumple

En la tabla anterior se puede ver la categorización de los sitios por calidad del agua

dependiendo las diferentes normativas. El factor que más influye la categorización de los

32

sitios es la presencia de coliformes totales y E-coli, ya que las normativas son muy estrictas

referente a este tema.

5.2.6. Uso del agua por sitio: Calidad y uso correspondiente

Para los 4 primeros sitios el agua es apta como fuente de agua potable, para el Sitio 5 la

calidad excede un poco los estándares de fuente de agua potable, no obstante, como agua de

riego tiene una buena calidad. Para el sitio 6 se encuentra un problema y es que excede por

mucho los parámetros microbiológicos en las 4 normativas analizadas dejándola apta sólo

para usos de preservación de flora y fauna o usos industriales. El sitio 7 cumple con los

requerimientos de las normativas para fuente de provisión de agua potable. Los últimos 3

sitios pueden ser usados como una fuente de agua potable con tratamiento, o para uso

industrial.

5.2.7. Uso óptimo

Teniendo en cuenta las categorías establecidas se establece que el mejor uso posible del agua

acorde a su calidad es el establecido en la Tabla 13. Se escogieron estos usos teniendo en

cuenta las normativas contempladas anteriormente, además teniendo en cuenta el mejor uso

que se les puede dar teniendo en cuenta la preservación del ecosistema. Por ejemplo, para el

sitio 6 se prefirió el uso para preservación sobre el uso industrial pues se considera que un

uso industrial a la mitad del tramo analizado podría afectar de manera negativa el tramo aguas

abajo por lo que se determina ésta.

5.3. Valoración económica

5.3.1. Valoración potencial por sitio

Acorde al uso óptimo escogido se presenta el valor que tiene el agua por metro cúbico

teniendo en cuenta la tarifa del acueducto para municipios en Cundinamarca (Acueducto de

33

Bogotá, 2019). Los costos por metro cúbico se analizaron respecto al caudal disponible en

cada punto y teniendo en cuenta el caudal disponible para uso sin afectar el cuerpo hídrico

es decir el caudal útil, el cual se establece por el ANLA como el 40% del caudal medio

mensual (ANLA,2013), dado que se asume que las condiciones del rio son constantes, se

toma el valor registrado del caudal como caudal medio.

Tabla 13 Uso y costo

USO

Costo

(COP/m3)

Costo por caudal

(COP)/s Costo por

caudal útil

(COP)/s

Sitio 1 Fuente Agua potable $2.560,74 $53,047 $21,219




Sitio 5 Fuente Agua riego $2.400,69 $123,416 $49,367

Sitio 6

Agua para preservación de

flora y fauna $1.200,40 $78,026 $31,210

Sitio 7 Fuente Agua riego $2.400.69 $158,446 $63,378




5.3.2. Valoración económica potencial a 10 años

Para poder proyectar un valor a futuro se utilizó el registro del IPC colombiano de los últimos

10 años y se promedió para obtener un valor base de aumento a cada año de servicio el cual

fue del 4.028%, el valor para el año cero es el equivalente a un año del costo por caudal útil

de la Tabla 14, los valores se presentan en COP.

Al aplicarse el aumento del IPC a cada valor por año se analizó el valor equivalente en Valor

Presente Neto (VPN) por sitio, teniendo en cuenta la tasa de descuento actual que se maneja

en Colombia que es del 9%. (Departamento Nacional de Planeación, 2018) La Tabla 14 en

su última columna muestra los VPN que se tendrían teniendo en cuenta el uso por sitio en 10

años. Dado que este VPN se calculó teniendo en cuenta el caudal, cabe resaltar que cada

valor que se presenta corresponde a una opción de uso mutuamente excluyente a las otras.

34

Tabla 14 Valor económico en COP para 10 años y VPN

Año 0 Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10 VPN

Sitio

1

669’156.19

6,26

696’111.02

4,49

724’151.64

2,21

753’321.78

7,00

783’666.95

8,26

815’234.48

8,19

848’073.61

5,61

882’235.56

2,80

917’773.61

5,34

954’743.20

5,24

993’201.99

7,45

$5.405’535.3

18,54

Sitio

2

678’346.17

1,78

705’671.18

8,93

734’096.90

7,46

763’667.66

5,61

794’429.58

7,67

826’430.65

5,88

859’720.78

5,30

894’351.90

1,66

930’378.02

2,36

967’855.34

0,69

1.006’842.3

13,55

$5.479’773.1

98,29

Sitio

3

669’156.19

6,26

696’111.02

4,49

724’151.64

2,21

753’321.78

7,00

783’666.95

8,26

815’234.48

8,19

848’073.61

5,61

882’235.56

2,80

917’773.61

5,34

954’743.20

5,24

993’201.99

7,45

$5.405’535.3

18,54

Sitio

4

1.311’231.0

36,72

1.364’049.8

06,93

1.418’996.2

13,25

1.476’155.9

60,71

1.535’618.2

06,73

1.597’475.7

00,13

1.661’824.9

25,83

1.728’766.2

55,34

1.798’404.1

03,32

1.870’847.0

90,43

1.946’208.2

12,77

$10.592’303.

739,21

Sitio

5

1.556’824.7

44,87

1.619’536.4

76,18

1.684’774.3

50,06

1.752’640.1

24,10

1.823’239.6

54,92

1.896’683.0

63,20

1.973’084.9

05,50

2.052’564.3

52,92

2.135’245.3

76,99

2.221’256.9

43,04

2.310’733.2

11,36

$12.576’243.

319,90

Sitio

6

984’251.17

4,40

1.023’898.6

01,25

1.065’143.0

98,54

1.108’048.9

99,18

1.152’683.2

27,50

1.199’115.4

03,69

1.247’417.9

52,36

1.297’666.2

15,51

1.349’938.5

70,07

1.404’316.5

50,11

1.460’884.9

74,05

$7.950’915.6

68,54

Sitio

7

1.998’695.4

19,78

2.079’206.5

05,28

2.162’960.7

23,68

2.250’088.7

14,29

2.340’726.3

78,77

2.435’015.0

93,18

2.533’101.9

28,43

2.635’139.8

79,75

2.741’288.1

05,26

2.851’712.1

74,31

2.966’584.3

25,62

$16.145’735.

095,94

Sitio

8

2.783’868.0

84,57

2.896’007.3

52,60

3.012’663.7

94,23

3.134’019.3

69,43

3.260’263.3

67,85

3.391’592.7

04,05

3.528’212.2

24,71

3.670’335.0

28,05

3.818’182.7

96,32

3.971’986.1

41,50

4.131’984.9

65,07

$22.488’467.

322,64

Sitio

9

3.326’230.0

75,56

3.460’216.6

70,69

3.599’600.4

89,49

3.744’598.9

41,93

3.895’438.1

95,68

4.052’353.5

28,81

4.215’589.6

96,87

4.385’401.3

14,57

4.562’053.2

52,97

4.745’821.0

52,65

4.936’991.3

53,41

$26.869’741.

700,86

Sitio

10

3.384’620.3

37,40

3.520’958.9

98,45

3.662’789.6

28,65

3.810’333.4

54,51

3.963’820.6

13,93

4.123’490.5

15,21

4.289’592.2

10,42

4.462’384.7

83,91

4.642’137.7

56,43

4.829’131.5

05,51

5.023’657.7

02,80

$27.341’426.

225,98

35

Valoración económica del SE actual

Actualmente las personas que viven en cercanía a la ribera del río Bogotá, pertenecen a la

vereda Chigiala. En esta, El municipio de Villapinzón registra 350 usuarios, los cuales, al

asumir familias de 4 personas, representan 1400 usuarios del servicio de agua potable

proveniente de una de las plantas de potabilización del área rural. Es posible que haya

aprovechamiento de agua del río Bogotá para riego y ganadería, mas, se presume que no hay

consumo humano (Umaña, 2019).

Acorde a esto se podría estimar que el valor actual del servicio ecosistémico haciendo una

aproximación donde por cada familia hay 3 cabezas de ganado o de produccion láctea las

cuales consumen 100L/día de agua cada una, lo cual es relativamente equivalente a regar un

cultivo de 1 hectárea de avena (Duarte, 2013) (INIFAP, 2008) que es el tipo de cultivo

predominante en las zonas aledañas al río (según lo visto en campo).

En ese orden de ideas, se puede valorar el servicio actual con la tarifa actual por metro cubico

de agua de riego $2.400,69 COP/m3 (Acueducto de Bogotá, 2019). Esto equivale a un valor

de $720,21 COP/día*usuario. Siendo entonces la valoración final del servicio $252.072,45

COP/día o $92’006.444,30 COP/año.

36

6. Discusión

Los valores de los parámetros de calidad del agua hallados en los tramos seleccionados del

rio fueron bajos en algunos casos como lo son la alcalinidad con valor mínimo de 0,6 y

máximo de 19,3mg/LCaCO3, la DBO con valor máximo de 2,20 mg/L-O2, Nitrógeno

Amoniacal con 0,15 mg/L-N máximo, Nitrógeno total de kjedahl por debajo del límite de

detección, SST con valor máximo de 15 mg/L-SS y SSV con valor máximo de 8,80 mg/L-

SSV. Al comparar estos valores con otros estudios de Ríos de montaña en diferentes zonas

(Cabello & Castro, 2012) (Liniger & Weingartner, 2000) (Jaramillo-Villanueva, Galindo-de-

Jesus, Bustamante, & Cervantes, 2013) se encontró que los valores obtenidos son bajos en

comparación, indicando la buena calidad del río.

Ahora, bien si se habla de la carga de patógenos (E-coli, coliformes totales) tuvieron valores

máximos muy altos para tratarse de una zona de alta montaña sin supuesta interacción

humana alta. Hablando con la comunidad, se encontró que cerca al sitio 6 hay un punto

turístico lo cual puede explicar los altos niveles de coliformes en el sitio, asumiendo una

contaminación proveniente de las personas que interactúan directamente con el agua. Otra

posibilidad es que en el sitio muestreado hubiera presencia de algún cadáver de animal que

pudo subir el valor de los coliformes (valor que fue asimilado por el río pues el sitio 7 tiene

valor bajo nuevamente) y dado que se tomó una muestra puntual pudo ser fenómeno de un

solo día, por tanto e recomienda no considerar este punto para asumir condiciones constantes

ergo es necesario la toma de muestras para determinar si es producto de la actividad turística

antes del sitio, o si es debido un fenómeno puntual del día muestreado, o si es producto de

contaminación por pate de fugas en las tuberías de abastecimiento.

Al determinar las relaciones entre las componentes ambientales y los parámetros de calidad

del agua se encontró que la latitud, el caudal y la sombra tenían una relación inversa con la

calidad lo cual se entiende a medida que se bajaba en el tramo del rio. Bajo esta misma

concepción reine sentido que a medida que se disminuye la altura también se disminuya la

calidad. El porcentaje de sombra tiene una relación tal vez menos clara pero no menos

importante. La luz afecta procesos en el agua como lo son los procesos fotosintéticos de las

plantas y el fitoplancton quienes a su vez afectan en cierta medida el valor del oxígeno

37

disuelto y la captura de nutrientes por parte de las plantas. También afecta la temperatura del

agua que a su vez afecta la gran mayoría de procesos químicos del agua y el pH (Camacho,

2019).

La relación que tiene el ecosistema con la componente 2 es clara al ver que a medida que se

baja la calidad se va cambiando el tipo de ecosistema aledaño. Eso permite ver la relación

que hay entre uso del suelo y calidad, pues los últimos tres puntos que están en las zonas de

cultivos y manejo pecuario, son las que reportan una menor calidad de agua y tiene sentido

dado el impacto antrópico que se genera con el uso de pesticidas, fertilizantes, e incluso heces

de ganado. Cabe resaltar que aunque haya un impacto este no es muy grave ya que no se sube

las concentraciones de nutrientes a niveles eutróficos (Camacho, 2019).

Al analizar la calidad del agua acorde a las diferentes normativas, fue evidente que el

parámetro que más influía eran los coliformes y la E-coli. En general los parámetros vistos

desde las regulaciones más estrictas a las no tan estrictas presentaban concentraciones de

cuerpos de agua saludables (USEPA, 2001) (IDEAM, 1984) (Viessman & otros, 2009). No

obstante, la alta presencia de E-coli y coliformes es un factor importante para poner en

consideración en términos de calidad ya que para todas las normativas, este era el factor

determinante de calidad que disminuyó el nivel. Como se explicó antes, es preciso hacer una

revisión minuciosa sobre los parámetros microbiológicos a fin de determinar una posible

fuente y esto requiere un análisis de campo y toma de muestras en distintas ocasiones; pues

para este tipo de zonas se esperaría tener niveles de patógenos bajos pues se espera que sean

cuerpos de agua no contaminados (Galvin, s.f.).

Entrado en el aspecto de la valoración es posible afirmar que los valores obtenidos a nivel

potencial son valores realistas, que si bien pueden parecer un poco altos, son consecuentes al

esquema tarifario (Acueducto de Bogotá, 2019) teniendo en cuenta que se está considerando

el uso de mejor calidad admisible ergo aquel que tendrá un valor mayor es consecuente el

valer que se esté tratando de un margen de millones. La valoración realizada se encuentra

ligada a la disponibilidad de agua (su caudal), por eso al ver el valor presente neto, notamos

que el valor es más alto para los últimos sitios que tienen amor disponibilidad de agua

mientras los altos se encuentran con una disponibilidad menor, o que lleva a un valor menor.

El menor valor es de $5.405’535.318,54 COP, y el mayor $27.341’426.225,9. Comparando

38

con otros estudios realizados de valoración de agua (Jaramillo-Villanueva, Galindo-de-Jesus,

Bustamante, & Cervantes, 2013) se encontraron valores similares. Cabe resaltar que para este

caso de estudio, el valor asignado a cada sitio, se le asigna (valga la redundancia) como el

valor máximo disponible de forma mutuamente excluyente, esto implica que se realiza

teniendo en cuenta todo el caudal útil disponible en cada caso sin contar el caudal que se

retire en caso de escoger una alternativa u otra.

Lo anterior para el caso de valoración potencial, para el caso de valoración del servicio actual,

se encuentra que el valor calculado es cercano al valor actual que paga la población por el

servicio actual que reciben de otra fuente de agua. Actualmente a los pobladores de la zona

rural de Villapinzón pagan alrededor de $700 pesos por metro cubico (Umaña, 2019) y la

valoración propuesta estima un valor de $720 pesos por metro cúbico lo cual muestra que el

acercamiento que se hizo es un acercamiento racional y coherente con el valor que se está

manejando actualmente.

Las limitaciones del estudio se deben a que se analizó el río en época húmeda y se asumió

que las condiciones del río eran constantes a lo largo del tiempo, lo cual da un margen de

error, ya que algunos parámetros (como lo son los coliformes) tienden a tener sus condiciones

críticas en época húmeda puesto que la escorrentía arrastra sedimentos y materia orgánica,

que puede contener coliformes, de la ribera directamente al rio. Mientras que para parámetros

como fosfatos y nitratos la concentración puede disminuirse por dilución dada la alta cantidad

de lluvia que entra al rio.

Por otra parte, en la aproximación al futuro no se consideran las afectaciones en calidad y

cantidad de agua por cambio climático las cuales pueden afectar la calidad del agua por

eventos extremos relacionados a éste (eventos de sequía o inundaciones). Además, se asume

un IPC constante lo que hace que haya una pequeña imprecisión respecto al valor proyectado

a futuro de forma anual y el correspondiente VPN ya que el IPC puede aumentar o disminuir

levemente teniendo en cuenta diversos factores socioeconómicos del país. No obstante, las

limitaciones de este estudio abren campo a futuras investigaciones que pueden complementar

lo aquí estudiado.

39

7. Conclusiones

Se encontró que la calidad del agua en el Páramo de Guacheneque en el Río Bogotá se

encuentra relacionado con la altura, longitud, caudal, % de sombra, y el ecosistema

circundante al rio. Se analizaron los parámetros acordes a distintas normativas a fin de

analizar su calidad y se encontró que 7 de los 10 puntos seleccionados en el rio son puntos

aptos para captación de agua potable, 2 puntos aptos para uso de agua para propósitos

agrícolas y un punto que no puede ser utilizado para fines de consumo dada su alta carga

microbiológica, por consiguiente, se consideró su uso para preservación de flora y fauna.

Acorde a lo encontrado se valoró el servicio ecosistémico de provisión de agua dado el costo

de mercado del m3 de agua. Acorde al (ANLA 2013) un proyecto que utilice agua de una

fuente hídrica no podrá captar más del 40% del caudal medio de dicha fuente a fin de proteger

la fuente hídrica, acorde a ello el sitio que presentó un mayor valor fue aquel con mayor

caudal. Además, se proyectó el valor a 10 años y se calculó el VPN para obtener un valor de

$27.341’426.225,98 COP en el punto de mayor caudal como fuente de agua potable,

$7.950’915.668,54 COP en el punto de mayor caudal como fuente de agua de riego y

$16.145’735.095,94 COP en el punto de preservación de flora y fauna.

Este estudio abre las puertas a una mayor profundización donde se haga un estudio con

énfasis en el mercado del agua, de forma tal que en un futuro se pueda determinar con mayor

certidumbre los costos, según la variación del precio de venta en el tiempo, en el cual se

complemente con un estudio estadístico y probabilístico del mercado. Por otro lado, se podría

profundizar en costos y beneficios de los diferentes posibles usos del agua y así generar

alternativas adecuadas para el caso de las personas que actualmente usan el servicio. De igual

forma se podría estudiar con una industria especifica que pueda aportar costos y beneficios

provenientes del servicio ecosistémico y permita calcular la calidad del agua que retorna al

sistema hídrico y su eventual costo de tratamiento para retornar el rio a la calidad inicial.

Igualmente, es posible profundizar en las cadenas de uso de agua, es decir los usos que se

presentan aguas abajo, y optimizar el manejo del agua en aras de la preservación de la fuente

hídrica y sus ecosistemas dependientes.

40

Finalmente se puede decir que el agua como fuente de vida que es debe ser protegida y de

esta forma proteger los ambientes que la generan. Dadas las altas tasas de contaminación en

todos los cuerpos de agua superficial, cada día es más difícil encontrar fuentes limpias y

ecosistemas sanos que provean tan preciado bien, por lo que se vuelve más que una

necesidad, una obligación proteger las fuentes y sus ecosistemas, aprender de ellos para así

protegerlos y comunicar los aprendizajes para promover la conciencia social y comunitaria e

incentivar la protección desde la conciencia personal.

41

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45

9. Anexos

1. El anexo presenta los valores resultantes del ACP y usados para las correlaciones.

Anexo 1 Variables ambientales y componentes de calidad

Muestra

Sitio. Muestra

N O Altura

msnm Caudal

Ecosis

tema

rivera

Ecosis

tema

aledaño

%

Sombra

Compo

nente 1

Compo

nente 2

Compo

nente 3

Sitio 1 5,2208528 73,535958 3200 0,021 3 3 0% 1,582 0,845 1,391

Sitio 2 5,2207111 73,537181 3150 0,021 3 4 15% 4,038 0,513 -1,965

Sitio 3 5,2188111 73,539889 3100 0,021 6 4 25% 3,265 1,393 -0,128

Sitio 4 5,2107639 73,549533 3050 0,041 7 7 35% 0,555 -1,382 0,125

Sitio 5 5,2130667 73,554633 3000 0,051 7 7 40% 1,207 -1,122 1,749

Sitio 6 5,2135222 73,556383 2950 0,065 5 7 40% -2,007 -4,251 0,362

Sitio 7 5,2143417 73,558286 2920 0,066 5 7 40% 0,828 -0,507 -1,002

Sitio 8 5,2163528 73,56505 2850 0,086 5,5 6 30% -1,637 1,154 0,432

Sitio 9 5,2217 73,567383 2800 0,103 6 1 25% -3,356 2,654 1,720

Sitio 10 5,2325528 73,574081 2750 0,105 6 2 90% -4,473 0,704 -2,684

46

2. El anexo presenta algunos sitios de tomas de muestras

Anexo 2 Sitios de toma de muestras

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Anexo 3 Sitios de toma de muestras

valoración de provisiÓn de agua en el páramo de guacheneque

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