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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO CUNAS MEDIANTE
ÍNDICES FISICOQUÍMICOS Y BIOLÓGICOS, JUNÍN PERÚ
EVALUATION OF WATER QUALITY OF CUNAS RIVER BY PHYSIOCHEMICAL
AND BIOLOGICAL INDICES, JUNÍN – PERÚ
María Custodio Villanueva1, Fernán Chanamé Zapata1, Wilfredo Bulege
Gutiérrez2
1Universidad Nacional del Centro del Perú
2Universidad Continental
Recibido 14-10-13 / Aceptado 15-02-05
RESUMEN
Objetivo: Evaluar la calidad del agua
del río Cunas mediante índices
fisicoquímicos y biológicos a fin de
identificar las zonas con buen estado
de conservación, entre enero y
diciembre de 2013. Métodos: Se
utilizaron los métodos de
observación, descripción y
explicación, el diseño no
experimental de tipo longitudinal. Se
definieron tres sectores de muestreo:
Angasmayo (Concepción), Huarisca
(Chupaca) y Pilcomayo (Huancayo).
Las muestras de agua fueron
colectadas en botellas de plástico de
dos litros y en frascos de vidrio
estériles para determinar la
concentración de nitratos y fosfatos, y
coliformes termotolerantes,
respectivamente. Los parámetros
medidos in situ fueron: oxígeno
disuelto (mg/l), sólidos totales
disueltos (mg/l), temperatura (°C), pH
y turbidez (FTU). Estas mediciones
se realizaron con equipos portátiles
Hanna Instruments. Las muestras de
macroinvertebrados bentónicos se
colectaron mediante una red Surber
con malla de 250 µm de abertura.
Resultados: según el INSF,
Angasmayo presentó calidad de agua
buena (75,14 en época de lluvia;
74,23 en estiaje), Huarisca calidad
media (67,96 en lluvia; 65,22, en
estiaje) y Pilcomayo calidad media
(61,39 en lluvia; 55,82 en estiaje).
Según el índice EPT, Angasmayo
reveló buena calidad de agua,
Huarisca regular calidad y Pilcomayo
mala calidad de agua.
Conclusiones: En Angasmayo, las
masas de agua, tanto en época de
lluvia como en estiaje, calificaron
como agua de calidad buena. En
Huarisca calificaron como agua de
calidad media o regular y en
Pilcomayo, como agua de calidad
media (según INSF) y de calidad
mala (según EPT).
Palabras clave: calidad de agua, río
Cunas, índices.
ABSTRACT
Objective: To evaluate the water
quality of Cunas river by
physiochemical and biological indices
in order to identify the areas with
good repair, between January and
December 2013. Methods: It was
used the observation, description and
explanation methods; the non-
experimental design of longitudinal
type. Three sampling areas were
defined: Angasmayo (Concepcion),
Huarisca (Chupaca) and Pilcomayo
(Huancayo). Water samples were
collected in plastic bottles of two liters
and sterile glass vials to determine
the concentration of nitrates and
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phosphates, and thermotolerant
coliforms, respectively. The
parameters were measured in situ:
dissolved oxygen (mg/l), total
dissolved solids (mg/l), temperature
(°C), pH and turbidity (FTU). These
measurements were performed with
portable equipments Hanna
Instruments. Benthic
macroinvertebrate samples were
collected using a Surber net mesh
aperture of 250 microns. Results:
according to the INSF, Angasmayo
provided good water quality (75,14 in
rainy season; 74,23 in low water),
Huarisca average quality (67,96 in
rain; 65,22 low water) and Pilcomayo
average quality (61,39 in rain; 55,82
in low water). According to the EPT
index, Angasmayo showed good
water quality, Pilcomayo average
quality and Huarisca poor water
quality. Conclusions: In Angasmayo
the water bodies, both in the rainy
and dry season, described as good
quality water. In Huarisca as average
or regulate water quality, and
Pilcomayo as regular water quality
(according INSF), and poor quality
(according EPT).
Keywords: water quality, Cunas
River, indices.
INTRODUCCIÓN
El agua es el recurso natural
renovable que ejerce la acción más
limitante en el desarrollo humano y el
de toda forma de vida. Su
disponibilidad siempre se había
planteado desde la perspectiva de su
abundancia, pero el progresivo
descenso de su calidad en los
últimos cincuenta años, ha dado
lugar a considerables pérdidas
económicas y ecológicas.
El vertimiento de afluentes
domésticos e industriales y de
sustancias peligrosas, como:
agroquímicos, lixiviados provenientes
de relaves abandonados de la
minería y de botaderos de residuos
sólidos a los cuerpos de agua genera
la necesidad de aplicar un
instrumento para dar seguimiento a la
calidad de las aguas (1).
El uso de determinaciones
fisicoquímicas ha sido el método
clásico para evaluar la calidad del
agua. Sin embargo, en la actualidad,
se han complementado con el
método biológico mediante el uso de
comunidades biológicas. Este
método trabaja sobre la premisa que
el nivel de respuesta de los
organismos difiere según el tipo de
contaminante a que han sido
expuestos (2). En términos generales
se puede decir que la biota acuática
cambia su estructura y
funcionamiento al modificarse las
condiciones ambientales de sus
hábitats naturales (3).
En el contexto de los acuerdos
ambientales globales, el tema del
agua resulta preponderante no solo
por su carácter estratégico sino por la
preocupación que existe en torno al
problema de su escasez y calidad,
más aún cuando este problema es
causado por factores antrópicos, los
mismos que podemos evitar. De ahí
que la calidad de agua potable, en
especial, es un tema de
preocupación y atención prioritaria
para la Organización Mundial de la
Salud porque el agua contaminada
es un factor de múltiples
enfermedades en la población (4).
En tal sentido, el problema general
de investigación formulado fue: ¿cuál
es la calidad del agua del río Cunas
evaluada mediante índices
fisicoquímicos y biológicos?, y como
problemas específicos: (a) ¿cuál es
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la calidad del agua evaluada
mediante el índice de calidad de
agua de la Fundación Nacional de
Saneamiento de los Estados Unidos -
INSF?, (b) ¿cuál es la calidad del
agua evaluada mediante el índice
biótico Ephemeroptera, Plecoptera y
Trichoptera - EPT?
La hipótesis fundamental planteada
fue: la calidad del agua del río Cunas,
evaluada mediante índices
fisicoquímicos y biológicos, es buena
en el sector de Angasmayo, es de
calidad media en el sector de
Huarisca y de calidad mala en el
sector de Pilcomayo, en donde las
presiones antrópicas son de diferente
naturaleza.
Las hipótesis derivadas fueron: (a) la
calidad del agua del río Cunas,
evaluada mediante el ICA – INSF, es
buena en el sector de Angasmayo,
media en el sector de Huarisca y
mala en el sector de Pilcomayo. (b)
La calidad del agua del río Cunas,
evaluada mediante el índice biótico
EPT, es buena en el sector de
Angasmayo, regular en el sector de
Huarisca y mala en el sector de
Pilcomayo.
Considerando los problemas e
hipótesis planteadas, se propuso
como objetivo general: evaluar la
calidad del agua del río Cunas
mediante índices fisicoquímicos y
biológicos a fin de identificar las
zonas con buen estado de
conservación, entre enero y
diciembre de 2013. Y como objetivos
específicos: (a) caracterizar la calidad
del agua mediante el índice de
calidad de agua ICA - NSF. (b)
caracterizar la calidad del agua
mediante el índice biótico EPT.
MATERIAL Y MÉTODOS
2.1 Descripción del área de
estudio
El área de estudio seleccionada se
ubica en la subcuenca hidrográfica
del río Cunas en la sierra central del
Perú, sobre la margen derecha del
río Mantaro.
Figura 1. Ubicación del área de estudio en la subcuenca hidrográfica del río Cunas.
Fuente: Municipalidad provincial de Chupaca (2011).
Área de estudio
Evaluación de la calidad del agua del río Cunas mediante índices fisicoquímicos y biológicos, Junín Perú
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El trabajo de campo se realizó en la
primera quincena de abril del 2013, al
finalizar la época de lluvias y en la
primera quincena de julio, en los
sectores de Angasmayo, Huarisca y
Pilcomayo. Inicialmente, se definió
las estaciones de muestreo en los
sectores respectivos. La primera
estación se ubicó a 10 metros, aguas
abajo del puente de Angasmayo; la
segunda a 10 metros, aguas abajo
de la central hidroeléctrica de
Huarisca; y la tercera a 10 metros,
aguas abajo del puente Cunas.
2.2 Recolección y análisis de las
muestras de agua
2.2.1 Análisis físico-químico del
agua
Las muestras de agua fueron
colectadas en dirección opuesta al
flujo de la corriente, desde la
superficie del río, en botellas de
plástico de dos litros, previamente
tratadas con una solución de ácido
clorhídrico en proporciones iguales
con agua destilada. Las muestras se
refrigeraron a 4°C y fueron
trasladadas al Laboratorio de
Investigación de Agua de la
Universidad Nacional del Centro del
Perú para su posterior análisis dentro
de los tiempos exigidos por la
normativa para cada parámetro.
Los parámetros determinados in situ
fueron: oxígeno disuelto (mg/l),
sólidos totales disueltos (mg/l),
conductividad (µS/cm), temperatura
(°C), pH, turbidez (FTU). Estas
mediciones se realizaron con equipos
portátiles Hanna Instruments.
2.2.2 Análisis bacteriológico del
agua
Las muestras fueron colectadas en
frascos de vidrio estériles y
refrigeradas hasta el momento de su
análisis. La determinación de
coliformes termotolerantes se realizó
en el laboratorio de microbiología de
la Facultad de Zootecnia de la
Universidad nacional del Centro del
Perú, según el método del Número
más probable.
El Índice de calidad del agua (ICA),
se calculó mediante la aplicación del
INSF, para lo cual se utilizó la
siguiente fórmula (5):
9
INSF = Σ SIi * Wi
i=1
Dónde:
ISNF = Índice de la Fundación Nacional de Saneamiento
de los Estados Unidos
SIi = Subíndice del parámetro i
Wi = Factor de ponderación para el subíndice i
El resultado final se interpreta de
acuerdo con la escala de calificación:
excelente, buena, regular, mala y
muy mala.
2.3 Recolección y análisis de las
muestras de macroinvertebrados
bentónicos
En cada sector de muestreo se
definió un tramo de 10 metros. Las
muestras de macroinvertebrados
bentónicos fueron colectadas
mediante una red Surber de 0,09 m2
de área de superficie de muestreo y
una malla de abertura de 250 µm de
abertura. Cada muestra estuvo
constituida por 5 réplicas. Las
muestras fueron trasladadas al
Laboratorio de Investigación de Agua
en bolsa de polietileno gruesas,
etiquetadas y fijadas con alcohol de
70° para su respectiva identificación
taxonómica. El índice biótico EPT, se
calculó en base a tres órdenes de
macroinvertebrados bentónicos,
Ephemeroptera, Plecoptera y
Trichoptera, sobre el total de
individuos (6).
María Custodio Villanueva, Fernán Chanamé Zapata, Wilfredo Bulege Gutiérrez
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RESULTADOS
3.1 Caracterización de la calidad
del agua mediante el INSF
El Índice de calidad de agua para
cada sector y época de muestreo fue
obtenido a partir de los indicadores
fisicoquímicos y bacteriológicos a
través del índice de la Fundación
Nacional de Saneamiento de los
Estados Unidos de Norte América
(INSF).
El índice NSF en el sector de
Angasmayo para la época de lluvia
fue de 75,14, en Huarisca de 67,96 y
en Pilcomayo de 61,39. En tanto que
para la época de estiaje el INSF en
Angasmayo fue de 74,23, en
Huarisca de 65,22 y en Pilcomayo de
55,82. Los valores del INSF
obtenidos en el tramo del río
evaluado, muestran variación de la
calidad de agua en los tres sectores
de muestreo (Tabla 1).
El sector de Angasmayo, presentó
una calidad de agua buena en época
de lluvia y estiaje, lo cual indica que
la calidad del agua está protegida,
solo existe un menor grado de
amenaza y rara vez se aparta de las
condiciones físicas o parámetros
establecidos. En los sectores de
Huarisca y Pilcomayo, presentaron
una calidad de agua media en ambas
épocas, lo cual revela que la calidad
del agua suele estar protegida, pero
se ve amenazada de vez en cuando
y esta se aparta de las condiciones
físicas o parámetros establecidos.
Tabla 1. Calidad de agua del río Cunas mediante el Índice de la Fundación Nacional de Saneamiento de los
Estados Unidos, según sector y época de muestreo.
3.2 Caracterización de la calidad
del agua mediante el índice biótico
EPT
Un total de 26 familias de
macroinvertebrados bentónicos
fueron colectadas en las tres
estaciones de muestreo del río
Cunas, durante las épocas de lluvia y
estiaje. La clase Insecta fue la más
representativa en abundancia y
riqueza de taxa.
Indicador
Unidades
Angasmayo
Huarisca
Pilcomayo
Lluvia
Estiaje
Lluvia
Estiaje
Lluvia
Estiaje
Oxígeno disuelto
mg/l
14,28
14,79
12,75
12,07
10,88
7,82
Coliformes
termotolerantes
NMP/100
ml
8,4
8,4
7,05
5,55
4,35
3,00
Ph
Unidad
10,8
11,16
10,56
10,8
11,04
10,56
DBO5
mg/l
5,5
5,5
4,1
3,8
3,2
2,9
Temperatura
°C
2,8
2,5
2,7
2,4
2,6
2,1
Fosfatos
mg/l
10
9,9
10
9,9
9,5
9,8
Nitratos
mg/l
10
9,9
10
9,9
9,9
9,8
Turbidez
FTU
6,48
7,28
5,6
6,8
5,2
6,16
Sólidos totales disueltos
mg/l
6,88
4,8
5,2
,0
4,72
3,68
Índice NSF
75,14
74,23
67,96
65,22
61,39
55,82
Evaluación de la calidad del agua del río Cunas mediante índices fisicoquímicos y biológicos, Junín Perú
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En la Tabla 2, se presentan los
valores de la abundancia total de
macroinvertebrados bentónicos y la
abundancia de individuos de los
órdenes Ephemeroptera, Plecoptera
y Trichoptera. Los efemerópteros
estuvieron representados por las
familias Baetidae y Leptophlebiidae,
los plecópteros por Perlidae y
Gripopterygidae y, los tricópteros por
Hydropsychidae, Hydrobiosidae,
Hydroptylidae, Leptoceridae y
Limnephilidae. La familia más
abundante tanto en época de lluvia
como de estiaje correspondió a
Baetidae.
Tabla 2. Abundancia de macroinvertebrados bentónicos del río Cunas, según sector y época de muestreo.
Angasmayo
Huarisca
Pilcomayo
Familias
Lluvia
Estiaje
Lluvia
Estiaje
Lluvia
Estiaje
Baetidade
607
903
826
604
103
108
Leptophlebiidae
155
311
71
132
13
4
Perlidae
183
205
12
56
0
0
Gripopterygidae
210
310
55
65
0
0
Hydropsychidae
221
171
101
78
7
0
Hydrobiosidae
15
32
10
11
0
0
Hydroptylidae
9
21
15
5
0
0
Leptoceridae
65
73
38
37
0
0
Limnephilidae
4
55
3
18
7
0
Abundancia de EPT
1469
1581
1131
1006
130
112
Abundancia total
2540
3026
3996
3780
5219
4207
El índice EPT en el sector de
Angasmayo fue de 57,83%, en
Huarisca de 28,30% y en Pilcomayo
fue de 2,49%, durante la época de
lluvia (Figura 1). Mientras que en los
sectores de Angasmayo, Huarisca y
Pilcomayo el índice EPT fue de
52,25%, 26,61% y 2,66%,
respectivamente, durante la época de
estiaje.
Figura 1. Calidad de agua del río Cunas según índice EPT.
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Las clases de calidad del agua
obtenidas mediante el índice EPT en
el tramo del río evaluado durante las
dos épocas de muestreo fueron:
clase 2 en Angasmayo, clase 3 en
Huarisca y clase 4 en Pilcomayo.
Estos resultados indican una
variación de la calidad de agua en los
tres sectores de muestreo. El sector
de Angasmayo presentó una buena
calidad de agua, lo cual revela que
está levemente impactada. El sector
de Huarisca presentó una regular
calidad de agua, lo cual muestra que
está siendo moderadamente
impactada. En tanto, el sector de
Pilcomayo presentó una mala calidad
de agua, lo cual revela que la
biodiversidad estaría siendo
severamente impactada.
DISCUSIÓN
4.1 Caracterización de la calidad
del agua mediante el INSF
El índice de calidad de agua es una
herramienta muy útil para comunicar
información sobre la calidad del agua
a las autoridades y al público (1).
Puede darnos rápidamente una
imagen general del estado del
recurso. Es muy útil para propósitos
comparativos, y determinar en qué
puntos de muestreo es peor la
calidad de agua. Cualquier índice,
por su diseño, contiene menos
información que los datos a partir del
cual se obtiene y del que constituye
un resumen, por tanto no puede
reemplazar el análisis detallado de
los datos obtenidos a partir de un
plan de monitoreo. Tampoco debe
usarse como único criterio para la
toma de decisión y el manejo de los
recursos hídricos (5).
El índice de calidad de agua de la
Fundación Nacional de Saneamiento
de los Estados Unidos de Norte
América (INSF) adopta para
condiciones óptimas un valor máximo
determinado de 100, que va
disminuyendo con el aumento de la
contaminación el curso de agua en
estudio.
Las aguas con INSF mayor que 91,
son aguas de categoría excelente,
capaces de poseer una alta
diversidad biológica y conveniente
para todas las formas de contacto
directo con ella. Las aguas con INSF
mayor que 71, son aguas de
categoría buena, poseen una menor
diversidad biológica y el agua no es
conveniente para todas las formas de
uso. Mientras que las aguas con un
INSF de categoría media, tienen
generalmente menos diversidad
biológica y han aumentado con
frecuencia el crecimiento de las algas
(3).
Las aguas con un INSF de categoría
mala, presentan una baja diversidad
de la vida acuática y están
experimentando probablemente
problemas de contaminación. En
tanto que, las aguas con un INSF de
categoría muy mala, pueden solo
poseer un número limitado de las
formas de vida acuática, presentan
numerosos problemas y normalmente
no son aconsejables para las
actividades que implican el contacto
directo con ella, tal como natación (6,
7).
Los resultados obtenidos del índice
de calidad de agua NSF en el sector
de Angasmayo, en épocas de lluvia y
estiaje revelan que las aguas
presentan una calidad de agua
buena, lo cual muestra que el grado
de amenaza es menor, pues las
condiciones son cercanas a las
naturales. En los sectores de
Huarisca y Pilcomayo, las aguas
presentan calidad de agua media, lo
Evaluación de la calidad del agua del río Cunas mediante índices fisicoquímicos y biológicos, Junín Perú
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cual indica que las condiciones en
pocas veces son cercanas a las
naturales y algunos de los usos
pueden darse.
La variación de índice de calidad de
agua NSF en los tres sectores de
muestreo fue de buena en el sector
de Angasmayo a media en el sector
de Huarisca y Pilcomayo, estos dos
últimos presentan un ligero deterioro
como consecuencia de las
actividades antrópicas acentuadas en
esta parte del río.
Estos resultados demuestran que las
aguas del río Cunas, aún no
experimentan severos problemas de
contaminación, considerando que las
aguas de calidad buena pueden
soportar una importante diversidad
de vida acuática y son apropiadas
para todo tipo de recreación y para
para la potabilización. Sin embargo,
las aguas de calidad media
generalmente poseen menor
diversidad de organismos acuáticos y
frecuentemente manifiestan un
crecimiento anormal de algas. Por
tanto, si las actividades humanas
continúan su desarrollo sin tener en
cuenta los criterios ambientales la
calidad del agua se verá seriamente
afectada.
4.2 Caracterización de la calidad del
agua mediante el índice biótico EPT
Los resultados obtenidos muestran
una primera aproximación de
evaluación de la calidad de agua a
través de las comunidades de
macroinvertebrados bentónicos en la
subcuenca hidrográfica del río
Cunas. De las 26 familias
identificadas en el área de estudio
solo se utilizaron nueve para
determinar el índice EPT.
La mayor abundancia de los
individuos del orden Ephemeroptera
se registró en Angasmayo.
Resultados que son corroborados por
Rivera et al. (8, 9) quienes refieren
que la gran mayoría de las especies
de este orden poseen baja tolerancia
a la contaminación. Pues prefieren
vivir en sitios con buena oxigenación,
en sustratos de piedra y arena. La
familia con mayor abundancia fue
Baetidae, los individuos de esta
familia pueden tolerar cierto grado de
contaminación (10). Ello explica la
presencia de Baetidae en el sector de
Pilcomayo.
El orden Plecoptera con las familias
Perlidae y Gripopterygidae, está
restringido al sector de Angasmayo,
principalmente. Los resultados son
respaldados por Molina et al. (11),
quienes refieren que los individuos de
este orden son los más exigentes
dentro del grupo de los
macroinvertebrados en cuanto a
calidad de agua.
El orden Trichoptera constituye un
importante componente de las
comunidades bénticas y base de la
cadena trófica de los ecosistemas
acuáticos (9). La mayor abundancia
del orden Trichoptera fue registrada
en el sector de Angasmayo, en
donde la calidad del agua es buena
(categoría 2). La familia más
representativa por su abundancia es
Hydrosychidae. Estos resultados son
corroborados por Acosta (12) y
Rodríguez et al. (13), quienes
señalan que los tricópteros son
indicadores de aguas limpias y su
abundancia aumenta con el
incremento de la altitud.
La calidad de agua del río Cunas en
el sector de Angasmayo obtenida
mediante el ICA – EPT, revela el bajo
nivel de contaminación orgánica que
María Custodio Villanueva, Fernán Chanamé Zapata, Wilfredo Bulege Gutiérrez
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presenta. Sin embargo, aguas abajo
se incrementa la contaminación por
la evacuación de aguas residuales al
curso del río, la cual se ve reflejada
por el descenso de la abundancia de
la entomofauna bentónica,
principalmente de los EPT. En
Huarisca la calidad de agua, tanto en
época de lluvia como en estiaje,
calificó como agua de calidad regular
(categoría 3). Mientras que en
Pilcomayo, la calidad de agua, tanto
en época de lluvia como en estiaje,
calificó como agua de calidad mala
(categoría 4).
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Correo electrónico:
custodiovillanueva65@yahoo.es
María Custodio Villanueva, Fernán Chanamé Zapata, Wilfredo Bulege Gutiérrez
