Análisis físico, químico y biológico de la cuenca hidrológica del Río Santa Clara y su posible contaminación ocasionada por desechos de los poblados cercanos y del comercio de Guápiles y Roxana , durante el periodo de marzo a octubre del año 2014.

2014

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RESUMEN

Actualmente en nuestro país, la calidad de las aguas de los ríos ha venido a menos, constantemente vemos como cada cuenca, río o riachuelo están contaminados, por diversas causas, como los desechos domésticos, de actividades comerciales, la basura, residuos fecales entre otros. Esto ha provocado que este recurso cada vez sea menos útil para su aprovechamiento como agua potable y como criadero de muchas especies acuáticas de plantas y animales, afectando su uso para actividades recreacionales.

Nuestra comunidad de Guápiles, ubicada en el Cantón de Pococí, es una comunidad rural urbana,

con un crecimiento acelerado de la población, como del

comercio, por ende se provoca mayor cantidad de basura , desechos que al no ser bien tratados cae al caudal del rio provocando su contaminación. Todo esto ha empezado a preocupar a muchas personas, y en especial a nosotros los estudiantes del Colegio Académico La Rita, ya que muchos utilizamos este rio para uso recreativo, especialmente en el sector de Roxana, siendo este el distrito cercano a nuestro colegio.

El presente trabajo consistió en realizar un análisis químico-físico de la calidad del agua al río Santa Clara, a partir de tres puntos de ubicación diferentes: El primero en la comunidad de Buenos Aires donde nace el rio, el segundo punto de referencia es en la comunidad la Emilia ramal del centro de Guápiles y el tercero un punto situado en la comunidad de Roxana centro. Para esta investigación, se recolectaron muestras de coliformes, temperatura, transparencia, nitratos, fosfatos, oxígeno disuelto y pH, además se hizo la recolección de macro invertebrados para analizar la calidad de agua obtenida y así poder tener un balance general de lo estudiado.

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JUSTIFICACIÓN

El presente trabajo tiene como finalidad, mostrar si la cuenca del rio Santa Clara ha sido contaminada o no por el factor humano y el comercial, siendo este el segundo rio más importante del distrito de Guápiles.

Se escoge dicho río por su facilidad de acceso y por no tener un caudal muy profundo, además que atraviesa varios poblados y es muy utilizado por las personas para fines recreativos, y también por estar cerca de nuestra institución.

Nuestra finalidad, es poder determinar si el agua de este río es potable y limpia o por el contrario, lograr identificar si al mismo río ha sido alterado por desechos domésticos o comerciales, alterando su calidad del agua.

Planteamiento del problema

¿Será que los desechos domésticos y comerciales vertidos en el rio Santa Clara han influido sobre la calidad del agua, flora y fauna del mismo, durante el periodo de marzo a octubre del 2014?

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OBJETIVO GENERAL

Analizar desde el punto de vista físico, químico y biológico de la cuenca hidrológica del Río Santa Clara y su posible contaminación ocasionada por desechos de los poblados cercanos y del comercio de Guápiles y Roxana , durante el periodo de marzo a octubre del año 2014.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Reconocer la importancia de la cuenta del rio Santa Clara para el cantón de Pococí.

b) Realizar un análisis Físico-químico con el equipo La Motte sobre la calidad del agua del río Santa Clara, a partir de tres puntos diferentes de muestreos a lo largo de la margen del rio de aproximadamente 10 km. c) Identificar a través de macro invertebrados la calidad del agua del río Santa Clara, a partir de tres puntos diferentes de muestreos a lo largo del río.

d) Determinar si existe o no una influencia directa de la contaminación por residuos domésticos e industriales en el rio Santa Clara, y su afectación directa a la flora y fauna acuática así como de las personas que aprovechan las aguas del mismo.

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HIPÓTESIS

Ha influido la actividad comercial y los poblados aledaños a la contaminación de la cuenca hidrológica del Río Santa Clara, y sus consecuencias directas en la calidad del agua del mismo durante el periodo de marzo a octubre del año 2014.

MARCO TEORICO El agua no es otra cosa que dos moléculas de hidrógeno con una molécula de oxígeno. Así de simple, pero a la vez así de complicado. Se trata de uno de los elementos más esenciales para la salud, tanto del planeta, como de los animales que lo pueblan, y que resulta fundamental en la supervivencia del ser humano El agua forma parte del 70 % del peso del cuerpo humano, y no es de extrañar, que una persona que no beba agua, pueda morir en unos pocos días. Nuestro planeta a pesar que en su mayoría es agua, no toda es aprovechable para el ser humano, las plantas y los animales, en su mayoría es del mar y por ende salada, sólo cerca del 1% es agua dulce necesaria para nosotros, de ahí juega un papel importante los ríos.

La importancia

de

los

ríos en

el

planeta

excede

cualquier posibilidad de

interpretaciones erróneas. Muchos artistas y hombres de ciencia los han comparado con los vasos sanguíneos del mundo, dado que se encargan de funciones cardinales que hacen a la integridad del planeta entero, como una verdadera unidad.

Desde el punto de vista de la biosfera, los ríos constituyen una importante reserva de agua de acceso para los seres vivos (agua potable) y también son el hábitat de innumerables formas de vida, que incluyen protistas, moneras, plancton, hongos, vegetales, animales inferiores y superiores.

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En este sentido, los ecosistemas más variados del planeta giran en torno al Amazonas, el río más caudaloso del planeta, con un recorrido nacido en la alta montaña (río Marañón) y que termina su curso como río de llanura. Se estima que la cuenca amazónica sólo es sobrepasada por los océanos en términos del número de especies y recuento de individuos en lo que hace a animales y vegetales.

No debe olvidarse el otro aspecto relevante que hace a la importancia de los ríos: su misión social. En efecto, las grandes civilizaciones de la antigüedad y las principales ciudades de la modernidad se han asentados junto a ríos de dimensiones considerables, tanto por la necesidad de comunicación (los ríos navegables han sido los principales caminos de la humanidad durante varios milenios) como de sustento de agua potable y fuente de alimento. Basta recordar a las culturas de Egipto (río Nilo), Mesopotamia (Tigris y Éufrates) o a las numerosas capitales europeas situadas sobre el Danubio.

En nuestro país la fuente de alimentación principal de los ríos de Costa Rica es la lluvia. La región Caribe y el Pacífico Sur son las más lluviosas del país, lo que coincide con los ríos de mayor caudal. En cambio, en el Pacífico Norte, donde se da una larga estación seca, los ríos disminuyen considerablemente de caudal.

La

topografía

montañosa

e

irregular,

la

cobertura

forestal,

las

elevadas

precipitaciones y la formación de valles profundos han favorecido el uso de los ríos para la producción de agua potable; un ejemplo es el proyecto Orosi, que toma agua del embalse de río Macho y la lleva para surtir a la Gran Área Metropolitana. El riego es otro uso fundamental. Aquí destaca el proyecto Arenal- Tempisque, que cubre un total de 76000 hectáreas. Este utiliza las aguas del complejo hidroeléctrico Arenal, las cuales provienen del lado del Caribe, son llevadas al lado del Pacífico, y anegan durante la estación seca gran parte de Cañas, Bagaces y Liberia, en Guanacaste. La producción de energía hidroeléctrica constituye otro de los usos principales del agua.

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Hidrografía del cantón de Pococí

De acuerdo con la información obtenida en Wikipedia acerca de la hidrografía del cantón de Pococí indica que: “La región donde se ubica el cantón de Pococí se encuentra irrigada por ríos que pertenecen a la Vertiente del Caribe y la subvertiente norte de Costa Rica. Los ríos más importantes de la Vertiente del Caribe son el río Reventazón-Parismina y el río Tortuguero. La cuenca del río Tortuguero drena las llanuras del mismo nombre. El río Tortuguero se forma del río Toro Amarillo, al que se

unen

los

ríos

Guápiles,

Agua

Fría,

Suerte,

Penitencia,

Desenredito,

Desenredo, Colorado y Sierpe (Esperanza). Estos ríos tienen dirección noroestesureste y desembocan en los canales de Tortuguero, que desagua en el mar Caribe. La cuenca del río Reventazón es una de las más importantes del país, debido a su utilización en generación de energía hidroeléctrica, irrigación para actividades agropecuarias, actividades turísticas, industriales y comerciales. Al Reventazón se unen los ríos Suerre, Parismina, Jiménez y Santa Clara. El Reventazón-Parismina desemboca directamente en el mar Caribe. A la subvertiente norte pertenece el río Chirripó Norte, que surge del río Sucio y al que se le unen los ríos Toro Amarillo, Costa Rica, Blanco y Corinto. Estos ríos presentan dirección sur-norte, suroeste-noreste y oeste-este. Desembocan en el río Colorado, un brazo del río San Juan. El Colorado drena sus aguas en el Tortuguero y éste en el Caribe.

Uso de Bioindicadores para el análisis de la calidad del agua del río Santa Clara

Es una nueva herramienta para conocer la calidad del agua, esto no quiere decir que desplace al método tradicional de los análisis Físico-químicos. Su uso simplifica en gran medida las actividades de campo y laboratorio, ya que su aplicación solo requiere de la identificación y cuanticación de los organismos basándose en los índices de diversidad ajustados a intervalos que califican la calidad del agua.

7

Un organismo se considera bioindicador siempre y cuando se conozca el grado de tolerancia del mismo, no todos pueden darnos información debido a sus hábitos alimentarios o a su ciclo de vida. Por citar algunos organismos que pueden ser usados como bioindicadores están los moluscos, insectos, anélidos, hirudíneas, peces y el plancton, también es importante considerar la abundancia con que se les encuentra y la época del año.

En este trabajo se intentará recolectar macro invertebrados acuáticos ofrecen ventajas para ser usados como indicadores de contaminación. Son generalmente abundantes, relativamente fáciles de recolectar y tienen el tamaño es suficiente para ser observados a simple vista, son universales, sedentarios, extremadamente sensibles a perturbaciones, presentan ciclos de vida relativamente largos, muestran una respuesta inmediata ante un impacto, su identificación taxonómica es bien conocida y no requiere de personal especializado para el muestreo.

Uso del equipo Lamotte para el análisis químico y físico del agua

LaMotte es una compañía fundada en 1919, ubicada en Chestertown, Maryland, cerca de Washington DC, en la costa este de los Estados Unidos. Se especializa en crear herramientas químicas y tecnológicas para el estudio de la calidad del agua, como por ejemplo a partir de tiras de factores múltiples de prueba, tabletas de dosis unitarias en papel aluminio envasados, viales de polvo de dosis unitarias, y reactivos líquidos para SONIC soldada comparadores de color, kits de pruebas de múltiples parámetros, y los instrumentos de análisis de agua electrónicos. LaMotte controla la fabricación de todos los aspectos para garantizar la más alta calidad.

Sustancias que se analizarán con el equipo Lamotte: 1) pH disuelto: El pH (potencial de hidrógeno) es una característica del agua que se mide en una escala de 1 a 14. Si el pH del agua es menor que 7, será ácida, y si es mayor, se dirá que es un agua alcalina o básica. Del pH del agua depende en gran medida qué tipo de peces pueden vivir en dicho lugar. Un pH tan alto resulta bastante 8

toxico, ya que los efectos son parecidos al acido, es decir, en materias habría oxidación y corrosión.

Impacto ambiental: Un valor de pH entre 6,0 y 9,0 parece brindar protección para los peces de agua dulce y los invertebrados que habitan en el fondo. El impacto ambiental más importante del pH tiene relación con los efectos sin energéticos. La sinergia es la combinación de dos o más sustancias que produce efectos superiores a la suma de dichas sustancias. Este proceso es importante en las aguas de la superficie. La escorrentía de áreas agrícolas, domésticas e industriales puede contener hierro, aluminio, amoníaco, mercurio y otros elementos. El pH del agua determinará los efectos tóxicos de estas sustancias, en caso de que los tengan.

2)

Oxígeno disuelto: Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de

oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. Un adecuado nivel de oxígeno disuelto es necesario para una buena calidad del agua. El oxígeno es un elemento necesario para todas las formas de vida. Los torrentes naturales para los procesos de purificación requieren unos adecuados niveles de oxígeno para proveer para las formas de vida aeróbicas. Como los niveles de oxígeno disuelto en el agua bajen de 5.0 mg/l, la vida acuática es puesta bajo presión. A menor concentración, mayor presión. Niveles de oxígeno que continúan debajo de 1-2 mg/l por unas pocas horas pueden resultar en grandes cantidades de peces muertos. 3) Fosfato: El fósforo es uno de los elementos claves para el crecimiento de plantas y animales. El fósforo en forma elemental es muy tóxico. Los fosfatos [PO4---] se forman a partir de este elemento. La descomposición de pesticidas orgánicos que contienen fosfatos puede liberar fósforo. Los fosfatos pueden encontrarse en forma de solución, partículas, fragmentos sueltos o en el cuerpo de organismos acuáticos. Impacto ambiental: La lluvia puede arrastrar diferentes cantidades de fosfatos desde los suelos agrícolas hacia los cursos de agua cercanos. El fosfato estimulará 9

el crecimiento del plancton y de las plantas acuáticas de las que se alimentan los peces. Este crecimiento puede a su vez aumentar la población de peces y mejorar la calidad general del agua. Sin embargo, si entran cantidades excesivas de fosfato en los cursos de agua, las algas y plantas acuáticas crecerán excesivamente, obstruirán el curso y consumirán grandes cantidades de oxígeno.

4) Nitrato: El nitrógeno es uno de los elementos más abundantes. Aproximadamente el 80% del aire que respiramos es nitrógeno. Se encuentra en las células de todos los organismos vivos y es uno de los componentes principales de las proteínas. El nitrógeno inorgánico puede existir en estado libre como gas [N2], o como nitrato [NO3-], nitrito [NO2-] o amoníaco [NH3+]. El nitrógeno orgánico se encuentra en las proteínas, y las plantas y los animales lo reciclan continuamente. Impacto ambiental: Los compuestos que contienen nitrógeno actúan como nutrientes en corrientes y ríos. Las reacciones de nitrato [NO3-] en el agua dulce pueden agotar el oxígeno y, en consecuencia, mueren los organismos acuáticos que dependen del suministro de oxígeno que haya en la corriente de agua. Las principales vías de ingreso de nitrógeno en las masas de agua son las aguas residuales locales e industriales, los tanques sépticos, las descargas de terrenos de engorde, los desechos animales (entre ellos, de aves y pescados) y las descargas de gases de caños de escapes de automóviles. Las bacterias del agua inmediatamente convierten los nitritos [NO2-] en nitratos [NO3-].

5) Temperatura: El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC. La temperatura del agua afecta a la concentración de oxígeno disuelto a través de dos vías: su solubilidad y a través de su efecto sobre los microorganismos. Las altas temperaturas aceleran el metabolismo (la actividad) de las bacterias descomponedores, hongos, protozoos, algas, etc., que proliferan en el agua y sobretodo en los sedimentos. Estos microorganismos obtienen energía y nutrientes oxidando la materia orgánica, sean restos animales o vegetales cualesquiera. Esto produce un fuerte incremento en el consumo de oxígeno por parte de estos organismos, que poseen ciclos generacionales muy rápidos. 10

Si las altas temperaturas superan los 35 ªC y el contenido en materia orgánica es elevado, como ocurre en masas de agua, en las que se producen vertidos de aguas residuales, todo el oxígeno del agua puede ser consumido, dando lugar a un estado de anoxia en el medio acuático, con un resultado fatal para los peces.

Importancia de la temperatura: Las actividades humanas no deben cambiar las temperaturas del agua más allá de las fluctuaciones estacionales naturales ya que perturbarían los ecosistemas acuáticos. La temperatura afecta la solubilidad del oxígeno y por lo tanto afecta los peces. Las temperaturas óptimas dependen del tipo de corriente de agua en estudio. Las corrientes de terrenos bajos, conocidas como corrientes de "aguas templadas" son diferentes de las corrientes de la montaña o de las que provienen de manantiales, que generalmente son frías. En una corriente de aguas templadas, la temperatura no debe superar los 32 ºC. Las corrientes de agua fría no deben superar los 20 ºC .

6) Turbidez: La turbidez representa la cantidad de partículas suspendidas en el agua. Las algas, los sedimentos suspendidos y la materia orgánica del agua aumentan la turbidez hasta niveles

insalubres

para

ciertos

organismos.

La

turbidez es importante porque una gran cantidad de partículas suspendidas en el río puede bloquear la luz solar y absorber calor, lo que aumenta la temperatura y reduce la luz disponible para las plantas. La erosión de las riveras, el crecimiento excesivo de algas y los cambios del flujo de los ríos producen el aumento de la

turbidez.

7) Bacterias coliformes: Las bacterias coliformes son un grupo de microorganismos relativamente inofensivos que viven en grandes cantidades en los intestinos de seres humanos y animales de sangre caliente o fría. Colaboran en la digestión de alimentos. Las bacterias coliformes fecales son un subgrupo específico en el que la más común es la Escherichia coli. Por su capacidad de crecer a temperaturas elevadas, estos organismos se pueden separar del grupo coliforme y se asocian solamente con la materia fecal de animales de sangre caliente. 11

Impacto ambiental: la presencia de bacterias coliformes fecales indica que el agua está contaminada con materia fecal de seres humanos o animales. En ese momento, el agua de origen puede haber estado contaminada con patógenos o con bacterias o virus que producen enfermedades, que también pueden existir en la materia fecal. Entre las enfermedades patógenas que se transmiten por el agua podemos mencionar la fiebre tifoidea, la gastroenteritis viral y bacteriana y la hepatitis A. La presencia de contaminación fecal indica que existe riesgo potencial para la salud de los individuos expuestos a esta agua. Las bacterias coliformes fecales pueden aparecer en las aguas ambientales debido al desborde de aguas residuales domésticas o provenientes de fuentes no específicas de desecho humano y animal. 8) La determinación de cloro residual es de gran importancia en los procesos de desinfección de las aguas potables y residuales. Una buena practica de cloración indica que cuando la concentración de cloro residual es de 0.5 a 2.0 ppm como cloro libre, en un tiempo de contacto de 15 a 30 minutos son suficientes para desactivar la mayoría de las bacterias patógenas. También, la presencia de cloro en aguas que se vierten en ríos, lagos y lagunas es perjudicial ya que la mayoría de las especies de peces mueren por efecto del cloro en las aguas vertidas. En la industria de bebidas y alimentos, una vez desinfectadas sus aguas empleadas como ingredientes en el producto, es necesario remover el cloro residual, ya que éste puede impartir olores y sabores extraños y desagradables al producto elaborado.

12

Metodología de investigación

Dentro de la metodología de investigación se utilizaron dos métodos: El equipo de análisis de agua LaMotte y la recolección de macro invertebrados acuáticos. Ambos muestreos se realizaron en 25 de abril y el 03 de octubre del 2014.

Método de recolección de Macro invertebrados Procedimiento: 1- Con una felpa o colador se recolectarán muestras de macro invertebrados en un área no mayor a 5 metros cuadrados con una longitud no mayor a los 50 metros y se compararán con el manual de bioindicadores. 2- Se recolectan los macro invertebrados en un recipiente con la misma agua del río. 3- Se extraen los macro invertebrados que se encuentren repetidos con una pinza larga de dicho recipiente y una lupa. 4- Se clasifican por medio del manual de Bio indicadores del agua de la EARTH UCR obteniendo su nombre y puntaje. 5- Luego se suman todos los puntajes obtenidos y se comparan dicho puntaje con el cuadro de la BMWP-CR para determinar el nivel del agua.

Tomaremos como referencia el Manual de Bioindicadores de la Calidad del Agua realizado por la EARTH y la UCR.

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Equipo LaMotte para el análisis físico y químico del agua

Es una herramienta muy popular y económica para el aprendizaje de los conceptos básicos de la calidad del agua. Ningún otro kit de prueba en el mercado se compara con este, fácil de usar kit de prueba de agua portátil. Se pueden realizar ocho pruebas de diferentes factores: pH , oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno , temperatura , turbidez, nitratos, fosfatos , y bacterias coliformes.

Figura #1 Equipo de monitoreo de la calidad de agua

Procedimientos para la obtención de nitratos:

1. Llene la probeta (0106) hasta la línea 5 mL. 2. Agregue una tableta de gama amplia de nitrato, inmediatamente coloca la probeta en la funda protectora. 3. Tape y mezcle invirtiendo la probeta durante 2 min para disolver la tableta. Puede quedar rastros del material de la muestra. 4. Espere 5 min hasta que se desarrolle el color rojo. 5. Retire la probeta de la funda protectora. 6. Compare el color de la muestra con la gráfica de color de nitrato. Anote los resultados en ppm.

14

Procedimientos para la obtención de la turbidez del agua:

1- Busque el envase con el disco de desecho 2- Llene el envase hasta la línea de turbidez, la cual veraz marcada en la etiqueta de afuera del envase. 3- Sostenga la gráfica de turbidez en el envase. Mira dentro del envase y compara la apariencia de la gráfica del disco a la

gráfica de tu mano y anota tus

resultados.

Procedimientos para la obtención de la Temperatura:

.

1- Ponte los guantes protectores. En cada sitio de muestreo sumerja el termómetro en el agua a 10cm bajo la superficie por un minuto 2- Saca el termómetro del aguay anota tus resultados en grados Celsius. 3- Efectué la misma prueba rio arriba tan pronto sea posible. 4- La diferencia entre el resultado de temperatura rio arriba y la temperatura en el sitio de monitoreo es el cambio en la temperatura.

Procedimientos para la obtención de la Conductividad: 1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología. 2. Ponerse los guantes de látex. 3. Anotar la temperatura del agua que se va a analizar. Si el agua está entre 20ºC30º C, ir al punto 5. 4. Si el agua está por debajo de 20º C o por encima de 30ºC llenar una botella de muestreo limpia, de 600-700 ml, con el agua que se va a analizar, taparla y llevarla a clase. Dejar que el agua alcance los 20ºC-30ºC, anotar la temperatura y después seguir en el punto 5. 5. Enjuagar los dos vasos de precipitación, de 100 ml, dos veces, con agua de la muestra. 6. Echar unos 50 ml del agua de la muestra en los vasos de precipitación. 7. Quitar la tapa de la sonda del conductímetro. Presionar el botón de encendido poniéndolo en ON. 15

8. Enjuagar la sonda con agua destilada. Secarla con la toallitas de papel. No frotar ni golpear el sensor.

Procedimientos para la obtención de la Ph:

1. Llenar la Probeta ( 0106) hasta la línea de 10 mL con la muestra del agua. 2. Agregar una tableta de ph-Gama Amplia ( “pH Wide Range Tes Tab“ 6459 A). 3. Tapa la probeta y mezcla el contenido hasta que se haya disuelto la tableta. No importa que permanezcan partículas suspendidas en la muestra. 4. Compara el color de la muestra con la gráfica de color de pH. Anota los resultados expresados en niveles de pH.

Procedimientos para la obtención de fosfatos:

1. Llene la probeta (0106) hasta la línea 10mL con el agua de la muestra. 2. Agregue una tableta de prueba de fósforo. 3. Tape la probeta y mezcle el contenido hasta disolver la tableta. 4. Espere 5 min para que aparezca el color azul en la muestra. 5. Compara el color de la muestra con la gráfica de color de fosfato. Anota los resultados expresados en ppm.

Procedimientos para la obtención de oxígeno disuelto:

1. Tomar la temperatura del agua. 2. Sumerja la probeta de (0125) la muestra de agua. Saque cuidadosamente la probeta sin botar el agua y que quede rebalsada. 3. Agregar dos tabletas de prueba de oxígeno disuelto dentro de la probeta, sin importar que se desborde el agua. 4. Tapar la probeta. 5. Mezclar el contenido de la probeta varias veces hasta disolver las tabletas por 4 min. 6. Espere 5 min para saber el color que toma el agua. 16

7. Comparar la muestra con la gráfica de color de oxígeno disuelto y anotar los resultados en ppm.

Procedimientos para la obtención de cloro:

1. Tome una muestra de agua en una probeta. 2. Sumerja una cinta de identificación del cloro durante 30 segundos. 3. Compare el color de la cinta con los colores del envase y anote los resultados en ppm.

Procedimientos para la obtención de coliformes:

1. Vierta la muestra de agua dentro de lo probeta (4880) que contiene una pastilla hasta los 10mL. 2. Tapar la probeta. 3. Sujeta la probeta boca arriba con la tableta en la parte de abajo. 4. Incubar la muestra en posición vertical tapada por un tiempo de 48 horas en un lugar seco y fresco. No manipule la probeta en ese tiempo. 5. Después de las 48 horas compare el color obtenido con el dibujo de la gráfica de color.

17

Ubicacíon de los sitios de muestreos

Los datos que se presentarán corresponden a dos muestreos realizados en tres puntos diferentes sobre la margen del río Santa Clara -

Primer punto observación: Comunidad de Buenos Aires.

-

Segundo punto observación: La Emilia Guápiles (6 Km del primero)

-

Tercer punto observación: Lesville ( Roxana) ( 20 km de Buenos Aires)

18

Resumen de los datos obtenidos a) Temperatura: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(°C)

(°C)

(°C)

(°C)

(°C)

(°C)

21

23

24

20

22,5

24,5

b) Nitratos: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(°C)

(°C)

(°C)

1

2

4

1

2

4

c) Fosfato: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(ppm)

1

2

4

1

4

4

19

d) Oxígeno disuelto: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(°C)

(°C)

(°C)

4

4

8

4

8

8

e) pH: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(°C)

(°C)

(°C)

7

7

8

7

8

8

f) Presencia de coliformes: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

No

Si

Si

No

Si

Si

20

g) Presencia de cloro: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(°C)

(°C)

(°C)

0

1

1

0

1

3

h) Presencia de Transparencia: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(JTU)

(JTU)

(JTU)

(JTU)

(JTU)

(JTU)

0

0

0

0

0

0

i) Presencia de Conductividad: Datos obtenidos el 25 de Abril

Datos obtenidos el 03 de octubre

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

I Punto de Muestro u observación

II Punto de Muestro u observación

III Punto de Muestro u observación

(s/sm)

(s/sm)

(s/sm)

(s/sm)

(s/sm)

(s/sm)

50

50

60

50

60

60

21

Gráficos. Datos comparativos del muestreo tomados en los tres diferentes puntos. Gráfico # 1

Los datos obtenidos son sobre la conductividad, tomada en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. Podemos observar que la conductividad en la primera visita, se mantuvo casi contante de 50 µs/cm sólo en el sector de Roxana aumentó levemente, en el caso del segunda visita para el muestreo, se puede observar un aumento de la conductividad de 10 µs/cm tanto en el sector de la Emilia como el de Roxana.

22

Gráfico # 2

Los datos obtenidos son sobre la temperatura tomada en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. Con base en la primera visita se puede notar un incremento de temperatura de hasta tres grados y medio, esto se debe a la disminución de la altitud, el cual es normal dentro de las temperaturas tomadas en otros ríos de la zona, en la segunda visita realizada en octubre al entrar la época lluvioso en la zona vemos una temperatura inicial menor que la obtenida la primera vez, caso contrario las otras dos temperaturas río más abajo se mantienen constantes con respecto a la visita anterior.

23

Gráfico # 3

Los datos obtenidos son sobre el Nitratos tomados en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. Los valores obtenidos del nitrato son los mismos en las dos visitas donde se nota un incremento de hasta 3 ppm entre el primer sitio de muestreo y el último, tal y como sucedió con el fosfato, el cual se analizará con más detalle más adelante.

24

Gráfico # 4

25 de Abril

03 de Octubre

Los datos obtenidos son sobre el fosfato tomados en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. En este caso se nota un incremento mayor en la segunda visita realizada, comparada con la primera, los datos indicados reflejan dicho incremento en el sector de la Emilia y Roxana, manteniéndose los mismos datos en el sector de Buenos Aires.

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Gráfico # 5

Los datos obtenidos son sobre la cantidad de oxígeno disuelto tomada en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. En este muestreo realizado vemos que la cantidad de oxígeno disuelto aumentó conforme se pasa del primer punto de muestreo al siguiente, esto debido al desnivel del terreno a lo largo del río en los tres puntos, provocando mayor velocidad del caudal y por ende el aumento en la cantidad de oxígeno disuelto en el agua. En la visita realizada en el mes de octubre en los dos últimos sitios de muestreo dio un nivel más alto de oxígeno disuelto esto por el incremento del caudal ocasionado por las lluvias.

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Gráfico # 6

Los datos obtenidos son sobre el cloro tomados en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. Muestran un aumento en la presencia del cloro, donde se refleja más en la segunda visita donde se incrementó en 2 ppm en el tercer sitio de muestreo.

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Gráfico # 7

Los datos obtenidos son sobre el pH tomado en los tres puntos de ubicación durante el 2014 y de acuerdo con las tablas de datos suministradas en esta investigación durante el presente año. Los datos proporcionados en la primera visita muestran un leve incremento del nivel básico del agua, pero si lo comparamos con la segunda visita vemos con el sitio de muestreo de La Emilia y Roxana dio un pH de 8 lo cual hace ver una pérdida del nivel de acidez del agua.

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Resumen del tipo de especies obtenidas de Macro invertebrados en los tres puntos de muestreos en las dos visistas realizadas en abril y octubre del 2014. I Punto de observación Especie de Macro invertebrado

Puntaje según la BMWP-CR

II Punto de observación

III Punto de Observación

Especie de Macro Puntaje según la invertebrado BMWP-CR

Especie de Macro invertebrado

Puntaje según la BMWP-CR

Coenagrionidae

4

Leptophlebiidae

8

Hidropsychidae

5

Hydropsychidae

5

Coenagrionidae

4

Beatidae E, 5

5

Dryopidae

5

Hydropsychidae

5

Leptophlebiidae

8

Megapodagrionidae

7

Psephenidae

7

Elmidae

5

Libellulidae

6

Oligochaeta

1

Perlidae

2

Perilestidae

10

Elmidae

5

Ptilodactylidae

7

Ptilodactylidae

7

Glossosomatidae

8

Coenagrionidae

4

Corydalidae

6

Lutrochidae

7

Corydalidae

6

Lutrochidae

7

Coenagrionidae

4

Gomphidae

7

Tipulidae

4

Corydalidae

6

Calopterygidae

4

Leptophelibidae

8

Gomphidae

7

Glossosomatidae

8

Leptoceridae

8

Megapodagrionidae

7

Plecoptera

4

Baetidae

5

Chiromidae

2

Corydalidae

6

Total:

88

Total:

71

Total:

65

Los macro invertebrados anteriores fueron encontrados el 25 de abril y el 03 de octubre del 2014

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Análisis de la investigación La finalidad de este trabajo de investigación, es conocer si a lo largo de la margen del río, este, sufre cambios debido a la posible contaminación que puede adquirir al pasar cerca de talleres, comercios, gasolineras y zona urbana, dicho análisis se basa de acuerdo con los datos obtenidos en los cuadros y gráficos anteriores, todo esto utilizando el equipo de monitoreo de LaMotte para el análisis de la calidad del agua y comparando los resultados finales con los obtenidos a partir de la recolección y estudios de los macro invertebrados acuáticos.

Análisis de los datos obtenidos por el equipode Bio monitoreo de la calidad del agua LaMotte: a) Temperatura La temperatura registrada en las dos visitas en la comunidad de Buenos Aires fue muy baja debido a que el río se ubica en una zona boscosa y fresca, los valores van aumentando conforme se desciende y en el sector de la Emilia en ambas visitas se obtienen prácticamente los mismos valores y el aumento de la misma conforme desciende el cauce del río es un comportamiento normal debido a los factores de altitud, índice de radiación solar y aumento de la temperatura del ambiente. Estos datos obtenidos de 24 °C son normales en otros ríos de la zona a la misma altitud, de acuerdo con los datos registrados en otras ocasiones. Por lo anterior, la temperatura se comporta de forma normal en todos los sitios obtenidas, por lo que no es un buen indicador de una posible contaminación del río. b) Nitratos De acuerdo al análisis de los datos obtenidos en nitratos, el aumento del mismo fue significativo, esto es un indicador de que el agua del río presenta descomposición acelerada de plantas y animales muertos, o el excremento de animales o personas que llegan al río, pero dentro de todas las posibles causas, la más real de acuerdo con la zona investigada es el de las aguas residuales (aguas negras) y de desechos 30

líquidos vertidos al río de algunos comercios como “MaxiPalí” y el de hogares que se encuentran cerca del mismo. Este es un buen indicador de la presencia de una alteración normal del agua del río y al conocer la zona y ver como directamente a él cae aguas pluviales y otras de comercios y hogares aledaños al río. Los valores altos son obtenidos en el último punto de estudio que es la zona de Roxana, en donde el río es muy utilizado para el esparcimiento,

la recreación

desconociendo dichos habitantes la posible alteración de la composición química del agua del mismo. c) Fosfato Los datos obtenidos de fosfatos reflejan aún más lo obtenido con el nitrato, ya que los valores son más altos en el último sitio de muestreo, aunque en la segunda visita en el segundo sitio de muestreo también da un valor ligeramente alto de 4 ppm.

De acuerdo con dichas anotaciones, los niveles altos de fosfatos puede provenir de varias fuentes, incluyendo el desecho humano y animal, la contaminación industrial y la escorrentía agrícola, en este caso es prácticamente descartable por no existir en la zona estudiada y al obtener las 4 ppm según la clasificación de LaMotte considera que el agua es de regular calidad, alterada por las razones antes mencionadas y que se pueden observar en el anexo en las fotos tomadas de los comercios aledaños.

d) Oxígeno disuelto Según el parámetro obtenido de oxígeno disuelto en las dos visitas realizadas y relacionándolo con la temperatura del sitio, se obtienen valores medios altos debido al descenso del río cuando pasa de un punto a otro, por lo que la cantidad del mismo es normal y por lo tanto no es un posible indicador de algún foco de contaminación del río, ya que el problema sería encontrar valores bajos que podrían dificultar la sobrevivencia de organismos acuáticos.

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e) Conductividad

La conductividad obtenida en los sitios de muestreos es baja no sobrepasa los 60 µs/cm, lo cual es un buen indicador de que no existe presencia de sustancias químicas como plaguicidas o insecticidas que alteren la calidad del agua del río, la conductividad tiende a elevarse si se vierten sustancias químicas, por lo que se refuerza la hipótesis de que la posible alteración del agua es por sustancias que la vuelven básicas como el jabón u otros.

f) pH

Los datos obtenidos del pH apoyan lo obtenido en el nitrato y el fosfato pues en el primer sitio de muestreo los valores son neutrales característicos de una agua de excelente calidad ya que los valores deben de andar entre 6,5 y 7,5 según datos suministrados por la compañía LaMotte.

Pero al observar los valores obtenidos en los otros dos sitios de muestreos (La Emilia y Roxana) dan un pH de 8 clasificando el agua en un nivel más básico y de acuerdo a este valor obtenido según LaMotte el agua pasaría de ser de muy buena calidad a buena. Viendo alterada levemente su composición natural.

g) Cloro

El cloro es una sustancia utilizada en el agua potable que debe llegar a cada uno de los hogares, por lo que no debería estar presente en el agua de un río, dicho dato de la no presencia podemos observarlo en ambas visitas donde el indicador de cloro dio 0 ppm, indicando por ende la no presencia del mismo.

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h) Coliformes Las muestras analizadas en el primer punto no presenta coliformes, caso contrario en los otros dos puntos si dio positiva las muestras y por ende son un indicador de la presencia de material fecal en el río.

i) Turbidez El análisis hecho de la turbidez dio en todos los puntos de muestreos 0 JTU por lo que indica que no existe sedimentos en el caudal del río, siendo un agua de apariencia crsitalina.

Al realizar el muestreo en el segundo punto de observación (ambas visitas) se obtiene un valor de 1 ppm lo cual indica que al río ha caído agua clorada, dicha presencia de esta sustancia nos indica como a este río llega el agua residual de casas y comercios, alterando la composición química del mismo, ahora bien, dicho porcentaje no afectaría de forma significativa la vida acuática, pero un aumento del mismo en 1 ppm o más sí podría acarrear problemas y provocar alteraciones en el ciclo de vida de muchas especies acuáticas.

Llama la atención como en el tercer punto de observación de la segunda visita, se obtiene un dato de 3 ppm de cloro, considerado un poco alto, ya en este punto el río ha atravesado comunidades como Buenos Aires, Guápiles, El Prado, y Roxana lo que nos permite determinar que sí existe una influencia directa entre el agua residual producida en estos lugares con la alteración química del río.

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Análisis de los datos obtenidos a través de macroinvertebrados: De acuerdo con los macro invertebrados obtenidos y el puntaje asignado para la clasificación del nivel de la calidad del agua, se obtiene un promedio de 75 que según la BMWP-CR califica al agua del río Santa Clara como “Agua de calidad regular, contaminación moderada.” Este dato se manifiesta con la disminución de especies encontradas y por ende el puntaje total asignado en cada uno de los puntos de recolección, donde se pasa de 88 a 65. Esto es un buen indicador que demuestra la posible alteración de la calidad del agua del río, que al compararlos con los datos obtenidos con el equipo LaMotte, nos lleva a reforzar nuestra hipótesis planteada, sobre la posible contaminación con sustancias residuales de casas y comercios de la zona. La disminución de dicho puntaje por una posible contaminación de la cuenca hace proliferar nuevas especies de macro invertbrados y la disminución en la variedad de especies, ya que muchas de ellas no toleran cambios tanto en la composición química como física del agua. A pesar que se hizo la primera recolección en una zona boscosa donde nace el río, faltó mejorar la técnica de recolección, ya que el puntaje asignado debería ser más alto, por estar en un lugar donde la contaminación del río es prácticamente nula.

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Conclusiones - El cantón de Pococí donde pertenece las comunidades de Buenos Aires, La Emilia y Roxana, presenta un auge en el crecimiento poblacional y desarrollo comercial, atrayendo consigo alteraciones al ecosistema, en especial el recurso hídrico, siendo este uno de los más abundantes en la zona. - El río Santa Clara muestra una alteración en su composición química, esto debido a que en él se vierten sustancias residuales producidas por la actividad comercial de talleres, supermercados, hogares entre otros, llegando a contaminarse moderadamente en tan sólo 4 km de su recorrido, siendo este río uno de los más importantes de la zona utilizado para actividades recreativas. - Los valores altos de fosfatos, nitratos, pH, cloro y coliformes obtenidos en las muestras del II y III punto de recolección indican que las posibles sustancias que alteran la calidad del agua del río son las aguas residuales, jabón, materia fecal, además de la presencia de un poco de basura. Dicha alteración provoca una contaminación moderada del mismo, sin afectar todavía muy fuertemente la vida acuática del río. - Los bio indicadores obtenidos con su respectivo análisis en su puntuación, según la BMWP’-CR califican al río Santa Clara como “Aguas de calidad regular, contaminación moderada.” Siendo un dato confiable que secundado con los datos obtenidos con el equipo LaMotte determinan que efectivamente este río presenta una contaminación moderada producida por desechos de la actividad comercial y de los hogares.

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Recomendaciones

Es importante continuar con el muestreo de la calidad del agua de este río utilizando la misma metodología de investigación, y al menos hacer dos muestreos más para el año 2015 y comparar los resultados con la presente investigación. Se debe presentar los resultados de esta investigación al departamento ambiental de la Municipalidad de Pococí, MINAET para que consideren y controlen mejor los permisos asignados en la construcción de casas y edificios cerca de una cuenca y sobre todo evitar que llegan los residuos al río. Divulgar los resultados de esta investigación en la televisión y periódicos locales para que todos los vecinos del cantón de Pococí conozcan lo que sucede con nuestros ríos y promover una campaña de protección y cuido de los mismos.

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Bibliografía Black, Maggie.(2005). El secuestro del agua. La mala gestión de los recursos hídricos. Intermon Oxfam (1ra ed.) Barcelona, España. McGraw, H(2007). Calidad Y Tratamiento Del Agua. American Water Works Association (1ra ed.) España. MARIN G, RAFAEL (2003). FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGIA DE LOS MEDIOS ACUATICOS: TRATAMIENT O Y CONTROL DE CALIDAD DE AGUAS. Ediciones Diaz de Santos, S.A. (1ra ed.). Distrito Federal, México

Referencias en Internet Importancia del oxígeno disuelto - http://www.lenntech.com/espanol/Por-que-es-importante-el-oxigeno-disuelto-en-elagua.htm#ixzz0OfSX2RV8 -http://www.lbiblioteca.universia.net/html_bura/.../140.html Calidad del agua de riego -http://www.bonsaimenorca.com/index.php/2009010778/Parametros-de-calidad-del-agua-deriego.html La ciencia del agua para escuelas. -http://water.usgs.gov/gotita/characteristics.html

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