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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
DEL RÍO PITA (ECUADOR), IMPLICACIÓN
PARA LA CONSERVACIÓN
DE LA VIDA ACUÁTICA Y SILVESTRE
WATER QUALITY ASSESSMENT OF PITA RIVER (ECUADOR),
IMPLICATIONS FOR AQUATIC LIFE PRESERVATION
Karina Simbaña-Farinango
1*
, David Romero-Estévez
1
,
Gabriela Yánez-Jácome
1
, David Benavides
2
& Hugo Navarrete
1
Recibido: 30 de abril 2019 / Aceptado: 19 de junio 2019
DOI: 10.26807/ia.v7i2.104
Palabras clave: contaminación, fenoles, hierro, índice de calidad del agua,
metales pesados, TULSMA.
Keywords: contamination, environmental quality index, heavy metals, iron,
phenols, TULSMA.
RESUMEN
El presente estudio corresponde a la evaluación de la calidad del agua del río
Pita y sus afluentes ubicados dentro y fuera del Parque Nacional Cotopaxi. Se
fijaron siete estaciones de monitoreo, en las cuales se recolectaron muestras
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Julio 2019
Simbaña et. al. 71–93
1
CESAQ-PUCE
, Quito, Ecuador (dfromero@puce.edu.ec; hnavarrete@puce.edu.ec; gsyanez@puce.edu.ec;
*correspondencia: kjsimbanaf@puce.edu.ec).
2 UISEK, Quito, Ecuador (geogravid@yahoo.com).
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aguas arriba y abajo de cada afluente, en abril de 2018 y abril de 2019. Se mi-
dieron parámetros físicoquímicos in situ como: pH, temperatura y porcentaje
de saturación de oxígeno disuelto (OD); se analizaron los parámetros estable-
cidos en la normativa ambiental ecuatoriana: Texto Unificado de la Legislación
Secundaria del Ministerio del Ambiente, TULSMA, Anexo 1, Libro VI, tabla 2,
aplicando métodos de análisis de acuerdo al Standard Methods for the Exami-
nation of Water and Wastewater (APHA). Los resultados indican que las mues-
tras recolectadas superan el límite permisible para fenoles (0,001 mg·dm
-3
)
establecido en el TULSMA, a excepción del río Hualpaloma, mientras que para
el caso de hierro, todas las muestras del cauce del río Pita y sus afluentes so-
brepasan el límite permisible (0,3 mg·dm
-3
). A partir de los resultados obtenidos,
las muestras recolectadas del río Pita cumplen con los criterios de calidad de
agua establecidos para la conservación de la vida acuática y silvestre, a pesar
de atravesar zonas urbanas, donde diariamente existen descargas domésticas e
industriales por tratarse de un canal abierto. Finalmente, de acuerdo al índice
de calidad del agua aplicado (ICA-NSF), los afluentes ubicados dentro del par-
que Nacional Cotopaxi presentaron una “calidad buena”, mientras que los
afluentes ubicados fuera del Parque Nacional presentaron una “calidad media”
relacionada con la cercanía a zonas urbanas.
ABSTRACT
The present study corresponds to the evaluation of the water quality of the Pita
river and its affluents located inside and outside the Cotopaxi National Park.
Seven monitoring stations were set up, in which samples were collected up-
stream and downstream of each tributary, on April 2018 and April 2019. Physi -
cal-chemical parameters were measured in situ such as: pH, temperature and
percentage of dissolved oxygen saturation (OD); the parameters established in
the Ecuadorian environmental regulations were analyzed: Unified Text of the
Secondary Legislation of the Ministry of the Environment, TULSMA, Annex 1,
Book VI, table 2, applying methods of analysis according to the Standard Meth-
ods for the Examination of Water and Wastewater (APHA). The results indicate
that the collected samples exceed the permissible limit for phenols (0.001
mg·dm-3) established in the TULSMA, with the exception of the Hualpaloma
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river, while for the case of iron, all the samples of the Pita riverbed and its af-
fluents exceed the permissible limit (0.3 mg·dm-3). From the results obtained,
the samples collected from the Pita river meet the water quality criteria estab-
lished for the conservation of aquatic and wild life, despite crossing urban areas,
where there are daily domestic and industrial discharges because it is an open
channel. Finally, according to the Quality Index applied (ICA-NSF), the affluents
located within the Cotopaxi National Park presented a “good quality”, while
the affluents located outside the National Park presented an “average quality”
related to the proximity to urban areas.
INTRODUCCIÓN
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO PITA (ECUADOR),
IMPLICACIÓN PARA LA CONSERVACIÓN DE LA VIDA ACUÁTICA Y SILVESTRE
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En el Ecuador existe una importante
red hidrográfica originada principal-
mente en la cordillera de los Andes, y
que desemboca en el río Amazonas y
Océano Pacífico (Liñero et al., 2016).
Actualmente, la mayoría de los ríos
presentan grandes impactos antrópi-
cos (Liñero et al., 2016), debido al
crecimiento poblacional, la descarga
de desechos, producción de agua po-
table, riego, actividades artesanales y
ganaderas, cultivo intensivo de la tie-
rra para satisfacer las exigencias de
los consumidores y el desarrollo in-
dustrial (Jacobsen, 2003; Leandro et
al., 2010). Los principales contami-
nantes de los cauces de agua son
compuestos orgánicos volátiles, bio-
degradables, recalcitrantes, metales
tóxicos, nutrientes vegetales, sólidos
en suspensión, patógenos microbia-
nos y parásitos, entre otros (Paul,
2017); estos contaminantes destruyen
o modifican la fauna y la flora exis-
tente, superando en la mayoría de los
casos la capacidad de auto-depura-
ción propia de los sistemas hídricos
(Menéndez, 2010).
El río Pita es una de las principales
fuentes hídricas que abastece de agua
potable al Distrito Metropolitano de
Quito, este río forma parte de la
cuenca alta del río Guayllabamba, la
cual a su vez es parte de la cuenca
del río Esmeraldas que desemboca en
las costas del Pacífico ecuatoriano
(FONAG, 2014). La mayor parte del
caudal del río Pita nace en los pára-
mos occidentales del volcán Sincho-
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lagua y una parte de los deshielos del
volcán Cotopaxi (Proaño, 2007).
La topografía del río Pita está marcada
por la presencia de los volcanes Co-
topaxi y Sincholagua, y quebradas
menores. Al final de su cauce, atra-
viesa el Valle de los Chillos hasta des-
embocar en el río San Pedro, a una
altitud de 2.440 metros sobre el nivel
del mar (msnm), en el sector sureste
del cerro Ilaló, luego de recorrer
aproximadamente 44 km en sentido
sureste-noroeste (MAE, 2012). A me-
dida que disminuye la altitud a lo
largo del río Pita, este se encuentra
cada vez más influenciado por activi-
dades antropogénicas, como: la cap-
tación de agua para riego o potabi-
lización, descargas directas de aguas
servidas y desechos provenientes de
cuencas de drenaje urbano e indus-
trial, actividades agrícolas, florícolas
y ganaderas, zonas destinadas al tu-
rismo, entre otras (Jacobsen, 2003;
Campaña et al., 2017). Todas estas ac-
tividades pueden contribuir con la
contaminación del río en sitios espe-
cíficos debido a descargas líquidas o
desechos sólidos presentes (Campaña
et al., 2017).
El uso adecuado y cuidado del agua
pueden conservar este recurso natural
y su calidad innata (COA, 2017; Her-
nandez & Lara, 2005); en base a esto
el Ministerio del Ambiente del Ecua-
dor (MAE) y las autoridades corres-
pondientes han establecido normati-
vas regulatorias para la prevención y
control de la contaminación ambien-
tal, establecidas en el Texto Unificado
de la Legislación Secundaria del Mi-
nisterio del Ambiente, TULSMA, figu-
rado en el Anexo 1, Libro VI, titulado
“Norma de calidad Ambiental y de
descarga de efluentes al recurso
agua”. Este documento presenta los
límites permisibles de los parámetros
físicoquímicos de control de la cali-
dad del agua, los cuales han sido de-
terminados en función de su uso
(MAE, 2017).
Así mismo, el MAE conjuntamente
con la Empresa Pública Metropoli-
tana de Agua Potable y Saneamiento
de Quito (EPMAPS) y el Fondo para la
Protección del Agua (FONAG), man-
tienen monitoreos constantes del ma-
nejo y conservación de las cuencas
que aportan a los sistemas de agua
potable (EMAPS, 2016; FONAG,
2014).
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Actualmente existen diferentes proto-
colos para evaluar la calidad del agua
de los ríos, entre estos, el monitoreo
biológico que emplea macro inverte-
brados acuáticos (Liñero et al., 2016),
y también métodos físicoquímicos
(Blanco, 2009; Leandro et al., 2010;
Ríos et al., 2001; Rivera et al., 2004).
Sin embargo, existen metodologías
más utilizadas a nivel mundial, den-
tro de estas se tiene a los “índices de
calidad del agua”. El índice de cali-
dad del agua de la Fundación Nacio-
nal de Saneamiento (ICA-NSF) de los
Estados Unidos (Castro et al., 2015),
es un índice que no relaciona el po-
sible uso que se le dará al agua, y los
métodos utilizados para determinar
las características físicoquímicas y
microbiológicas. Este instrumento
per mite identificar el deterioro o me-
jora de la calidad del agua de forma
cualitativa (Maritza et al., 2016). Para
el cálculo de este índice se utilizan
nueve parámetros como variables de
respuesta, los cuales son: potencial
de hidrógeno (pH), temperatura, por-
centaje de saturación de oxígeno di-
suelto (OD), turbiedad, coliformes fe-
cales (de forma cuantitativa), de-
manda bioquímica de oxígeno
(DBO
5
), fosfato, nitratos y sólidos to-
tales (Fernandez et al., 2005; Quiroz
et al., 2017).
El objetivo de esta investigación fue
evaluar la calidad del agua del río Pita
en los meses de abril de dos años
consecutivos 2018 y 2019, mediante
la determinación de la presencia y
concentración de los diferentes pará-
metros físicoquímicos, de acuerdo a
la normativa ecuatoriana vigente
TULSMA, Anexo 1, Tabla 2: “Criterios
de calidad admisibles para la preser-
vación de la vida acuática y silvestre
en aguas dulces, marinas y estuarios”,
considerando los criterios de calidad
para agua dulce; con la finalidad de
identificar los puntos de contamina-
ción y evaluar el cumplimien- to de
la normativa de calidad ambiental y
además, calcular el índice de calidad
de agua, ICA-NSF, para conocer el de-
terioro o conservación del mismo.
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IMPLICACIÓN PARA LA CONSERVACIÓN DE LA VIDA ACUÁTICA Y SILVESTRE
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MATERIALES Y MÉTODOS
Se recolectaron un total de 48 mues-
tras (12 en abril del 2018 y 36 en
abril del 2019). Las muestras fueron
recolectadas durante época lluviosa.
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Los sitios de toma de muestra fueron
establecidos a lo largo del cauce del
río Pita, de acuerdo a la afluencia de
las principales vertientes y su accesi-
bilidad. Para este estudio se conside-
raron 7 puntos predominantes de
toma de muestra (Tabla 1), se reco-
lectaron muestras de aguas arriba y
abajo de cada afluente. Se dividió el
cauce del río en dos secciones, la pri-
mera correspondiente al segmento
dentro del Parque Nacional Coto-
paxi, que en su inicio recibe el aporte
del río Hualpaloma, quebrada Ma-
dero y La Merced, y la segunda co-
rrespondiente al segmento fuera del
Parque Nacional, recibiendo el
aporte de las quebradas Chorro y Ca-
riacu y del río Guapal, y finalmente
se recolectó una muestra antes de la
confluencia del río San Pedro.
Tabla 1. Coordenadas geográficas de los puntos de muestreo
a lo largo del cauce del río Pita
Punto Río/quebrada Longitud Latitud
aportante al río Pita
1 Río Hualpaloma 78°22’51.67”O 0°37’20.14”S
2 Quebrada Madero 78°23’25.85”O 0°36’41.64”S
3 Quebrada Merced 78°25’40.22”O 0°34’3.24”S
4 Quebrada Chorro 78°25’57.86”O 0°29’9.73”S
5 Quebrada Cariacu 78°23’46.50”O 0°23’23.73”S
6 Río Guapal 78°23’46.50”O 0°23’20.11”S
7 Antes de la confluencia
del río San Pedro 78°27’46.80”O 0°17’27.21”S
Se analizaron parámetros in situ
como: temperatura, pH y porcentaje
de saturación de OD, utilizando un
multiparámetros (HACH, modelo
HQ40d), para las condiciones am-
bientales temperatura y humedad re-
lativa se utilizó un medidor ambiental
(Control Company, modelo 1227U10)
.
Las muestras fueron recolectadas y
preservadas según lo descrito en la
norma NTE INEN 2169:2013 (INEN,
2013), para posteriormente ser trans-
portadas al Centro de Estudios Apli-
cados en Química, CESAQ, y analizar
los siguientes parámetros: aluminio
(Al), arsénico (As), bario (Ba), boro
(B), manganeso (Mn), cianuro libre
(CN
-
), demanda bioquímica de oxí-
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geno durante cinco días (DBO
5
), de-
manda química de oxígeno (DQO),
tensoactivos aniónicos (analizados
como sustancias reactivas al azul de
metileno, MBAS por sus siglas en in-
glés), nitratos (NO
3
-
), nitritos (NO
2
-
),
nitrógeno amoniacal (N-NH
4
+
), feno-
les totales, fosfatos (PO
4
3-
), hierro
(Fe), turbidez, sólidos totales (ST) y
material flotante; empleando meto-
dologías validadas y basadas en las
normas APHA, (2017). Los paráme-
tros microbiológicos, coliformes tota-
les y fecales (E. coli.), fueron
analizados en el Laboratorio de Mi-
crobiología de Aguas y Alimentos,
DISerLAB de la Pontificia Universi-
dad Católica del Ecuador.
Para evaluar la calidad del agua del
río Pita se comparó las concentra-
ciones de los diferentes parámetros
físicoquímicos con los límites per-
misibles establecidos en la norma-
tiva ecuatoriana vigente para agua
dulce, TULSMA, Libro VI, Anexo 1,
Tabla 2.
Finalmente el ICA-NSF de los afluen-
tes del río Pita, fue calculado me-
diante un promedio aritmético
ponderado de las nueve variables,
utilizando la ecuación (1):
(1)
Donde: ICA es el índice de calidad
del agua, Wi es el factor de la varia-
ble i y Qi es el subíndice del pará-
metro i (Quiroz et al., 2017).
El valor de Qi es estimado a partir de
funciones de calidad, ecuaciones o
curvas para cada variable. (Quiroz et.
al., 2017). Según Castro et. al. (2015),
los pesos ICA asignados a cada varia-
ble que se utilizan para este índice
son: porcentaje de saturación de OD
(0,17), coliformes fecales (0,15), pH
(0,12), DBO
5
(0,10), NO
3
-
(0,10),
PO
4
-3
(0,10), temperatura (0,10), tur-
biedad (0,08) y ST (0,08). De acuerdo
a Fernandez & Solano (2005) y Castro
et. al. (2015), la Tabla 2 representa la
escala utilizada para interpretar el re-
sultado final de la calidad del agua
de acuerdo al ICA-NSF, los resultados
son números que cubren el rango de
0 a 100, dónde 0 dictamina la cali-
dad de agua muy pobre y 100 cali-
dad de agua excelente.
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Tabla 2. Calidad del agua asociada
al valor del ICA
(Escala de clasificación del ICA-NSF)
Calidad del Agua Valor del ICA
Excelente 91 – 100
B
uena 71 – 90
Media 51 – 70
Mala 26 – 50
Muy Mala 0 – 25
(
Fernandez & Solano, 2005 y Castro et al., 2015)
RESULTADOS
En el 2018, únicamente se analizó
una muestra por punto, mientras que
en el 2019 las muestras fueron reco-
lectadas y analizadas por triplicado,
en estos casos, se calculó el prome-
dio el cual se reporta en las Tablas 3
y 4. Se realizaron controles de cali-
dad independientes para cada ensayo
(análisis de fortificaciones o estánda-
res puros).
Los resultados obtenidos para las
muestras de la sección dentro del Par-
que Nacional Cotopaxi se presentan
en la Tabla 3, y los correspondientes
a la sección fuera del Parque Nacional
Cotopaxi, se presentan en la Tabla 4.
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Tabla 3. Resultados de los parámetros fisicoquímicos de agua del río Pita
dentro del Parque Nacional Cotopaxi, aguas arriba y abajo, de cada punto,
para comparación con el límite permisible del TULSMA
PUNTO 1 PUNTO 2 PUNTO 3
Parámetro
1B-2018 1B-2019 2Ar- 2Ar-2019 2B- 2B-2019 3Ar- 3Ar-2019 3B- 3B-2019
LP
x
2018 x 2018 x 2018 x 2018 x
A
l
(mg·dm
-3
)
0
,013 <0,010 0,04 <0,010 0,037 <0,010 0,033 <0,010 < 0,010 <0,010 0,1
As
(mg·dm
-
3
)
0,0007 0,0005 0,0006 0,0005 0,0008 0,0006 0,0006 0,0010 0,0011 0,0011 0,05
Ba
(mg·dm
-3
)
< 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 1
B
(mg·dm
-3
)
< 0,5 <0,5 < 0,5 <0,5 < 0,5 <0,5 < 0,5 <0,5 0,6 <0,5 0,75
CN
-
(mg·dm
-
3
)
< 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 0,01
DBO
5
(mg·dm
-3
)
6 <6 6 <6 6 <6 7 <6 < 6 <6 20
DQO
(mg·dm
-3
)
18 < 10 11 16 19 12 < 10 < 10 < 10 12 40
Fenoles
(mg·dm
-
3
)
< 0,001 <0,001 0,002 <0,001 0,002 <0,001 < 0,001 0,010 < 0,001 0,009 0,001
Fe
(mg·dm
-3
)
0,6 0,9 1,4 1,7 1,3 1,7 1,2 1,0 1,2 1,0 0,3
Mn
(mg·dm
-3
)
< 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 0,1
Material
Flotante
PAPAAAAAAAA
NO
3
-
(mg·dm
-3
)
< 5,0 < 5,0 6,0 < 5,0 7,2 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 13
NO
2
-
(mg·dm
-3
)
< 0,005 0,014 < 0,005 0,007 < 0,005 0,014 0,006 <0,005 0,012 < 0,005 0,2
N-NH
4
+
(mg·dm
-3
)
0,08 < 0,05 0,18 0,12 0,08 0,11 0,18 0,09 0,17 0,10 0,239
Oxígeno
Disuelto 108,4 107,8 112,3 103,6 111,5 97,7 111,9 106,1 112,5 109,0 >80
(% saturación)
H in situ
(Unidad 7,7 7,0 7,5 7,1 6,7 7,5 8,3 7,6 8,4 8,3 6,5 - 9
de pH)
T (°C) 17,4 11,2 17 10,6 17,7 13,0 13,2 10,8 13,8 11,8 –
Tensoactivos
MBAS < 0,010 < 0,010 < 0,010 0,012 0,012 0,011 0,012 <0,010 0,011 <0,010 0,5
(mg·dm
-3
)
Ar: Aguas arriba, B: Aguas Abajo, P: Presencia, A: Ausencia, : Promedio, LP: Límite Permisible establecido en el
TULSMA, Anexo 1, Tabla 2.
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Tabla 4. Resultados de los parámetros fisicoquímicos de agua del río Pita ubicados, fuera del Parque Nacional Cotopaxi,
aguas arriba y abajo, de cada punto, para comparación con el límite permisible TULSMA
Parámetro
PUNTO 4 PUNTO 5 PUNTO 6 PUNTO 7
Ar-2018 Ar-2019 B-2018 B-2019 Ar-2018 Ar-2019 B-2018 B-2019 Ar-2018 Ar-2019 B-2018 B-2019 Ar-2018 Ar-2019 LP
x x x x x x x
Al
(mg·dm
-3
) 0,015 <0,010 0,011 <0,010 < 0,010 <0,010 < 0,010 <0,010 < 0,010 <0,010 0,015 <0,010 < 0,010 <0,01 0,1
As
(mg·dm
-3
) < 0,0005 0,001 < 0,0005 0,0009 < 0,0005 0,0007 0,0005 0,0007 0,0005 0,0007 0,0015 0,001 0,0009 0,002 0,05
Ba
(mg·dm
-3
) < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 < 1,0 <1,0 1
B (mg·dm
-3
) 0,6 <0,5 0,7 <0,5 < 0,5 <0,5 < 0,5 0,6 < 0,5 0,6 < 0,5 <0,5 < 0,5 <0,5 0,75
CN
-
(mg·dm
-3
) < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 <0,001 < 0,001 0,003 0,01
DBO
5
(mg·dm
-3
) < 6 <6 < 6 <6 < 6 <6 < 6 <6 < 6 <6 < 6 <6 8 <6 20
DQO
(mg·dm
-3
) < 10 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 13 17 40
Fenoles
(mg·dm
-3
) < 0,001 0,005 < 0,001 0,007 < 0,001 <0,001 < 0,001 0,002 < 0,001 < 0,001 < 0,001 0,012 < 0,001 0,027 0,001
Fe
(mg·dm
-3
) 0,9 0,9 0,4 0,3 0,7 0,3 0,6 0,3 0,6 0,3 0,5 0,3 1,2 1,3 0,3
Mn
(mg·dm
-3
) < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 < 0,1 <0,1 0,1
Material
Flotante A A A A A A A A A A A A P A A
NO
3
-
(mg·dm
-3
) < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 < 5,0 6,4 13
NO
2
-
(mg·dm
-3
) < 0,005 < 0,005 0,016 < 0,005 0,014 0,012 0,008 0,008 0,008 0,008 < 0,005 0,014 0,026 0,021 0,2
N-NH
4
+
(mg·dm
-3
) 0,15 0,21 0,2 0,12 0,19 0,07 0,21 0,07 0,21 0,08 < 0,05 0,08 0,2 0,32 0,239
Oxígeno
Disuelto
(% Saturación) 115,0 115,8 118,1 105,3 113,5 117,4 111,1 112,2 111,1 112,.2 110,0 110,7 108,1 113,1 >80
pH in situ
(Unidad
de pH) 7,8 8,0 8,0 7,9 8,3 7,9 8,2 8,0 8,2 8,0 8,3 8,1 6,7 8,0 6,5-9
T (°C) 14,1 12,7 15,7 12,9 20,3 16,1 21,5 15,7 21,5 15,7 21,5 15,2 20,7 18,7 -
Tensoactivos
MBAS
(mg·dm
-3
) 0,010 0,015 0,031 0,027 0,010 <0,010 0,012 <0,010 0,012 <0,010 0,014 0,013 0,044 0,072 0,5
Ar: Aguas arriba, B: Aguas Abajo, P: Presencia, A: Ausencia, : Promedio, LP: Límite Permisible establecido en el TULSMA, Anexo 1, Tabla 2.
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Los resultados del ICA-NSF se pre-
sentan en la Tabla 5 correspondien-
tes a las secciones dentro y fuera del
Parque Nacional Cotopaxi. La escala
utilizada para interpretar el resultado
final, se encuentra en el rango de 0
a 100, dónde “0” corresponde a una
calidad de agua muy pobre y 100,
corresponde a una calidad de agua
excelente.
Tabla 5. Resultados del ICA-NSF de los
afluentes del río Pita
Río/quebrada CA- Calidad ICA-
aportante INSF del agua ICA- Calidad
al río Pita (Ar ) NSF (B) del agua
Sección dentro del Parque Nacional Cotopaxi
R
ío
Hualpaloma –– 76 Buena
Quebrada
Madero 72 Buena 71 Buena
Quebrada
L
a Merced 75 Buena 70 Media
Sección fuera del Parque Nacional Cotopaxi
Q
uebrada
Chorro 70 Media 70 Media
Quebrada
Cariacu 73 Buena 70 Media
Río Guapal 70 Media 66 Media
Confluencia
con el río
San Pedro 60 Media ––
Ar: Aguas arriba, B: Aguas Abajo, ICA-NSF: Índice de calidad del agua
de la Fundación Nacional de Saneamiento
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO PITA (ECUADOR),
IMPLICACIÓN PARA LA CONSERVACIÓN DE LA VIDA ACUÁTICA Y SILVESTRE
Simbaña et. al. 71–93
DISCUSIÓN
Los resultados de la presente investi-
gación (Tabla 3), presentan concen-
traciones de: Al, As, Ba, B, Mn, CN-
libre, DBO
5
, DQO, tensoactivos
aniónicos, NO
3
-
, NO
2
-
, N-NH
4
+
, oxí-
geno disuelto y pH, inferiores a los lí-
mites permisibles correspondientes
establecidos en la normativa ecuato-
riana (TULSMA ,2017)
Análisis fisicoquímicos de los afluen-
tes del río Pita ubicados dentro del
parque Nacional Cotopaxi
La concentración más alta encon-
trada para el Al en el 2018, corres-
pondió a la quebrada Madero, aguas
arriba (Punto 2Ar), con un valor de
0,040 mg·dm
-3
. En el 2019 todos los
resultados estuvieron por debajo del
límite de cuantificación del método
utilizado, la presencia de este metal
se atribuye a la meteorización de
rocas silicatadas presentes en el río
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infoANALÍTICA 7 (2)
Julio 2019
(Alarcón, Leal, Martín, Miranda, &
Benavides, 2014). En cuanto a las
concentraciones de As, los valores
más altos encontrados tanto en el
2018 como en el 2019 (0,0011
mg·dm
-
3
), corresponden la quebrada
la Merced, aguas abajo (Punto 3B).
En ambos metales, los valores se en-
cuentran por debajo de los límites má -
ximos permisibles de: 0,1 mg·dm
-3
para Al y 0,05 mg·dm
-3
para As. Estos
elementos son indicadores ambienta-
les de contaminación antrópica de-
bido a su proveniencia de descargas
de aguas residuales industriales y de
producción animal (Cao et al., 2018;
Nandana y col., 2012).
Para el caso del B en el 2018, se ob-
tuvo como valor máximo 0,6 mg·dm
-
3
en el punto de la quebrada La
Merced, aguas abajo (Punto 3B), sin
embargo, se encuentra por debajo
del límite máximo permitido (0,75
mg·dm
-3
). Para las muestras recolec-
tadas en el 2019 las concentraciones
estuvieron por debajo de 0,5 mg·dm
-
3
en todos los puntos. La presencia de
este metal, se atribuye a la descom-
posición de minerales como los gra-
nitos y boratos.
El Fe supera el límite máximo permi-
sible de 0,3 mg·dm
-3
en todos los
puntos, encontrándose concentracio-
nes entre 0,6 y 1,7 mg·dm
-3
tanto en
el 2018 y 2019, la presencia de este
metal es de origen natural, prove-
niente de la disolución de las rocas y
minerales, por lo tanto su incremento
se atribuye a eventos de lluvia que
causen mayor escurrimiento superfi-
cial o arrastre de sedimento (MAE,
2012). Para el caso de los tensoacti-
vos aniónicos (MBAS), los resultados
presentaron valores inferiores a 0,012
mg·dm
-3
, siendo los valores más altos
en la quebrada Madero, aguas abajo
(Punto 2B) y La Merced, aguas arriba
(Punto 3Ar) durante el 2018; mientras
que en el 2019, en la quebrada Ma-
dero aguas arriba y aguas abajo
(Punto 2Ar y 2B) presentaron valores
de 0,012 y 0,011 mg·dm
-3
; no obs-
tante, estos valores se encuentran por
debajo del límite máximo permisible,
0,5 mg·dm
-3
. Este contaminante es de
origen sintético (Cabanes, 2014), por
lo cual su presencia puede atribuirse
a la descargas de residuos domésti-
cos de haciendas aledañas, en la cual
se utilicen detergentes de uso domés-
tico (F. Ríos, 2012).
El nitrógeno fue cuantificado en
forma de nitrógeno amoniacal, nitri-
tos y nitratos. La concentración más
alta de NO
3
-
en el 2018 fue de 7,2
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83
mg·dm
-3
, encontrándose el valor más
alto en la quebrada Madero aguas
abajo (Punto 2B), mientras que el
2019 todos los valores estuvieron de-
bajo del límite de cuantificación.
Para el caso de las concentraciones
de NO
2
-
, fueron inferiores a 0,012
mg·dm
-3
en el 2018, siendo el de
mayor concentración el punto 3B,
quebrada La Merced aguas abajo. En
el 2019 las concentraciones más
altas se presentaron en el río Hual-
paloma (Punto 1B) y quebrada Ma-
dero, aguas abajo (Punto 2B) con
valores de 0,014 mg·dm
-3
. El nitró-
geno amoniacal, en el 2018, pre-
sentó valores entre 0,08 y 0,18
mg·dm
-3
; mientras que en el 2019 el
valor máximo fue de 0,012 mg·dm
-3
en la quebrada Madero, aguas arriba
(Punto 2Ar). Estos tres parámetros se
encuentran por debajo de los límites
máximos permisibles correspondien-
tes: 13 mg·dm
-3
de NO
3
-
, 0,2 mg·dm
-
3
de NO
2
-
y 0,239 mg·dm
-3
de
nitrógeno amoniacal. La presencia
de este último en aguas superficiales
se debe a la degradación natural de
la materia orgánica (acumulación de
excretas de animales), siendo una
etapa del ciclo del nitrógeno, com-
ponente transitorio del agua influen-
ciado por la actividad biológica.
También puede deberse a activida-
des antropogénicas como: descargas
de aguas residuales, domésticas e in-
dustriales, uso excesivo de fertilizan-
tes en la agricultura (Barrenechea,
n.d.). En ambos casos, el nitrógeno
amoniacal se origina de la degrada-
ción del nitrógeno orgánico y, este a
su vez, por acción bacteriana, se
oxida gradualmente a nitritos y final-
mente a nitratos (González, 2015).
Generalmente, luego de los procesos
de autodepuración del agua, el pH
tiende a ser ácido, se presume que
estos procesos son mínimos ya que
en las muestras analizadas tuvieron
valores de pH entre 6,7 y 8,3 en el
2018, y en el 2019 los valores estu-
vieron entre 7,0 y 8,3, rango de pH
neutro a levemente alcalino para los
dos casos.
Por otra parte, los parámetros indica-
dores de calidad de agua como la
DBO
5
y DQO presentan resultados
menores a 7 y 19 mg·dm
-3
respecti-
vamente en el 2018, y menores a 6
y 12 mg·dm
-3
en el 2019, respecti-
vamente. Encontrándose por debajo
de los límites máximos permisibles
correspondientes de 20 mg·dm
-3
para
la DBO
5
y de 40 mg·dm
-3
para la
DQO. Estos parámetros se relacio-
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IMPLICACIÓN PARA LA CONSERVACIÓN DE LA VIDA ACUÁTICA Y SILVESTRE
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Julio 2019
nan con el contenido de materia or-
gánica y compuestos que puedan ser
degradados biológicamente (DBO
5
,
actividad microbiana), o química-
mente (DQO, oxido reducción u oxi-
dación) (Rivera, Encina, & Muñoz,
2004).
El porcentaje de saturación de OD es
un indicador de procesos de airea-
ción y fotosíntesis de algas. La baja
concentración de OD limita la capa-
cidad de purificación de las aguas
naturales (Rivera, Encina, Muñoz-Pe-
dreros, et al., 2004; Spiegel & Mays-
tre, 2007). De acuerdo a los resulta-
dos expuestos en la Tabla 3, las
muestras presentan una saturación
óptima de oxígeno disuelto encon-
trándose sobre el 80 % en todos los
casos, presentándose en el 2018 y en
el 2019 el mayor porcentaje de satu-
ración de OD en el punto 3B de la
quebrada La Merced, aguas abajo,
con 112,5 % y 109,0 % respectiva-
mente.
Respecto al parámetro material flo-
tante de origen antrópico, en los cri-
terios de calidad para agua dulce se
establece como “ausencia”, enten-
diéndose como la inexistencia de
materiales visibles no naturales. En el
2018, en los puntos 1 y 2, río Hual-
paloma y quebrada Madero, aguas
arriba, se determinaron partículas ne-
gras, las cuales corresponden a frag-
mentos de hojas o material orgánico
debido a la exposición al ser un
canal abierto. En el 2019 las muestras
no presentaron material flotante,
cumpliendo la normativa vigente.
Otros compuestos considerados con-
taminantes como los fenoles, se en-
contraron en las muestras correspon-
dientes al punto 2, quebrada El Ma-
dero tanto aguas arriba como aguas
abajo, con concentraciones de 0,002
mg·dm
-3
en el 2018; mientras que en
el 2019 las concentraciones más
altas fueron encontradas en el punto
3, quebrada La Merced, aguas arriba
y abajo con valores de 0,010 y 0,009
mg·dm
-3
, respectivamente, superando
el límite máximo permisible (0,001
mg·dm
-3
). Esta relativa contaminación
puede atribuirse a procesos naturales,
como la formación de fenol y p-cre-
sol durante la descomposición de
materia orgánica o la síntesis de fe-
noles clorados por los hongos y las
plantas (Michałowicz & Duda, 2007;
Alcaraz, Fabiano, & Cámara, 2012).
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85
Respecto a la temperatura, este pará-
metro en aguas superficiales fluctúa
de acuerdo con las estaciones del
año, en invierno con 5,0 ºC y en pri-
mavera-verano con 21,0 ºC (Rivera,
Encina, Muñoz-Pedreros, et al.,
2004). Desde el punto de vista de la
vida acuática, no debe aumentar el
valor natural en más de 3,0 ºC, y con
respecto al contacto directo se puede
tolerar hasta un máximo de 30 ºC (Ri-
vera, Encina, Muñoz-Pedreros, et al.,
2004). De acuerdo a los resultados
de la Tabla 3, las temperaturas estu-
vieron entre 13,2 ºC y 17,4 ºC en el
año 2018, y entre 10,6 °C a 13,0 °C
en el año 2019. En base a lo anterior,
las muestras se encuentran dentro de
los requisitos mínimos para la vida
acuática y silvestre en aguas dulces
establecidos en la norma ecuato-
riana.
Análisis fisicoquímicos de los afluen-
tes del río Pita ubicados fuera del
parque Nacional Cotopaxi
De acuerdo a la Tabla 4, las concen-
traciones de Al fueron menores a
0,015 mg·dm
-3
en el 2018 y < 0,010
mg·dm
-3
en el 2019, en comparación
con la concentración de los afluentes
ubicados dentro del parque (0,040
mg·dm
-3
) debe considerarse, que el
caudal del río es menor con respecto
al de fuera del parque.
Con respecto al As, los puntos ubica-
dos fuera del Parque Nacional Coto-
paxi presentan concentraciones me-
nores a 0,0015 mg·dm
-3
en el 2018 y en
el 2019 menores a 0,0010 mg·dm
-3
.
Para este caso cabe mencionar que en
los puntos 4 y 5 (Tabla 4), aguas abajo
de la quebrada Chorro y aguas arriba
de la quebrada Cariacu, se encuentra
la planta de tratamiento de agua po-
table, EPMAPS, la misma que realiza
captación de agua y un pretrata-
miento de potabilización. A partir del
punto 6 correspondiente a un área re-
creativa, “cascadas Rumibosque”, la
concentración de As se incrementa
levemente. Sin embargo las concen-
traciones de As de las muestras tanto
dentro como fuera del Parque Nacio-
nal Cotopaxi se encuen tran por de-
bajo de los límites establecidos en el
TULSMA.
Con respecto a los resultados obteni-
dos de boro en el punto 4, quebrada
Chorro, aguas abajo, ubicado fuera
del Parque Nacional Cotopaxi, pre-
senta la mayor concentración siendo
0,7 mg·dm
-3
en el 2018, mientras que
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Julio 2019
en el 2019 el punto 5 y 6, quebrada
Cariacu, aguas abajo y río Guapal,
aguas arriba presentan 0,6 mg·dm
-3
.
Este metal se encuentra presente
principalmente en la cercanía de
zonas geotérmicas (Mancilla-Villa,
Bautista-Olivas, & Ramírez-Ayala,
2014), como es el volcán Cotopaxi,
así mismo, con respecto al punto 3,
Quebrada La Merced, ubicado den-
tro de parque, presenta 0,6 mg·dm
-3
de B, sin embargo estos valores se en-
cuentran por debajo del LP estableci-
dos en la norma.
Las concentraciones de Fe de las
muestras ubicadas fuera del parque
presentaron valores entre 0,4 y 1,2
mg·dm
-3
en el 2018, y entre 0,3 y 1,3
mg·dm
-3
en el 2019, presentándose la
concentración más alta en el punto
7, antes de la confluencia con el río
San Pedro. Este incremento está rela-
cionado a la influencia de activida-
des antropogénicas, a diferencia del
contenido de este metal dentro del
Parque Nacional, el cual está relacio-
nado a fuentes naturales.
Para el caso de los tensoactivos anió-
nicos (MBAS), en el 2018, los valores
más altos se encontraron en los pun-
tos 4B y 7Ar, quebrada Chorro, aguas
abajo y confluencia con el río San
Pedro, los resultados fueron 0,031 y
0,044 mg·dm
-3
respectivamente. En
el 2019, los valores fueron 0,027 y
0,072 mg·dm
-
3
en los mismos puntos.
Se presume que las altas concentra-
ciones se deben por encontrarse en
áreas turísticas y urbanas. Para todos
los casos, los valores se encuentran
por debajo del límite permisible de
0,5 mg·dm
-3
. Este contaminante pudo
estar presente debido a la descarga
de residuos domésticos (F. Ríos,
2012).
Con relación a la concentración de
cianuro libre los resultados de las
muestras recolectadas en el 2018 y
2019 dentro del Parque Nacional Co-
topaxi se encontraron debajo de lí-
mite máximo permisible, 0,01
mg·dm
-3
, al igual que las muestras re-
colectadas en el 2018 fuera del par-
que. Sin embargo para el 2019 se
tuvo un valor de 0,003 mg·dm
-3
de
cianuro libre en el punto 7, antes de
la confluencia del río San Pedro, se
presume que este contaminante pro-
viene de descargas industriales (Mar-
tinez, Ferro, & Pablos, 2016).
Las concentraciones de NO
3
-
en el
2018 se encuentran por debajo de 5
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mg·dm
-3
, a comparación de las
mues tras ubicadas dentro del Parque
Nacional Cotopaxi, en el 2019 se
tuvo un valor de 6,4 mg·dm
-3
en el
punto 7. En ningún caso se supera el
límite permisible establecido, 13
mg·dm
-3
.
Las concentraciones de NO
2
-
, fueron
menores a 0,026 mg·dm
-3
, siendo el
de mayor concentración el punto
7Ar, en el 2018 y 2019. Compa-
rando con las muestras recolectadas
dentro del parque, las muestras fuera
del parque presentan mayor concen-
tración de NO
2
-
, sin embargo se en-
cuentran por debajo del límite
permisible establecido en la norma-
tiva ecuatoriana, 0,2 mg·dm
-3
.
Las concentraciones de nitrógeno
amoniacal son inferiores a 0,21
mg·dm
-3
en el 2018, siendo los de
mayores concentraciones los puntos
5 y 6, pertenecientes a aguas abajo
de la quebrada Chorro y aguas arriba
del río Guapal. Para el 2019, el
punto 7Ar presentó la concentración
más alta, 0,32 mg·dm
-3
. En general,
las muestras fuera del parque presen-
tan mayores concentraciones en
comparación con las muestras den-
tro del parque, este parámetro se en-
cuentra directamente relacionado
con la cercanía con zonas urbanas y
confluencia de actividades antropo-
génicas. Sin embargo, este parámetro
analizado se encuentra por debajo
del límite máximo permisible 0,239
mg·dm
-3
.
El pH de las muestras fuera del par-
que en el 2018 presentó valores entre
6,7 y 8,3 y en el 2019 valores entre
7,9 a 8,1, similares a las muestras to-
madas dentro del parque. Para todos
los casos se observa el cumplimiento
con los límites permisible expuestos
en la normativa, de 6,5 a 9,0 unida-
des de pH.
Por otra parte, la DBO
5
y DQO en el
2018, presentaron resultados meno-
res a 8 y a 13 mg·dm
-3
respectiva-
mente, y en el 2019 el DQO fue 17
mg·dm
-3
, presentándose los valores
más altos en el punto 7; sin embargo
se encuentran por debajo de los lími-
tes máximos permisibles de 20
mg·dm
-3
y de 40 mg·dm
-3
respectiva-
mente.
Las muestras recolectadas dentro del
parque presentan mayor concentra-
ción debido al menor caudal del río
Pita lo que, ocasiona mayor presen-
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO PITA (ECUADOR),
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infoANALÍTICA 7 (2)
Julio 2019
cia de materia orgánica y compues-
tos que puedan ser degradados bio-
lógica o químicamente.
De acuerdo a los resultados expues-
tos en la Tabla 4, las muestras presen-
tan una saturación de OD óptima
encontrándose sobre el 80 %. En el
año 2018 el valor más alto fue
118,1 % perteneciente al punto 4B,
quebrada Chorro, aguas abajo, mien-
tras que en el 2019 fue de 117,4 %
en el punto 5Ar, quebrada Cariacu,
aguas arriba. Al comparar las con-
centraciones de saturación de OD,
las muestras tomadas dentro del par-
que presentan menor porcentaje de
saturación, este incremento puede
deberse a las diferentes caídas de
agua existentes.
En el 2018 y 2019 las muestras reco-
lectadas dentro y fuera del Parque Na-
cional, no presentaron material
flotante de origen antrópico, a excep-
ción de la muestra recolectada en el
punto 7, confluencia del río San
Pedro, en el 2018. En esta se identi-
ficó la presencia de partículas visibles
no naturales de color blanco y negro.
Para el caso del parámetro fenoles, en
el 2018, las muestras recolectadas
fuera del parque nacional Cotopaxi
no presentaron concentraciones de
este contaminante. Para el 2019, las
muestras de los puntos 4, 5, 6 y 7
presentan concentraciones de feno-
les, siendo la mayor el punto 7, con
0,027 mg·dm
-3
. La presencia de este
contaminante dentro del parque es
de origen natural, mientras que la
presencia en la muestras fuera del
parque se atribuye a contaminación
industrial.
De acuerdo a los resultados de la
Tabla 4, en el año 2018, la tempera-
tura presentó valores en el rango de
14,1 °C y 21,5 ºC, mientras que en el
2019 la temperatura estuvo entre
12,7 °C y 18,7 °C. Con respecto a las
aguas del río Pita ubicadas dentro del
Parque Nacional Cotopaxi, estas pre-
sentan temperaturas más bajas, de-
bido a la altitud y la cercanía del
volcán Cotopaxi, sin embargo, no su-
pera el valor tolerable de 30 ºC.
Índice de Calidad del Agua del río
Pita
De acuerdo a la Tabla 5, los ICA-NSF
del río Hualpaloma, la quebrada Ma-
dero y quebrada la Merced aguas
arriba, presentan índices de calidad
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“buena”, sin embargo para el caso
del punto aguas abajo de la que-
brada La merced, presenta un índice
de calidad “ medio”.
El ICA-NSF de la quebrada Chorro,
reporta una calidad “ media” al igual
que para la quebrada Cariacu, aguas
abajo y río Guapal tanto aguas arriba
como aguas abajo.
El punto 7 perteneciente a la con-
fluencia del río San Pedro presenta el
menor ICA-NSF (60), que a pesar que
lo califica como agua de calidad
media, es evidente que es el más
afectado por la presencia de conta-
minantes.
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IMPLICACIÓN PARA LA CONSERVACIÓN DE LA VIDA ACUÁTICA Y SILVESTRE
Simbaña et. al. 71–93
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos de los pará-
metros: Al, As, Ba, cianuro libre,
DQO, DBO
5
, tensoactivos MBAS,
Mn, N-NH
3
, B, NO
3
, NO
2
, porcen-
taje de saturación de OD, y sólidos
suspendidos totales, de este estudio,
presentan concentraciones por de-
bajo del límite establecido para agua
dulce según la Tabla 2 del Anexo 1
del TULSMA, a excepción de los pa-
rámetros: fenoles y Fe, los cuales so-
brepasan los límites máximos esta-
blecidos.
Debería considerarse la revisión del
límite máximo permisible del Fe, ya
que este metal se origina por la ero-
sión del suelo, y puede llegar a los
acuíferos aledaños.
El índice de calidad del agua apli-
cado, permite evidenciar que las
muestras recolectadas dentro del par-
que Nacional Cotopaxi no han sido
mayormente influenciadas por activi-
dades antropogénicas y presentan
una calidad de agua buena, contra-
riamente a lo que se evidencia en las
muestras recolectadas fuera del par-
que, las cuales, con una calidad de
agua media, indican la influencia de
actividades antropogénicas de las
zonas urbanas e industriales aleda-
ñas.
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infoANALÍTICA 7 (2)
Julio 2019
LISTA DE REFERENCIAS
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Alcaraz, M. R., Fabiano, S. N., & Cámara, M. S. (2012). Determinación De Contenido
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Fe – Argentina – Haciendo Uso De Un Biosensor Enzimático Mediante Calibración
Multivariada Por Cuadrados Parciales Mínimos , Pls. Septimo Congreso de Medio
Ambiente.
Barrenechea, A. M. (n.d.). Capítulo 1 Aspectos Fisicoquímicos De La Calidad Del Agua.
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