Índices de Calidad del Agua (ICAs)

Una expresión simple de una combinación mas o menos compleja de un número de parámetros

Parámetro Valores

Coliformes Fecales (NMP) 9,7x105

pH (unidades de pH) 6.2

DBO5(mg/L) 560

Nitratos(mg/L) 120

Fosfatos(mg/L) 15

Temperatura (°C) 25

Turbidez (NTU) 122

Sólidos disueltos totales (mg/L) 365

Oxígeno disuelto (mg/L) 3.2

22 – Muy mala

Beneficios Limitaciones

Toma información compleja y la

sintetiza de manera que la hace

fácilmente entendible

Puede generalizarse demasiado y

terminar en juicios subjetivos, dado

el peso de algunas variables

Ayuda a transformar gran

variedad de indicadores en un

sistema fácil de comunicación

Un solo índice puede no ser

indicativo de toda la dinámica del

sistema

La información derivada de su

aplicación, es de utilidad tanto

para personas estrechamente

relacionadas con el tema, como

para personas apenas

familiarizadas

Un índice esta limitado en términos

espacio temporales

Pros y contras de los ICAs

Usos de los ICAs

Manejo del recurso

Clasificación de áreas

Aplicación de la normatividad

Análisis de la tendencia

Información pública

Investigación científica

Procedimiento general para la formulación de un

índice de calidad del agua

Selección de parámetros o variables

Categorías Variables que representan

Nivel de oxígeno

Aspectos de salud

Eutrofización

Características físicas

Selección de variables por Dunnette, 1979

[OD], DBO5, DQO, Temperatura

Fosfatos, Nitratos, Sulfatos, DBO5

Microbiológicos

Color, olor, sabor, Turbidez

Determinación de valores para cada parámetro: Subíndice

Tiene como propósito la transformación de las variables de

una escala dimensional a una adimensional para permitir

su agregación.

Determinación del índice por agregación de subíndices

ICA= Índice de la calidad del agua

n = Número de parámetros

qi= Escala de calidad subíndice

del parámetro i

Wi = Factor de ponderación del

parámetro i

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

ISNF Temperatura, pH, OD, DBO, SDT, turbiedad,

coliformes fecales, NO3 -N y fosfatos total

Curvas - Promedio

Dinius (1987) Temperatura (aire-superficie), pH, OD, DBO, color,

conductividad, NO3 -N, alcalinidad, dureza,

cloruros, coliformes totales y fecales

Ecuación - Media

geométrica ponderada

Agua de Oregon

OWQI

Temperatura, pH, OD, DBO, ST, NO2, -N, NO3 .N,

NH4 .N, fosfatos totales y coliformes fecales

Ecuaciones - Cuadrado

de la media armónica

Idaho OD, turbidez, fosfatos totales, coliformes fecales y

conductividad

Ecuación Proporción

logarítmica

Estados Unidos

Canadá

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

British Columbia Se basa en consecución de objetivos los cuales son

los límites seguros de las variables dadas por la

normatividad.

Fórmulas . Raíz cuadrada

de la sumatoria

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

León

(1998)

Diferencia de Temperatura, pH, OD, DBO5, DQO,

SST, NO3 .N, NH4 .N, fosfatos, alcalinidad,

Dureza, fenoles, cloruros, coliformes totales y

fecales

Fórmulas . Promedio

geométrico ponderado

Montoya (1997) Conductividad, pH, OD, DBO5, ST, SST, NO2 -N,

NO3 .N, NH4 .N, Turbiedad, color, alcalinidad,

dureza, cloruros, grasas y aceites, fosfatos,

detergentes, coliformes totales y fecales

Ecuaciones . Promedio

ponderado

México

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

CETESB (2002) Temperatura, pH, OD, DBO5, ST, turbiedad,

coliformes fecales, nitrógeno total y fósforo total

Curvas - Promedio

ponderado

Brasil

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

Behar et al.

(1997)

OD, DBO5 y coliformes fecales Curvas – Promedio

pH, OD, DBO ponderado 5, ST, Turbiedad y

coliformes

Curvas - Promedio

ponderado Rojas (1991) pH, OD, DBO ST, turbiedad y coliformes, fecales

Icauca

pH, OD, color, turbiedad, DBO5, nitrógeno total,

fósforo total, ST, SST y coliformes Fecales

Colombia

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

UWQI Cadmio, cianuro, mercurio, selenio, arsénico,

fluoruro, NO³, N, OD, DBO 5,, fÛsforo total, pH y

coliformes totales

Ecuación – Promedio aritmético

Comunidad Europea

ICA Variables incluidas Tipo de estimación

Calidad general

ICG

Considera 23 par·metros, 9 Básicos (coliformes

totales, OD, DQO, DBO 5 , conductividad, fosfatos

totales, SST, NO 3 N, y pH) y 14 complementarios

Grafica - Promedio

aritmético ponderado

(ISQA)

Temperatura, OD, DQO, SST y

conductividad

Curva - Sumatoria

España

Índice de la Fundación Nacional de Saneamiento

(INSF)

Metodología del diseño

i Subi Wi

1 Coliformes Fecales 0.15

2 pH 0.12

3 DBO5 0.10

4 Nitratos 0.10

5 Fosfatos 0.10

6 temperatura 0.10

7 Turbidez 0.08

8 Sólidos totales 0.08

9 Oxígeno disuelto 0.17

Curvas de Función

Figura 1. Valoración de la calidad del agua en función de Coliformes fecales

Nota: Si CF > 105 Sub1=3

Su

b1

Coliformes Fecales

pH

Figura 2. Valoración de la calidad del agua en función del pH

Nota: Si pH < 2, Sub2 =2 y si pH>12 Sub2 =3

Su

b2

DBO5

Figura 3. Valoración de la calidad del agua en función de la DBO5

Nota: Si DBO5 > 30, Sub3 = 2

Su

b3

Nitratos

Figura 4. Valoración de la calidad del agua en función de los nitratos

Nota: Si NT>100, Sub4=2

Su

b4

Fosfatos

Figura 5. Valoración de la calidad del agua en función del fosforo

Nota: Si PO4= >10, Sub5 =5

Su

b5

Temperatura

Figura 6. Valoración de la calidad del agua en función de la temperatura

Nota: Si ΔT>15°C Sub6=9

Su

b6

Turbidez

Figura 7. Valoración de la calidad del agua en función de la turbidez

Nota: Si turbidez >100, Sub7= 5

Su

b7

Sólidos Totales

Figura 8. Valoración de la calidad del agua en función de los sólidos disueltos totales

Nota: Si ST >500, Sub8= 3

Su

b8

Oxígeno Disuelto

Figura 9. Valoración de la calidad del agua en función del oxígeno disuelto

Nota: Si O.D % saturación >140, Sub9= 47

Valor INSF Calificación del agua

91 – 100 Excelente

71 – 90 Buena

51 – 70 Regular

26 – 50 Mala

0 – 25 Muy mala

Índices Biológicos de la Calidad del Agua

BMWP (Biological Monitoring Working Party Score)

Es un índice de calidad de agua basado tanto en la estructura

y composición de macro-invertebrados acuáticos.

Son razonablemente sedentarios, están directamente afectados por las

sustancias vertidas en las aguas.

Tienen un ciclo de vida largo en comparación con otros organismos

Abarcan en su conjunto un amplio espectro ecológico

Tienen un tamaño aceptable frente a otros microorganismos

SENSIBILIDAD CALIDAD DE AGUA CALIFICACIÓN

No aceptan contaminantes Muy buena 9-10

Aceptan muy pocos contaminantes Buena 7-8

Aceptan pocos contaminantes Regular 5-6

Aceptan mayor cantidad de

contaminantes

Mala 3-4

Aceptan muchos contaminantes Muy mala 1-2

Crustáceos Anélidos

Moluscos

Aracnidos

Miriapodos

Insectos

Lugares donde pueden vivir los macroinvertebrados acuáticos

• Hojas flotantes y en sus restos

• Troncos caídos y en descomposición

• Lodo o arena en el fondo del rio

• Sobre o debajo de las piedras

• Donde el agua es mas correntosa

• Donde el agua es tranquila o estancada

Fuentes de alimento de los macroinvertebrados acuáticos

• Plantas acuáticas y restos de plantas

• Otros invertebrados y peces

• Elementos en descomposición

• Animales en descomposición

Como se hace el monitoreo

Seleccionar el lugar a monitorear

Colectar los macroinvertebrados

Identificar los macroinvertebrados

Analizar la información

Piedras y hojaraza

Red de patada

Clase Puntaje Calificación del agua

I 100 - 120 No contaminada

II 61 - 99 Inicio de contaminación

III 36 - 60 Contaminada

IV 16 - 35 Muy contaminada

V < 16 Séptica

Índice de la Calidad del Hábitat

QHEI (Qualitative Habitat Evaluation Index)

Es una técnica para evaluar y cuantificar las condiciones de los hábitats acuáticos en corrientes hídricas (Willamson,1999)

Es un índice de hábitat físico diseñado para proporcionar una evaluación empírica y cuantificada de las características de los macro-hábitats acuáticos (OhioEPA, 2010)

www.usda.gov/stream_restoration/chap1.html

Escalas Espaciales de estudio en los sistemas Loticos

Segmento de la

corriente

Segmento del

sistema

Presa de escombros

Extensión del

sistema

Sistema de

rápidos y

remansos

Sistema de

microhábitat

Hojas y detritos

adheridos al

margen

Arena y limo

sobre piedras

Franja

transversal sobre

las piedras

Musgo

sobre las

rocas

Parche de grava

fina

HABITATS EN BUEN ESTADO

HABITATS MODIFICADOS

Integridad Biológica

"La capacidad de soportar y mantener una comunidad biológica

equilibrada, integrada y adaptada, conforme a su organización

en la composición de especies, la diversidad y funcionalidad

comparable de sus hábitats naturales dentro de una región"

(Karr,1981)

Zonas con mínima intervención

Zonas fuertemente impactadas

Sustrato

Rocoso

Arenoso

Grava

Tipos

Cobertura Vegetal

Tipo

Herbácea

Pastizal

Arbórea

Cultivo

Cantidad

Denso

Semi-denso

Ralo

Distribución

Pioneras

Intermedias

Avanzadas

Morfología de Canales

Sinuosidad

Canalización

Estado de los corredores riparios y erosión de la banca

Estructuras remansos/rápidos

Comparación entre Métodos Químicos y el uso

de Bioindicadores

Métodos

Químicos

INSF

Bioindicadores

BMWP

Evaluación

Cualitativa

QHEI

Comunicación al público

Específicos – No integra

valoración ecosistémica

Integran varios factores de valoración de calidad

ecosistémica

Instantáneos Integran en el tiempo

Puntuales Integran en el espacio

Muy Costoso Costo Moderado Bajo Costo

Integridad del Recurso Hídrico