UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE NICARAGUA CENTRO PARA LA INVESTIGACION EN RECURSOS

ACUATICOS DE NICARAGUA

Informe Final Primera y Segunda Campaas de Muestreo

PROYECTO EVALUACION DEL IMPACTO DE LOS LIXIVIADOS DEL BASURERO DE LA CIUDAD DE MANAGUA, LA CHURECA, A LAS AGUAS

DEL LAGO XOLOTLAN, AL ACUIFERO AFECTADO Y A LA LAGUNA ACAHUALINCA

11 DE NOVIEMBRE 2009

Contenido 1. INTRODUCCIN ........................................................................................................ 12. OBJETIVOS ................................................................................................................ 13. METODOLOGAS ....................................................................................................... 1

3.1. Diseo de muestreo y seleccin de anlisis ........................................................ 13.2. Piezmetros ......................................................................................................... 53.3. Tcnicas de Muestreo .......................................................................................... 73.4. Anlisis realizados ............................................................................................... 83.5. Anlisis fsico-qumicos y nutrientes .................................................................... 83.6. Anlisis Microbiolgico en agua y sedimentos ..................................................... 83.7. Anlisis hidrobiolgicos (fitoplancton, zooplancton y zoobentos) ......................... 93.8. Metales pesados ................................................................................................ 113.9. Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO5), Demanda Qumica de Oxgeno (DQO), Carbono Orgnico Disuelto (COD), Anlisis de protenas, Aromaticidad y Fenoles ......................................................................................................................... 113.10. Oxgeno, CO2 y Sulfuro ...................................................................................... 123.11. Plaguicidas organoclorados, organofosforados, carbamatos, triazinas e hidrocarburos aromticos polciclicos (PAHs) ............................................................. 133.12. Tcnicas de muestreo de plaguicidas, carbamatos, triazinas y PAHs .............. 133.13. Anlisis de plaguicidas organoclorados y organofosforados en agua ................ 133.14. Anlisis de plaguicidas carbamatos en agua ..................................................... 133.15. Anlisis de plaguicidas organoclorados, organofosforados y carbamatos en lixiviados ....................................................................................................................... 143.16. Anlisis de triazinas en lixiviados ....................................................................... 143.17. Anlisis de hidrocarburos aromticos policclicos (PAHs) en lixiviados ............ 143.18. Anlisis de plaguicidas organoclorados y triazinas en sedimentos .................... 143.19. Anlisis de hidrocarburos aromticos policclicos (PAHs) en sedimento .......... 143.20. Contenido de materia orgnica .......................................................................... 14

4. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD ....................................................................... 155. RESULTADOS .......................................................................................................... 15

5.1. rea de Influencia del Vertedero en el Lago Xolotln ........................................ 155.1.1. Niveles y volmenes en el Lago Xolotln ........................................................... 155.1.2. Caractersticas fsico-qumicas del agua en los transectos ................................ 155.1.3. Nutrientes: Nitrgeno y fsforo del agua en los transectos ................................ 255.1.4. Sulfuros .............................................................................................................. 305.1.5. Carga orgnica del agua .................................................................................... 305.1.6. Comunidad bacteriana en el Lago Xolotln ....................................................... 385.1.7. Indicadores bacteriolgicos y estado sanitario en los transectos y puntos control en el Lago Xolotln ....................................................................................................... 445.1.8. Fitoplancton en los transectos y puntos control del Lago Xolotln (Mayo 2009) 465.1.8.1. Estructura Comunitaria del Fitoplancton ....................................................... 465.1.8.2. Abundancia numrica (Indl-1) y Biom5.1.8.3. Biomasa clorofila a (gl-1) .......................................................................... 505.1.9. Zooplanc

asa peso hmedo (gl-1) ................... 48

ton en el Lago Xolotln ........................................................................ 52

5.1.9.1. Estructura comunitaria .................................................................................. 525.1.9.2. Diversidad de la comunidad .......................................................................... 555.1.9.3. Abundancia numrica ................................................................................... 585.1.9.4. Asociacin fitoplancton-zooplancton ............................................................. 615.1.10. Zoobentos en el Lago Xolotln ..................................................................... 625.1.10.1. Estructura Comunitaria Bentnica ............................................................. 625.1.10.2. Riqueza de especies y Diversidad ............................................................. 635.1.10.3. Diversidad ................................................................................................. 665.1.10.4. Distribucin ................................................................................................ 685.1.10.5. Densidad poblacional ................................................................................ 695.1.11. ndice del estado trfico (IET) ....................................................................... 715.1.11.1. Generalidades ........................................................................................... 715.1.11.2. Clasificacin de las categorias trficas segn Toledo et al, 1984 ............. 715.1.11.3. Clasificacin de los IET en el Lago Xolotln .............................................. 725.1.11.3.1. ndice de Estado Trfico segn Clorofila-a y Transparencia (DS) .......... 725.1.11.3.2. ndice de Estado Trfico segn Fsforo y Ortofosfato ........................... 745.1.12. Plaguicidas organoclorados, organofosforados, triazinas, carbamatos y PAHs en transectos y puntos control del Lago Xolotln, y en el Cauce de Acahualinca775.1.12.1. Resultados de plaguicidas organofosforados en agua de los transectos y puntos control en el Lago Xolotln y del Cauce de Acahualinca .................................. 775.1.12.2. Resultados de plaguicidas carbamatos en el agua de los transectos y puntos control en el Lago Xolotln y del Cauce de Acahualinca .................................. 785.1.12.3. Resultados de plaguicidas organoclorados en sedimentos de los transectos y puntos control en el Lago Xolotln y del Cauce de Acahualinca .............. 785.1.12.4. Resultados de triazinas en sedimentos de los transectos y puntos control en el Lago Xolotln y el Cauce de Acahualinca ............................................................ 845.1.12.5. Resultados de hidrocarburos aromticos policclicos (PAHs) en sedimentos de los transectos y puntos control en el Lago Xolotln .............................. 845.1.13. Metales pesados en los sedimentos del Lago Xolotln ................................ 855.1.13.1. Arsnico (As) ............................................................................................. 855.1.13.2. Mercurio (Hg) ............................................................................................ 865.1.13.3. Plomo (Pb) ................................................................................................ 895.1.13.4. Cadmio (Cd) .............................................................................................. 915.1.13.5. Cromo (Cr) ................................................................................................ 925.1.13.6. Nquel (Ni) ................................................................................................. 925.1.13.7. Cobre (Cu) ................................................................................................. 925.1.14. Caractersticas fsico-qumicas, carga orgnica, nutrientes, sulfuro, fenoles y aceites y grasas en los minipiezmetros del Lago Xolotln. ......................................... 945.1.15. Bacterias Heterotrficas (por cultivo) y Conteo Directo de bacterias en los minipiezmetros instalados a orillas del Lago Xolotln ............................................... 1155.1.16. Plaguicidas organoclorados en agua de los minipiezmetros instalados a orillas del Lago Xolotln .............................................................................................. 1165.1.17. Metales pesados en el agua de los minipiezmetros instalados a orillas del Lago Xolotln .............................................................................................................. 1175.1.17.1. Arsnico (As) ........................................................................................... 1175.1.17.2. Mercurio (Hg) .......................................................................................... 1185.1.17.3. Cadmio (Cd) ............................................................................................ 1195.1.17.4. Plomo (Pb) .............................................................................................. 120

5.1.17.5. Cromo (Cr) .............................................................................................. 1215.1.17.6. Cobre (Cu) ............................................................................................... 1225.1.17.7. Nquel (Ni) ............................................................................................... 1235.1.18. Condicin fsico-qumica, nutrientes, sulfuro, fenoles, aceites y grasas y carga orgnica en el Cauce de Acahualinca ............................................................... 1245.1.19. Contenido de materia orgnica (%) y granulometra en los sedimentos de los transectos y puntos control del Lago Xolotln y el Cauce de Acahualinca ................. 1265.1.20. Resumen de resultados del Lago Xolotln ................................................. 1275.1.21. Conclusiones Lago Xolotln ....................................................................... 1385.2. Laguna Acahualinca y su rea de influencia .................................................... 1395.2.1. Niveles de agua en la Laguna Acahualinca ..................................................... 1415.2.2. Caractersticas fsico-qumicas en la Laguna Acahualinca y los minipiezmetros instalados en su rea de influencia y sitio de la cantera ............................................. 1415.2.3. Compuestos orgnicos, sulfuro, fenoles y aceites y grasas en la Laguna Acahualinca y los minipiezmetros instalados en su rea de influencia ..................... 1495.2.4. Nutrientes en la Laguna Acahualinca ............................................................... 1525.2.5. Comunidad bacteriana en la Laguna Acahualinca ........................................... 1545.2.6. Bacterias totales en la Laguna Acahualinca .................................................... 1555.2.7. Indicadores microbiolgicos en la Laguna Acahualinca ................................... 1575.2.8. Indicadores microbiolgicos en el Cauce Acahualinca .................................... 1585.2.9. Indicadores microbiolgicos en la Cantera ...................................................... 1595.2.10. Caractersticas hidrobiolgicas de la Laguna Acahualinca ......................... 1605.2.10.1. Estructura comunitaria del fitoplancton .................................................... 1605.2.10.2. Abundancia Numrica (Indl-1) y Biomasa peso-hmedo (mgl-1) ............ 1625.2.10.3. Diatomeas como indicadoras de condiciones ambientales ..................... 1665.2.11. Clasificacin de los IET en la Laguna de Acahualinca y Cantera ............... 1705.2.12. Resultados de metales pesados en los sedimentos de la Laguna Acahualinca y en los minipiezmetros perimetrales ................................................... 1705.2.12.1. Arsnico (As) ........................................................................................... 1715.2.12.2. Cadmio (Cd) ............................................................................................ 1715.2.12.3. Cobre (Cu) ............................................................................................... 1725.2.12.4. Mercurio (Hg) .......................................................................................... 1725.2.12.5. Cromo (Cr) .............................................................................................. 1735.2.12.6. Nquel (Ni) ............................................................................................... 1735.2.12.7. Plomo (Pb) .............................................................................................. 1735.2.13. Resultados de metales pesados en agua de la Cantera ............................ 1745.2.13.1. Cadmio (Cd) ............................................................................................ 1745.2.13.2. Cobre (Cu) y Mercurio (Hg) totales .......................................................... 1745.2.13.3. Cromo Total ............................................................................................. 1755.2.13.4. Plomo Total ............................................................................................. 1755.2.14. Plaguicidas en la Laguna de Acahualinca, su rea de influencia y la Cantera1755.2.14.1. Resultados de plaguicidas organofosforados en agua de la Laguna Acahualinca y la Cantera ............................................................................................ 1765.2.14.2. Resultados de carbamatos en agua de la Laguna Acahualinca y la Cantera1765.2.14.3. Resultados de plaguicidas organoclorados en sedimentos de la Laguna Acahualinca ................................................................................................................ 1765.2.14.4. Resultados de triazinas en sedimentos de la Laguna Acahualinca ......... 1775.2.15. Contenido de materia orgnica (%) en sedimentos de la Laguna Acahualinca178

5.2.16. Resumen de resultados en la Laguna Acahualinca .................................... 1785.2.17. Conclusiones Laguna Acahualinca ............................................................. 1845.3. Vertedero Municipal La Chureca y Los Martnez ........................................... 1845.3.1. Niveles en los minipiezmetros en el Basurero y Los Martnez ....................... 1855.3.2. Parmetros de campo ...................................................................................... 1865.3.3. Anlisis Fsico-qumico completo ..................................................................... 1905.3.4. Carga orgnica, fenoles, sulfuro, protenas, % de aromaticidad y nutrientes .. 2005.3.4.1. Carga orgnica ........................................................................................... 2005.3.4.2. Fenoles ....................................................................................................... 2065.3.4.3. Sulfuro ........................................................................................................ 2065.3.4.4. Protenas y Aromaticidad ............................................................................ 2075.3.4.5. Nutrientes ................................................................................................... 2105.3.5. Bacterias heterotrficas (por cultivo) y conteo directo de bacterias en los lixiviados del Basurero y Los Martnez........................................................................ 2165.3.6. Metales pesados en agua de los minipiezmetros del Basurero y Los Martnez2185.3.6.1. Arsnico (As) .............................................................................................. 2195.3.6.2. Mercurio (Hg) .............................................................................................. 2195.3.6.3. Cadmio (Cd) ............................................................................................... 2215.3.6.4. Plomo (Pb) .................................................................................................. 2225.3.6.5. Cromo (Cr) .................................................................................................. 2245.3.6.6. Nquel(Ni).................................................................................................... 2255.3.6.7. Cobre (Cu) .................................................................................................. 2265.3.7. Plaguicidas en el Basurero y Los Martnez ...................................................... 2285.3.7.1. Plaguicidas organoclorados en lixiviados del MP-CIGEO y en agua del MPB-10 en Los Martnez ..................................................................................................... 2285.3.8. Resumen del Basurero y Los Martnez ............................................................ 2305.3.9. Conclusiones del Basurero y Los Martinez ...................................................... 2345.3.10. Direccin de flujo y dinmica de la estela de contaminacin ...................... 235

6. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 2467. Anexos .................................................................................................................... 254

7.1. ANEXO 1. Resultados del primer pre-muestreo en el Lago Xolotln. .............. 2547.2. ANEXO 2. Resultados del segundo pre-muestreo en el Lago Xolotln. .......... 2587.3. ANEXO 3. Volumen y niveles promedios semanales del Lago Xolotln, perodo 1997 al 20 de octubre 2008. ....................................................................................... 2627.4. ANEXO 4. Caractersticas fsico-qumicas en transectos y puntos control del Lago Xolotln .............................................................................................................. 2637.5. ANEXO 5. Indicadores bacteriolgicos y estado sanitario en los transectos y puntos control en el Lago Xolotln .............................................................................. 2677.6. Anexo 6. Bacterias Heterotrficas (por cultivo) y Conteo Directo de bacterias en los minipiezmetros del Lago Xolotln y Laguna Acahualinca ................................... 2727.7. ANEXO 7. Mapas de Metales Pesados en la Laguna Acahualinca y su rea de influencia ..................................................................................................................... 2757.8. Anexos 8: Fitoplancton en el lago Xolotlan ...................................................... 2787.9. Anexo 9: Zooplancton ...................................................................................... 279

1. INTRODUCCIN El presente documento es un informe de los resultados obtenidos en la primera (Noviembre 2008) y segunda (Mayo 2009) campaa del muestreo ejecutado por el Centro para la Investigacin en Recursos Acuticos de Nicaragua (CIRA/UNAN) enmarcados en el proyecto Evaluacin del Impacto de los Lixiviados del Basurero de la Ciudad de Managua, La Chureca, a las Aguas del Lago Xolotln, al Acufero Afectado y a la Laguna Acahualinca.

Hay que notar que durante la realizacin de la primera campaa de muestreo, correspondiente a la poca de invierno, el lago tena un volumen de agua aumentado, ya que presentaba uno de los mximos niveles medios de agua registrados (40.48 msnm), despus del huracn Mitch (Ver Anexo 3); y para la poca de verano los niveles del lago (39.48 msnm). A pesar de la disminucin de nivel de 1m, las aguas del lago an mantenan contacto directo con la parte inferior del basurero. El lago contena un volumen de 10408.42 x10 6 m3 en invierno (noviembre de 2008) el cual disminuyo en 1085.02 x106m3 hasta 9323.40x106m3 en verano (mayo 2009).

Este informe de avance incluye la disertacin de algunos de los resultados analticos: fsico-qumicos de aguas residuales y naturales, as como de componentes biolgicos. Estos resultados corresponden a la primera y segunda campaa de muestreo (estacin lluviosa -Noviembre 2008- y estacin seca -Mayo 2009-) y presentan algunas conclusiones propias a las condiciones prevalecientes durante estos muestreos puntuales de un ciclo anual. Es importante mencionar que el convenio entre el CIRA/UNAN y la Alcalda de Managua proyecta un estudio de 4 campaas de muestreo para poder evaluar las condiciones en diferentes estaciones (seca y lluviosa) en un periodo de dos aos.

2. OBJETIVOS Comprender el proceso de contaminacin causada por el vertedero municipal de Managua al Lago Xolotln, el acufero subyacente, y la Laguna Acahualinca a travs de la caracterizacin de los lixiviados, sus vas de entrada y su impacto sobre el recurso hdrico.

3. METODOLOGAS

3.1. Diseo de muestreo y seleccin de anlisis

Con el fin de comprender el proceso de contaminacin generado por el basurero La Chureca en su rea de influencia, sta se dividi en 3 sub-reas del estudio: 1) Lago Xolotln, 2) Laguna Acahualinca y su rea de influencia, 3) Vertedero municipal y Los Martnez. Se realizaron dos campaas de muestreo: invieno (Noviembre 2008) y verano (Mayo 2009). En cada sub-rea se realizaron una serie de anlisis los cuales se detallan en la Tabla 1.

1

En base a los resultados de dos premuestreos intensivos (Anexos 1 y 2) se dise el plan de muestreo para evaluar la influencia del basurero y los lixiviados en el Lago Xolotln. Estos premuestreos consistan en tomar muestreas en dos reas de posible influencia del basurero en un total de 190 puntos donde se realiz medidas de campo de pH, conductividad y oxgeno; as como anlisis de cloruros y amonio.

Para el muestreo de invierno, la ubicacin de los puntos de muestreo en el Lago Xolotln se distribuy en 5 transectos de estudio y 2 puntos control (Figura 1a; Tabla 2). Los que se muestrearon entre el 7 y 11 de noviembre del 2008. Los transectos en el lago se definieron ubicando un total de 17 puntos distribuidos, los que responden a la siguiente codificacin: TS1 (01-04), TS2 (01-04), TS3 (01-03), TS4 (01-03) y TS5 (01-03). Mientras que para el muestreo de verano (entre el 7 y 9 de mayo 2009), a los sitios anteriores se aadi un transecto (TS6) localizado a 20m de la costa y a aproximadamente 300m al oeste del TS5. Este transecto const con 3 puntos de monitoreo (Figura 1b; Tabla 2). El objetivo de aadir este transecto fue el de incluir toda el rea que podra estar siendo afectada por los residuos del botadero municipal, ya que los resultados de invierno muestran que hay afectacin en esta direccin que podra ser ocasionada por el oleaje y el viento (litoral del lago hacia el oeste del basurero).

Tabla 1. Anlisis realizados en las sub-reas de muestreo para ambas campaas de muestreo.

Sub-reas estudiadas

Datos de campo

Anlisis

pH, T, Eh, OD, CE

FQ c

ompl

eto

Nut

rient

es

Mic

robi

gic

o

Plag

uici

das

y PA

Hs

Hid

robi

olg

icos

Met

ales

Pes

ados

Ox

geno

, CO

2, su

lfuro

DB

O5,

DQ

O, C

OD

, Fe

nole

s,

Prot

ena

s y

%

arom

atic

idad

Lago Xolotln X X X X X X X X X X Laguna Acahualinca y su rea de influencia X X X X X X X

X X X

Basurero y Los Martnez X X X X X X X X

2

3

Figura 1a. Puntos de Muestreo en transectos y control en el Lago Xolotln en invierno (noviembre) 2008.

C-02

C-01

Basurero Acahualinca

Laguna Acahualinca

Lago Xolotln

4

Figura 1b. Puntos de muestreo en transectos y control en el Lago Xolotln en verano (mayo) 2009.

En la Laguna Acahualinca para el muestreo de invierno (5 de noviembre 2009) se seleccion un punto en el centro del rea libre de macrfitas para el muestreo de agua y sedimentos.

C-02

C-01

Lago Xolotln

La Chureca

Laguna Acahualinca

En verano (11 de mayo 2009), la alcalda municipal solicito que se incluyera en el estudio un punto situado en el sitio donde se extrajo material selecto, ubicado al norte de la Laguna Acahualinca, al cual se denomin como Cantera. De este punto se extrajeron muestras con el fin de establecer indicadores sobre el posible impacto y distribucin de los lixiviados en el lugar.

Tabla 2. Ubicacin de los puntos de muestreo por transecto en el Lago Xolotln y puntos control.

Sitios Este Norte UbicacinTS1-01 576144 1345140 A 350 m de la costaTS1-02 575943 1345361 A 300 m de TS1-01TS1-03 575732 1345589 A 300 m de TS1-02TS1-04 575524 1345794 A 300 m de TS1-03TS2-01 575339 1345093 A 50 m de la orilla del basurero TS2-02 575245 1345609 A 500 m del TS2-01TS2-03 575226 1345916 A 300 m del TS2-02TS2-04 575201 1346218 A 300 m del TS2-03TS3-01 575073 1345001 A 20 m de la orilla del basurero TS3-02 574991 1345286 A 300 m del TS3-01TS3-03 574903 1345584 A 300 m del TS3-02TS4-01 574711 1344969 A 20 m de la costa del Lago TS4-02 574610 1345249 A 300 m del TS4-01TS4-03 574500 1345547 A 300 m del TS4-02TS5-01 574371 1344836 A 20 m de la costa del Lago TS5-02 574230 1345107 A 300 m del TS5-01TS5-03 574090 1345370 A 300 m del TS5-02TS6-01 574031 1344709 A 20 m de la costa del Lago TS6-02 573860 1344980 A 300 m del TS6-01 TS6-03 573727 1345241 A 300 m del TS6-02

C-01 583456 1352122 Entre la Baha Norte y Sur C-02 569911 1366027 Centro de la Baha Norte

3.2. Piezmetros

Se excavaron dispositivos minipiezmetros para monitoreo de nivel y de parmetros qumicos. Durante la primera campaa se instalaron 15 (se muestrearon entre el 21 de noviembre y el 2 de diciembre del 2008), 5 a la orilla del Lago Xolotln (MPL-01 al 05), 2 en la ribera de la laguna y el basurero MPB-04 y MPB-05, 3 a orillas del cauce de la Laguna Acahualinca MPB-01 al MPB-03 y 5 en el terreno de Los Martnez MPB-06 al MPB-10 (Figura 2a). Estos tuvieron que colocarse nuevamente y otros se reubicaron para la segunda campaa (del 5 al 8 de mayo), por haber sufrido vandalismo en su mayor parte, en otros casos porque los sitos fueron empleados por la municipalidad para el vertido de basura (orillas del cauce de la Laguna Acahualinca) y en el caso de los MPL que se ubicaron en el litoral de lago se redistribuyeron para llegar hasta la altura de la ensenada cercana a donde fue la industria Pennwalt y con ello establecer una mayor cobertura del rea a monitorear (Figura 2b).

5

De tal forma que para la segunda campaa de muestreo se instalaron 16 minipiezmetros distribuidos as: 6 minipiezmetros a orillas del Lago Xolotln (MPL-01 al MPL-06), 3 a orillas del cauce de la Laguna Acahualinca (MPB-01 al MPB-03), 2 en el litoral de la laguna y el basurero (MPB-04 y MPB-05), 2 a lo interno de la laguna (MPLA-01 y MPLA-02) y 3 en el terreno de Los Martnez (MPB-08 y MPB-10). La profundidad de los dispositivos oscila entre 0.5 y 1.5m, de acuerdo a la profundidad del nivel fretico.

Un pozo excavado en el terreno Los Martnez (PE-LM), que por su localizacin aguas arriba, se supone fuera del rea de influencia, fue utilizado como sitio de control de lixiviados. Durante un estudio anterior, realizado en el ao 2004, se perfor un minipiezmetro con ms de 17m de profundidad. El objetivo es caracterizar el contenido y concentraciones de lixiviados del basurero. Los resultados de ste sern comparados con las concentraciones y contenidos de los dispositivos instalados en la ribera del lago, laguna y rea Los Martnez, los cuales son de monitoreo de agua subterrnea. Los niveles del agua en los piezmetros sirven para determinar la direccin de flujo desde el basurero.

Figura 2a. Ubicacin de los minipiezmetros muestreados en el basurero, rea de la Laguna Acahualinca y Los Martnez. Invierno (noviembre) 2008.

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Figura 2b. Ubicacin de los minipiezmetros muestreados en el basurero, rea de la Laguna Acahualinca y Los Martnez en Verano 2009. Se muestra la localizacin de las pruebas de infiltracin.

3.3. Tcnicas de Muestreo

Las muestras fueron colectadas y preservadas siguiendo los protocolos de muestreo de los diferentes laboratorios del CIRA/UNAN.

A todas las muestras de agua superficial y subterrnea colectadas, se les midieron los parmetros de campo. Dentro de ellos, se analizaron el pH, la temperatura (T) y el oxgeno disuelto (OD) y conducitividad elctrica (CE) en verano. Para esto, se utilizaron equipos porttiles de campo, especficos para la medicin de cada uno de estos parmetros (Tabla 1).

Para la obtencin de agua en los transectos del Lago Xolotln y en la Laguna Acahualinca, se utilizaron diferentes dispositivos de muestreo (bailer, botella Van Dorn, cmara de Schindler). Para las muestras de sedimentos en el lago y la laguna, se utilizaron muestreadores de ncleo (core) y la draga Van Veen.

En el caso de los lixiviados en el rea del Lago Xolotln, basurero, alrededor de la Laguna Acahualinca y en Los Martnez, se instalaron minipiezmetros (Figuras 2a y 2b); las muestras de los minipiezmetros fueron colectadas utilizando una bomba peristltica con manguera de polietileno. Para cada minipiezmetro se utiliz una manguera nueva, para evitar el riesgo de contaminacin cruzada. En otros minipiezmetros se utiliz una vlvula WaTerra (vlvula tipo check) conectada a una manguera de polietileno para colectar la muestra.

7

3.4. Anlisis realizados

3.5. Anlisis fsico-qumicos y nutrientes

Las variables fsico-qumicas analizadas se presentan en la Tabla 3, siguiendo los Procedimientos Operativos Normalizados (PON) de los Laboratorios de Aguas Naturales y Aguas Residuales del CIRA/UNAN, los cuales se basan en la Metodologa Estndar para el Anlisis de Aguas Naturales y Aguas Residuales (APHA et al., 2005).

En invierno los anlisis (fsico-qumicos y nutrientes) fueron realizados en todos los puntos de los 5 transectos sealados en el lago y en uno de los minipiezmetros instalados en la ribera del Lago (MPL-02). Para el verano se incluyeron en todos los minipiezmetros a orillas de la costa para estos anlisis, as como a los 6 transectos del lago.

En el centro de la Laguna Acahualinca a 30cm de la superficie, se colectaron muestras para anlisis fsico-qumicos y de nutrientes. Tambin se hicieron perfiles de temperatura, oxgeno disuelto, dixido de carbono libre y sulfuro de hidrgeno en invierno. Para el verano, se realizaron anlisis en el punto en el centro de la laguna, as como en los MPLA-01 y 02.

En invierno, en 1 de los 3 minipiezmetros instalados en el rea del basurero (MPB-02), se le realiz anlisis para fsico-qumicos completos y nutrientes; as como en el MP-CIGEO. En Los Martnez, se instalaron minipiezmetros para colectar muestras de agua residual proveniente de la generacin de lixiviados, y se seleccion un pozo excavado para monitorear la calidad del agua subterrnea (PE-LM, MPB-06 y MPB-10 se colectaron muestras para anlisis fsico-qumicos y nutrientes; Figura 2a). Para verano, en el basurero se realizaron fsico-qumicos completos y nutrientes para MPB-01, 02 y 03, as como para el MP-CIGEO; mientras que en Los Martnez, se colectaron muestras para MPB-08, MPB-10 y PE-LM (Figura 2b).

3.6. Anlisis Microbiolgico en agua y sedimentos

Se determinaron las concentraciones de bacterias totales y bacterias heterotrficas (por cultivo) en las muestras de agua colectadas en los cinco transectos y los puntos control en el Lago Xolotln (Tabla 2, Figuras 1a y 1b) con el objetivo de conocer la influencia de la carga orgnica presente en el agua sobre la comunidad bacteriana. Los indicadores bacteriolgicos se analizaron en todos los puntos de los 5 transectos y en los puntos control.

Las muestras de agua fueron analizadas inmediatamente despus de su recoleccin segn la metodologa de APHA, Standard Methods (1999), aplicando la tcnica de Tubos Mltiples (NMP) para la estimacin de bacterias coliformes termotolerantes, Escherichia coli y Estreptococos fecales.

Los ensayos bacteriolgicos de la comunidad bacteriana incluyen el recuento de bacterias heterotrficas (por cultivo) y se realiz utilizando el mtodo de placa vertida,

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con la metodologa de APHA Standard Methods (1999). Las bacterias totales en agua se analizaron segn APHA, modificado usando DAPI. Bacterias totales en sedimentos se analizaron por conteo directo al microscopio segn Bell & Ahlgren (1987).

En adicin se colectaron muestras de sedimentos para anlisis de coliformes termotolerantes ya que los sedimentos pueden acumular las bacterias entricas, a la vez que sirven como fuente de nutrientes. Por los efectos del movimiento del agua, stos se resuspenden y se reincorporan nuevamente a la columna de agua donde el contacto con animales y el hombre constituye un riesgo; de all la importancia de cuantificar la presencia de estos microorganismos en los sedimentos. Los sitios muestreados para coliformes termotolerantes en sedimentos fueron los puntos 01 y 02 de los 5 transectos, y en los puntos control (Tabla 2). Los anlisis se ejecutaron segn la metodologa descrita arriba.

3.7. Anlisis hidrobiolgicos (fitoplancton, zooplancton y zoobentos)

Se colectaron muestras superficiales de fitoplancton y en las races de las macrfitas de la Laguna Acahualinca. Las muestras de fitoplancton fueron evaluadas cuantitativamente (abundancia numrica, biomasa peso hmedo y clorofila-a), mediante el uso del microscopio invertido y siguiendo la tcnica de Utermehl (1958). La biomasa clorofila-a se estim a travs del mtodo de Nush & Palme (1975).

Las diatomeas contenidas en las races de las macrfitas fueron obtenidas mediante el lavado de las mismas con abundante agua y concentradas por sedimentacin. La limpieza de valvas para facilitar la observacin e identificacin de las diatomeas bajo el microscopio compuesto, se llev a cabo mediante el uso de perxido de hidrgeno como oxidante.

Para la colecta del zooplancton se utilizaron dos equipos colectores: redes y dispositivos de cierre (cmara de Schindler); captando muestras a 0, 1 y 2 metros de profundidad.

Se tomaron muestras de zoobentos en los sedimentos usando una draga de tipo Van Veen y de las races de las macrfitas; las muestras se revisaron bajo una lupa estereoscpica, y un compuesto marca Leitz. Los MIAB se clasificaron segn Clase, Orden, Familia, Gnero y Especie cuando esto fue posible, utilizando las claves taxonmicas de Roldan (1988), Pennak (1978) y Merrit & Cummins (1984).

Para evaluar la diversidad Alfa () en los transectos del lago (homogeneidad de las comunidades bnticas) fueron utilizados los siguientes ndices: Margalef y Shannon. Para la diversidad Beta () los ndices de Sorens y Morits Horn que evalan la similaridad espacial de la composicin y abundancia de especies.

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Tabla 3. Variables fsico-qumicas analizadas y tcnica analtica empleada.

Parmetros Mtodo Lmite de deteccin Rango de deteccin

Turbidez Turbidimtrico 0 a 999pH a 25C Potenciomtrico 0.10 a 14Conductividad a 25C Mtodo de laboratorio 1 a 10000Sol. totales disueltos Sumatoria de las sales disueltas Color verdadero Comparacin visual 5 a 70 Calcio Volumtrico titulacin con EDTA 0.08 Magnesio Volumtrico titulacin con EDTA 0.20 Sodio Fotometra de Llama 0.18 Potasio Fotometra de Llama 0.10 Cloruros Cromatografa inica 0.25 Nitratos Espectrofotomtrico, Reduccin

con Cadmio 0.05 Sulfatos Cromatografa inica 0.25 Carbonatos Volumtrico titulacin con HCl 2 Bicarbonatos Volumtrico titulacin con HCl 0.75 Dureza total Volumtrico titulacin con EDTA 0.13 Alcalinidad total Volumtrico titulacin con HCl 0.62 Alcalinidad a la fenolftalena Volumtrico titulacin con HCl 1.67 Slice disuelta Espectrofotomtrico,

Heptamolibdato de Amonio 0.20 Nitritos Espectrofotomtrico 0.003 Hierro total Espectrofotomtrico 0.02 Fluoruros Espectrofotomtrico 0.03 Amonio Azul de Indofenol 1 0.005 Nitrgeno total Segunda Derivada2 0.1 Nitrgeno orgnico Segunda Derivada2 0.1

Fsforo Total Digestin con cido ntrico y sulfrico; cido Ascrbico 0.005

Fsforo Reactivo cido Ascrbico 0.005 1Rodier, J. (1981). Anlisis de las Aguas Naturales, Aguas Residuales y Aguas de Mar. Espaa: Ediciones Omega 2 Crumpton, W.G., T.M. Isenhart & P. D. Mitchell. (1992). Nitrate and N analysis with second-derivate spectroscopy. Limnology & Oceanography 37:907-913.

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3.8. Metales pesados

Las variables de metales pesados son analizadas como se presenta en la Tabla 4, siguiendo los Procedimientos Operativos Normalizados (PON) del Laboratorio de Contaminantes Metlicos del CIRA/UNAN, basados en la Metodologa E. Rothery et al, 1988 y el Estndar Mtodo (APHA et al. 2005).

Tabla 4. Tcnicas Analticas por Espectrometra de Absorcin Atmica.Parmetro Mtodo Lmite de deteccinArsnico en agua AA con Generacin de Hidruros 2.02 g.l-1 Arsnico en suelo y sedimento AA con Generacin de Hidruros 0.011 g.g-1 Cadmio en agua AA con Horno de Grafito 0.15 g.l-1 Cadmio en suelo y sedimento AA con Llama 0.012 g.g-1 Cobre en agua AA con Horno de Grafito 3.84 g.l-1 Cobre en suelo y sedimento AA con Llama 0.25 g.g-1 Cromo en agua AA con Horno de Grafito 0.71 g.l-1 Cromo en suelo y sedimento AA con Llama 0.5 g.g-1 Mercurio en agua AA con Generacin de Vapor Fro 0.09 g.l-1 Mercurio en suelo y sedimento AA con Generacin de Vapor Fro 0.002 g.g-1 Nquel en agua AA con Horno de Grafito 5 g.l-1 Nquel en suelo y sedimento AA con Llama 0.97 g.g-1 Plomo en agua AA con Horno de Grafito 4.64 g.l-1 Plomo en suelo y sedimento AA con Llama 0.5 g.g-1

3.9. Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO5), Demanda Qumica de Oxgeno (DQO), Carbono Orgnico Disuelto (COD), Anlisis de protenas, Aromaticidad y Fenoles

Estos parmetros (DBO5, DQO y COD) miden el contenido de materia orgnica presente en las muestras.

La estimacin de la concentracin de protenas en una muestra de agua o lixiviados, nos permite conocer la calidad del carbono orgnico disuelto presente en la misma; bajo la premisa de que a mayor concentracin de protenas mayor la calidad del COD y mayor potencialidad de degradacin tendr este COD.

Otra medida de la calidad de la materia orgnica disuelta es el porcentaje de aromaticidad.

Los fenoles son indicadores de contaminacin industrial.

La DBO5 fue determinada usando el mtodo de modificacin de Azida; mientras que el mtodo tritimtrico de reflujo cerrado se emple para la estimacin de la DQO. El COD fue estimado por absorbancia a 254nm; y los fenoles se determinaron usando el mtodo 4-aminoantipirina.

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La concentracin de protenas de las muestras de agua y lixiviados se estim usando la prueba Quick StartTM Bradford Protein Assay (Bio-Rad laboratories, Inc.) siguiendo la gua proporcionada por el fabricante. La absorbancia fue medida a 595 nm usando Lambda 35 UV/Vis Spectrometer. La concentracin de protenas se calcul a partir de curvas estndares elaboradas a partir de BSA (suero albuminar bovino).

La aromaticidad de la materia orgnica presente en los diferentes puntos de muestreo se estim usando Lambda 35 UV/Vis Spectrometer. La absorbancia fue medida a 280 nm (Chin et al. 1994; Bengtsson & Trneman, 2004), la aromaticidad se calcul usando la siguiente frmula:

Aromaticidad (%) = lDOC

UVA*

*05.0 280 + 6.74

Donde: UVA280= absorbancia a 280 nm DOC= concentracin de carbono orgnico disuelto en mgl-1 l= anchura de la celda (cm)

Muestras de agua para estos compuestos, fueron tomadas en las 3 sub-reas de la zona de estudio (Lago Xolotln, Laguna Acahualinca y PE-LM); as como de los lixiviados en el basurero y en Los Martnez.

3.10. Oxgeno, CO2 y Sulfuro

El oxgeno representa la cantidad disponible de este elemento para los organismos acuticos. ste fue medido con un equipo porttil marca ORION modelo 810A+.

El dixido de carbono es un gas soluble y se absorbe por el agua. Disuelto en un agua natural hace parte de un sistema en equilibrio que involucra iones bicarbonato. La concentracin de estas formas depende del pH. La medicin de la concentracin de CO2 en los cuerpos de agua es con el fin de determinar su absorcin por el agua a travs de la interfase aire-agua; ya que dentro de los cuerpos de agua se produce por la respiracin de la biota acutica en procesos aerbicos o anaerbicos por descomposicin heterotrfica de la materia orgnica suspendida y sedimentada1. La determinacin de este compuesto es potenciomtrica.

Los sulfuros son producto de la descomposicin bacteriana en condiciones reductoras. La determinacin de este compuesto fue colorimtrica, midiendo la absorbancia a una longitud de onda de 670 nm, utilizando un espectrmetro UV Parkin-Elmer.

Muestras de agua para estos compuestos, fueron tomadas en las 3 sub-reas de la zona de estudio (Lago Xolotln, Laguna Acahualinca y PE-LM); as como de los lixiviados en el basurero y en Los Martnez.

1 Fundamentos de Fisicoqumica Ambiental. Universidad Nacional de Colombia. Programa Universidad Virtual. Consultado en: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/IDEA/Copy%20of%2098603/lecciones/Mod3/Parametros.htm. Fecha de consulta: 14-04-09)

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3.11. Plaguicidas organoclorados, organofosforados, carbamatos, triazinas e hidrocarburos aromticos polciclicos (PAHs)

3.12. Tcnicas de muestreo de plaguicidas, carbamatos, triazinas y PAHs

En la colecta de muestras de agua para el anlisis de residuos de plaguicidas organoclorados, organofosforados, carbamatos y PAHs se utilizaron botellas de vidrio Pyrex con capacidad de 2l. Estas se sumergieron lentamente por debajo de la superficie en un ngulo aproximado de 45 para evitar hacer burbujas. Las muestras fueron preservadas con 20ml de n-hexano grado plaguicida, almacenadas en la oscuridad y transportadas al laboratorio en termos con hielo.

Las muestras de lixiviados para los anlisis de plaguicidas organoclorados, organofosforados, plaguicidas carbamatos, herbicidas triazinas y PAHs se colectaron utilizando el sistema de bombeo con muestreador WaTerra (vlvula tipo check).

Las muestras de sedimento para el anlisis de residuos de plaguicidas organoclorados, herbicidas triazinas y PAHs se colectaron utilizando una draga Van Veen. Se coloca la muestra de sedimento sobre una bandeja de aluminio forrada con papel de aluminio, en donde es homogeneizada con una esptula de aluminio. El sedimento se almacena en el frasco de vidrio boca ancha, hasta llenar partes de su capacidad. El frasco se sella con papel de aluminio y se cierra, para posteriormente colocarlo en una bolsa plstica, y sellarla. Las muestras de sedimento fueron almacenadas en la oscuridad y transportadas al laboratorio en termos con hielo.

3.13. Anlisis de plaguicidas organoclorados y organofosforados en agua

La metodologa se fundamenta en la extraccin lquido-lquido, utilizando la tcnica de cromatografa de gases con detector de captura de electrones (ECD). Determina quince plaguicidas organoclorados (-BHC, -BHC, -BHC, lindano, heptacloro, heptacloro-epxido, -endosulfano, -endosulfano, aldrn, dieldrn, endrn, pp-DDD, pp-DDE, pp-DDT y toxafeno), y trece plaguicidas organofosforados (mocap, forate, terbufos, diazinn, metil-paratin, malatin, fentin, etil-paratin, DEF, etin, gutin, zolone, Co-ral). El mtodo es aplicable para agua potable, subterrnea, superficial y de mar, con bajo y alto contenido de materia orgnica disuelta.

3.14. Anlisis de plaguicidas carbamatos en agua

El mtodo se fundamenta en la extraccin lquido-lquido. Utiliza cromatografa de gases con un detector termoinico especfico (TSD). Determina 7 plaguicidas carbamatos (aldicarb, aldicarb sulfn, bendiocarb, carbaryl, carbofurn, oxamil y propoxur). El mtodo es aplicable para agua superficial, subterrnea y de mar.

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3.15. Anlisis de plaguicidas organoclorados, organofosforados y carbamatos en lixiviados

Los plaguicidas organoclorados, organofosforados y carbamatos en los lixiviados se analizaron, siguiendo la misma metodologa empleada en el anlisis en agua.

3.16. Anlisis de triazinas en lixiviados

Se fundamenta en la extraccin lquido-lquido; se utiliza la tcnica de cromatografa de gases con detector de captura de electrones (ECD); y determina 5 herbicidas triazinas (atrazina, cianazina, propazina, simazina y terbutilazina). El mtodo es aplicable para agua potable, subterrnea, superficial y de mar.

3.17. Anlisis de hidrocarburos aromticos policclicos (PAHs) en lixiviados

El mtodo para el anlisis de los PAHs en los lixiviados se fundament en la extraccin lquido-lquido. Se utiliza cromatografa de gases y determina cinco hidrocarburos aromticos policclicos: acenaftileno, fluoreno, fluoranteno, criseno, benzo(a)pireno. El mtodo es aplicable para agua superficial, subterrnea y de mar.

3.18. Anlisis de plaguicidas organoclorados y triazinas en sedimentos

La metodologa para la determinacin de plaguicidas organoclorados y herbicidas triazinas en sedimento, utiliza extraccin soxhlet y cromatografa de gases con detector de captura electrnica (ECD). El mtodo es aplicable para anlisis en suelo y sedimento con alto o bajo contenido de materia orgnica.

3.19. Anlisis de hidrocarburos aromticos policclicos (PAHs) en sedimento

El mtodo para la determinacin de PAHs en sedimento, utiliza cromatografa de gases y es aplicable para anlisis de muestras de suelo y sedimento. Se fundamenta en la extraccin por medio de un equipo Soxhlet.

3.20. Contenido de materia orgnica

Los sedimentos para el anlisis de materia orgnica total fueron recolectados con una draga Van Veen, depositados en papel de aluminio y transferidos a bolsas plsticas las cuales fueron transportadas sin preservar al Laboratorio del CIRA/UNAN. Para el anlisis de materia orgnica total se emplea el mtodo de materia oxidable mediante el cido crmico con H2SO4 y valor de dilucin (WalkleyBlack) y fueron analizados segn los Procedimientos Operativos Normalizados del laboratorio de Radioqumica Ambiental del CIRA/UNAN.

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4. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD Las actividades realizadas por el CIRA/UNAN siguen un protocolo de control de calidad, el cual se basa en un conjunto de principios de funcionamiento que se cumplen estrictamente a lo largo de la colecta, transporte, procesamiento y el anlisis de muestras, generando datos de buena calidad con la mejor precisin y exactitud posible.

Estos lineamientos se encuentran disponibles en los manuales:

1. Manual del Sistema de Gestin de la Calidad. 2. Manual de Procedimientos de Gestin de la Calidad. 3. Manual de Aseguramiento y Control de la Calidad del Laboratorio. 4. Manual de Procedimientos Operativos del Aseguramiento y Control de la Calidad

del Laboratorio. 5. Manual de procedimientos operativos normalizados. 6. Manual de uso mantenimiento, calibracin y control de equipos del laboratorio.

Para garantizar la veracidad de los resultados en cada lote de muestras se analizaron: blancos de laboratorio, blancos fortificados o agregados y anlisis de duplicados.

5. RESULTADOS

5.1. rea de Influencia del Vertedero en el Lago Xolotln

5.1.1. Niveles y volmenes en el Lago Xolotln

Durante el primer muestreo (del 7 al 11 de noviembre 2008), el nivel del lago estuvo a 40.48 m.s.n.m. Para el muestreo en verano (del 5 al 9 de mayo del 2009) el nivel fue de 39.48 m.s.n.m.; con lo que la diferencia en nivel de agua fue de 1 metro, lo cual corresponde a una prdida de 1085.02x106 m3 de agua. Este volumen de agua perdido en el lago, es producto de la evaporacin y descarga subterrnea. Con la evaporacin hay una reconcentracin de las sales. En el Anexo 3 se reportan los niveles y volmenes del lago.

5.1.2. Caractersticas fsico-qumicas del agua en los transectos

Los resultados de estos anlisis se reportan en el Anexo 4.

Los resultados de pH (Figura 3) reflejaron una ligera variacin temporal con incrementos en el rango de valores durante la poca seca (8.46 y 8.79 unidades) en relacin a la lluviosa (8.25 y 8.62 unidades), observando adems una distribucin espacial casi homognea en ambos ciclos de muestreo. Estas cifras presentan

15

16

C-02.

Figura 3. Valores de pH durante la estacin lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009) en los transectos y puntos control del Lago Xolotln.

En general, los valores de pH conservaron el carcter alcalino del agua en toda el rea de estudio, cuya condicin se manifest a travs de la presencia simultnea de iones carbonatos (CO3=) y bicarbonatos (HCO3-); identificndose este ltimo como la forma qumica de mayor contribucin a la alcalinidad, al carbono inorgnico y a los macroconstituyentes.

Es relevante manifestar que el ion CO3= exhibi un aumento proporcional relativo como respuesta al incremento temporal del pH asociado con los cambios estacionales, esto es, el cese del aporte de grandes volmenes de agua de precipitacin rica en CO2 cuyo pH puede fluctuar entre 5 y 6 unidades, as como la ocurrencia del proceso de evaporacin durante la poca seca, lo que conduce a la concentracin de sales en sistemas endorreicos. Con una distribucin espacial heterognea (CV=19.69%), la menor concentracin (269.1 mgl-1) se registr en el punto 1 del transecto 6 (TS6-01). Este transecto se cre en base a los resultados obtenidos durante el primer ciclo de muestreo, por lo tanto no se cuenta con datos para la poca lluviosa. El rango de valores para los CO3= y HCO3- se exponen en la tabla 5.

semejanzas con el pH reportado para los puntos C-01 con 8.56 y 8.73 unidades y C-02 con 8.73 y 8.75 unidades en la poca seca y lluviosa respectivamente.

Aunque el punto TS1-01 present los valores de pH ms bajos en ambos ciclos de muestreo, stos no revelan cambios marcados entre el sector litoral y los puntos C-01 y

8.0

8.2

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

8.4

8.6

8.8

9.0

Unds

Nov-08 May-09

Tabla 5. Rango de concentraciones de carbonatos y bicarbonatos en los transectos.

Concentracin (mgl-1) Carbonatos Bicarbonatos

E. Lluviosa. E. Seca E. Lluviosa. E. Seca Mxima 102.3 134.64 486.61 461.31 Mnima 59.8 73.08 423.33 269.1 Promedio 78.96 96.68 458.28 412.35 C-01 87.4 88.2 435.07 435.68 C-02 82.5 88.2 456.43 435.68 Lago Xolotln (2008) 72.48 115.82 473.8 463.84

El rango de los valores promedio entre ambas estaciones fue ligeramente inferior al rango promedio superficial de carbonatos (83.13 mgl-1 y 113.85 mgl-1) y bicarbonatos (320.49 mgl-1 y 472 mgl-1) reportados para el Lago Xolotln en el perodo 2007-2008 (ENACAL-INETER-CIRA 2008).

Con respecto a las mediciones de pH en muestras obtenidas a travs de minipiezmetros instalados en el rea prxima a la zona litoral (MPL), stas mostraron condiciones desde ligeramente cidas hasta alcalinas (6.9 y 7.4 unidades de pH en la estacin lluviosa y de 6.74 a 9.03 unidades de pH en la estacin seca), as como concentraciones muy altas de HCO3- (hasta de 4982.28 mgl-1). Esto se discutir en la seccin 5.1.14.

La conductividad elctrica (CE) del agua de un lago es una medida de la resistencia de una solucin al flujo elctrico (Wetzel, 1981). Tambin expresa el grado de mineralizacin de las aguas y la carga inica presente; sus cambios reflejan asimismo de forma proporcional sus variaciones en las concentraciones.

La CE mostr una distribucin espacial homognea en ambos ciclos de muestreo con promedio de 2091 Scm-1 (CV=2.32%) y 1681 Scm-1 (CV=4.17%) en la estacin lluviosa y seca respectivamente. Estos valores no exhiben ninguna variante en relacin al valor reportado para el punto C-01 con 2050 Scm-1 y 1610 Scm-1 correspondiente a la misma poca del ao 2007. Asimismo, se observ que estas conductividades son ligeramente superiores a las registradas en el punto C-02 con 1918 Scm-1 y 1597 Scm-1, localizado en el centro de la Baha Norte que es un rea ms alejada del sector de influencia del vertedero municipal y en general de la ciudad de Managua.

Los slidos totales disueltos (STD) guardan una estrecha relacin con la conductividad elctrica; estn constituidos por los iones solubles en el agua, que pasan a travs de una membrana con poros de 2m (o ms pequeos) y cuyos principales cationes y aniones se incorporan al agua a travs de la atmsfera durante las lluvias o desde los suelos de las cuencas de drenaje.

Los STD mostraron un patrn de distribucin espacial homogneo (CV=1.69 y 4.06%) registrando una concentracin promedio de 983.18 y 977.5 mgl-1 para la estacin lluviosa y seca respectivamente. Aunque estas concentraciones no revelaron

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variaciones temporales marcadas influenciadas por los cambios estacionales que es lo que suele ocurrir en lagos endorreicos como el Xolotln, fue notable la fluctuacin temporal que exhibieron los puntos TS2-02, TS2-03 y TS2-04 (Figura 4) con incrementos en la poca seca, sin embargo, son similares a los valores reportados para los puntos C-01 y C-02 en ambos ciclos de muestreo (Figura 4).

800

900

1000

1100

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

Nov-08 May-09

Figura 4. Concentracin de Slidos totales disueltos (STD) durante la estacin lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009) en los transectos del Lago Xolotln.

La mezcla constante de las aguas, siendo el rea de estudio una zona litoral-somera, fcilmente azotada por el viento, no permite mostrar cambios significativos en la concentracin de slidos totales disueltos entre puntos y transectos que pudieran ocurrir como consecuencia de la ingerencia de fuentes contaminantes de origen externo, adems de la casi uniformidad de los resultados y semejanza en las fluctuaciones temporales inducidas por eventos de lluvia o sequa con los puntos C-01 y C-02.

La turbidez en el rea de estudio exhibi una distribucin espacial homognea durante las lluvias (CV=8.17%) y heterognea en la poca seca (CV=25.31%), con variaciones temporales notables que decrecieron considerablemente al cesar las escorrentas procedentes del rea de drenaje. En ambos ciclos de muestreo los resultados obtenidos en los transectos fueron mayores a los de los puntos C-01 con 31.8 y 28.5 UNT y C-02 con 16 y 13.7 UNT durante las lluvias y el esto respectivamente, mostrando una evidente semejanza en la distribucin espacial y estacional entre ellos (Figura 5).

Siendo que la turbidez en los cuerpos de agua est asociada con la presencia de partculas suspendidas (fitoplancton, materia orgnica, sedimentos procedentes de la erosin, sedimentos suspendidos del fondo, descarga de efluentes y escorrenta urbana), en la figura 5 se ilustra la concentracin de slidos suspensos en el rea de estudio, observando una distribucin bastante fluctuante con rango entre 20.5 y 62.5 mgl-1 en mayo 2009, los cuales son superiores a los valores de los puntos C-01 y C-02 con 13.55 y 14.16 mgl-1 respectivamente. Sin embargo, estos ltimos son menores a

18

19

los reportados para estos mismos puntos (17.05 y 22.44 mgl-1) en mayo 2007 en el estudio Evaluacin y Monitoreo de la Calidad del Agua del Lago de Managua (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008).

Usualmente se esperan condiciones de alta turbidez durante el periodo de mayor pluviosidad como resultado del aporte de material alctono de la cuenca de captacin e independientemente de la poca del ao, en la regin litoral, debido a las

da aja

Figura 5. Turbidez y slidos suspensos (SS) durante la estacin lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009) en los transectos y puntos control del Lago Xolotln.

El color verdadero en el agua es un indicador de la presencia de compuestos orgnicos disueltos, entre los cuales se encuentran las sustancias hmicas (APHA, 2005).

El color verdadero en el rea de estudio present una distribucin espacial heterognea (CV=21.97 y 31.74% en pocas lluviosa y seca, respectivamente), con variaciones temporales, cuyas concentraciones disminuyeron en el segundo ciclo de muestreo (mayo 2009). Las mayores concentraciones se observaron en los puntos 2 y 3 del transecto TS1 y el punto 3 del TS3 durante la poca lluviosa y en el punto 1 del TS6 en la poca seca (Figura 6).

La concentracin promedio de color con 27.94 mgl-1 Pt-Co en noviembre 2008 fue similar a las reportadas para los puntos C-01 y C-02 (25 mgl-1 Pt-Co). Sin embargo, los resultados obtenidos en mayo 2009 con promedio de 18 mgl-1 Pt-Co, aunque decrecieron en relacin a los primeros, estos difieren considerablemente al compararse

caractersticas naturales del lago, esto es, mezcla completa de sus aguas producipor el viento y a su baja profundidad, observando como consecuencia una btransparencia. En el rea de estudio la profundidad de la columna de agua fluctu entre 1.5 y 4.5m, donde la transparencia se limit a escasos 25 a 30 cm durante el muestreo de may-09. Es importante mencionar que estas cifras se sitan dentro del rango devalores de visibilidad de disco Secchi (26 a 31 cm) durante el periodo 2007-2008 en el Lago Xolotln, medidos en sectores cuya profundidad promedio fue de 13m (ENACAL,INETER, CIRA/UNAN, 2008).

01020304050

0

10

20

30

40

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

607050

UNT Turbidez /Nov-08 Turbidez / May-09SS / May-09

con los obtenidos en la misma poca en los puntos C-01 y C-02 (10 mgl-1 Pt-Co). Adicionalmente, estas concentraciones de color en los transectos son semejantes a las reportadas en el estudio Evaluacin y Monitoreo de la Calidad del Agua del Lago de Managua (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008) en mayo y noviembre del 2007 con 16.7 y 25 mgl-1 Pt-Co respectivamente, cuya distribucin fue uniforme en los 16 puntos de muestreo.

Debido a que el color verdadero es impregnado por las sustancias en solucin, en este caso, el color que presenta el agua en los puntos con las mayores concentraciones, as como las variaciones temporales (TS1-1,2 y 3 y TS6-1), podra ser en gran parte producto de la influencia del aporte de materia orgnica disuelta que llega a travs de los lixiviados provenientes del basurero. Mndez, R. et. al (2002) seala que los lixiviados arrastran a su paso material disuelto, en suspensin, fijo o voltil, lo que provoca que tengan elevadas cargas orgnicas y un color que vara desde caf-pardo-grisceo cuando estn frescos hasta un color negro viscoso cuando envejecen. En relacin a lo anterior, en la seccin 5.1.14 se muestran resultados hasta con un mximo de 580.8 mgl-1

de COD en el minipiezmetro MPL-01 (noviembre 2008), de cinco que

fueron instalados a orillas del lago muy prximos al rea de los transectos, los cuales reflejaron que gran parte de los residuos colectados son de origen orgnico. El minipiezmetro MPL-01se localiza en una zona muy cerca de los puntos 2 y 3 del transecto TS1 que presentaron las mayores concentraciones de color en noviembre 2008.

0

10

20

30

40

50

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

mg.l-1 Pt-Co

Nov-08 May-09

Figura 6. Color verdadero durante la estacin lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009) en los transectos y puntos control del Lago Xolotln.

Se presume que en la variacin temporal del color, principalmente en el TS1, se alternan los aportes de materia orgnica a travs del flujo subterrneo de los minipiezmetros que se localizan en el rea de influencia del litoral, por cuanto la concentracin de COD cambi drsticamente de la poca lluviosa a la seca para el MPL-01 de 580.8 hasta 28.23 mgl-1 (con 100 mgl-1 Pt-Co), conservndose los niveles para el MPB-01 de 272.05 a 280.17 mgl-1. En las secciones 5.1.6 y 5.3.3.1 se aborda

20

de manera detallada el color y contenido de COD presente en el agua del MPL-01 y MPB-01.

La alcalinidad total es la medida de la resistencia del agua a las reducciones de pH cuando se le aaden cidos provenientes de fuentes contaminantes (a travs de la lluvia y el suelo). Por va natural, la alcalinidad se genera a medida que el agua hace contacto con el suelo y disuelve las rocas que contienen carbonato de calcio, como calcita o piedra caliza.

La alcalinidad en ambos ciclos de muestreo exhibi una distribucin horizontal y temporal homognea (CV=2.27 y 6.84%), con promedio de 506.05 y 498.94 mgl-1 como CaCO3 para la estacin lluviosa (nov-08) y seca (mayo-09) respectivamente. A excepcin del transecto TS6-01 donde se observ la menor concentracin, fue notable la semejanza con los puntos C-01 y C-02 (Figura 7).

Los niveles de alcalinidad obtenidos en el rea de estudio se sitan dentro del rango de valores promedio en 16 puntos de muestreo (401.87 y 563.34 mgl-1 como CaCO3) reportados en el informe final Evaluacin y Monitoreo de la Calidad del Agua del Lago de Managua (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008).

Estas altas concentraciones de alcalinidad total, segn los rangos que se muestran en la Tabla 6, le impregnan una excelente capacidad amortiguadora al agua, es decir, una alta capacidad de combinacin con cidos.

Tabla 6. Rangos de alcalinidad en lagos.

Rango Alcalinidad mgl-1 CaCO3

Baja 150

Tomado de: Parmetros fsico qumicos: Alcalinidad http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-alcalinidad.pdf

Debido a que la alcalinidad del agua en todos los sectores de muestreo es provocada por la presencia simultnea de iones CO32- y HCO3, esta se abord en el acpite del pH, siendo que la composicin de ambas especies es funcin de las fluctuaciones de dicha variable.

21

50

100

150

200

200

300

400

500

600

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

Dure

za to

t. (m

g.l-1

)

Alca

linida

d to

t. (m

g.l-1

)

Dureza tot. / Nov-08 Dureza tot. / May-09

Alcalinidad tot. / Nov-08 Alcalinidad tot. / May-09

Figura 7. Alcalinidad y dureza total durante la estacin lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009) en los transectos y puntos control del Lago Xolotln.

La dureza total se debe principalmente a la presencia de sales disueltas de calcio y magnesio que contiene el agua en forma de CO3= o HCO3-, SO4= y Cl-. Est ligada al pH ya que, aguas de dureza baja (blandas) suelen ser al mismo tiempo acidas (pH bajo) y aguas de dureza elevada (duras) son por lo general alcalinas (pH alto).

En la figura 7 se observa que la dureza total en el rea de estudio present homogeneidad en la distribucin espacial (CV=2.62 y 2.32%) durante los dos muestreos, con variaciones estacionales que denotan la influencia de dos factores climatolgicos bien conocidos, pasando por una fase de dilucin producida por la acumulacin de agua de precipitacin y otra de concentracin de sustancias minerales disueltas determinada por la prdida progresiva del volumen de agua durante la poca seca.

Los valores promedios de 104.59 mgl-1 en noviembre 2008 y 127.88 mgl-1 en mayo 2009 son muy similares a las reportadas para los puntos C-01 y C-02, los cuales guardan una estrecha semejanza con el valor promedio del Lago Xolotln en mayo y noviembre de 2007 con 135.8 mgl-1 y 109.89 mgl-1 respectivamente (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008).

22

Tabla 7. Concentracin de macroconstituyentes (mgl-1) durante la estacin lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009) en los transectos del Lago Xolotln.

Puntos de muestreo

Calcio Magnesio Sodio Potasio Cloruros Sulfatos

Nov-08

May-09

Nov-08

May-09

Nov- 08

May- 09

Nov-08

May-09

Nov- 08

May- 09

Nov-08

May- 09

TS PROM 21.35 24.67 12.48 16.16 299.41 308.4 42.86 47.15 198.47 211.14 81.81 100.74

C-01 23.56 23.81 10.86 18.04 304 319 42.01 47.5 194.43 215.16 81.61 102.75

C-02 20.74 21.82 13.15 16.84 305 318 43.01 47.7 201.44 175.35 82.22 85.2

LX-2008 22.11 27.52 13.29 15.75 313.91 385.31 44.87 56.36 209.58 252.25 91.55 117.24

TS PROM: promedio transectos LX: Lago Xolotln

De acuerdo a las concentraciones de dureza total, el agua en el sector de los transectos se clasifica como moderadamente dura en invierno y dura en verano (Tabla 8).

Tabla 8. Clasificacin de la dureza del agua.Tipos de agua mgl-1 Agua blanda 17 Agua levemente dura 60 Agua moderadamente dura 120 Agua dura 180 Agua muy dura > 180 Agua extremadamente dura > 9999 Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_blanda

Entre los macroconstituyentes que sobresalen por su presencia en altas concentraciones (en orden de magnitud) estn los bicarbonatos (se abord en el acpite de pH), el sodio, los cloruros y los sulfatos. Estos son los iones que contribuyen en gran medida a los slidos totales disueltos; cuya distribucin espacial en los transectos se observ casi uniforme, con coeficientes de variacin que cifraron en trminos generales entre 0.62 y 8.25% en ambos ciclos de muestreo.

Los resultados obtenidos permitieron establecer un anlisis de serie temporal, reflejando la existencia de incremento en la concentracin de los iones mayores (calcio, magnesio, sodio, potasio cloruros y sulfatos) durante el esto. Estas variaciones temporales se presentan en respuesta a los cambios del rgimen hidrolgico sobre el ecosistema, pasando por una fase de dilucin en la poca de lluvias por la acumulacin de grandes volmenes de agua con un menor contenido inico y otra de concentracin durante la poca seca, determinada por la prdida progresiva del volumen de agua

23

provocada por la evaporacin. Payne, A. I. (1986) seala que los cuerpos de agua de cuencas endorreicas (como la del Lago Xolotln), en los que la evaporacin es muy intensa, se caracterizan por la tendencia a la concentracin de sustancias minerales disueltas.

Tomando como referencia el estudio sobre Caracterizacin Climtica de Managua de INETER, los mximos mensuales de evaporacin en la cuenca del Lago Xolotln se presentan en los meses de marzo y abril; y el mnimo anual ocurre en los meses de octubre y noviembre. Tanto los mximos como los mnimos anuales coinciden con el final del perodo seco y lluvioso, respectivamente. Lo cual se debe a que, al disminuir la cantidad de calor disminuye tambin la evaporacin y viceversa (INETER, perodo meteorolgico de 1971-1990).

En general, los resultados que se exponen en la Tabla 7 muestran mayor semejanza entre los valores promedio reportados para los transectos y el punto C-01, notando que en el punto C-02 las concentraciones de cloruros y sulfatos decrecieron en mayo 2009 en relacin a las de noviembre 2008, siendo menores a las del punto C-01 y a las de los transectos.

Es importante destacar que el in sulfato (SO42-) es la forma ms comn en la cual se encuentra el azufre en aguas aerbicas como las del Lago Xolotln. En el estudio Evaluacin y Monitoreo de la Calidad del Agua del Lago de Managua (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008), los resultados revelaron un incremento drstico de este anin en relacin a los registros histricos, pasando de 32.8 mg.l-1 en 1990 hasta alcanzar un promedio global de 106.31 mg.l-1 en 2007-08.

La presencia de los iones mayores indica que el agua es del tipo hidroqumico HCO3-Na (bicarbonatada-sdica) en todos los puntos, inclusive en los puntos control (C-01 y C-02), para ambos muestreos. Este es el mismo tipo hidroqumico (HCO3Na) de la parte ms baja del acufero de Managua reportado por Norman (1991), refiriendo asimismo, que es producto de la interferencia de factores como el intercambio inico, la sorcin y la precipitacin en el recorrido del flujo subterrneo desde la parte alta en el sur como HCO3-Ca y HCO3-Ca-Mg; y en la parte media como HCO3-Na-Ca.

La concentracin de hierro total en los transectos cifr entre 1.16 y 2.18 mgl-1 en noviembre 2008 y entre 1.34 y 3.14 mgl-1 en mayo 2009, exhibiendo una distribucin espacial casi homognea en el primer muestreo, no as para el segundo (Figura 8). Sus promedios de 1.89 y 1.93 mgl-1 se diferenciaron notablemente con los niveles reportados para los puntos C-01 con 0.52 y 1.10 mgl-1 y C-02 con 1.22 y 1.04 mgl-1 para la estacin seca y lluviosa respectivamente.

Los resultados obtenidos para los transectos fueron menores que los del estudio Evaluacin y Monitoreo de la Calidad del Agua del Lago de Managua (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008) durante el periodo 2007-2008, cuyo promedio global fue de 2.5 mgl-1 de hierro total.

24

El contenido de hierro en este sector est asociado con el aporte de material erosionado que es transportado a travs de la escorrenta superficial, del cauce Acahualinca y la re-suspensin de los sedimentos desde el fondo hacia la columna de agua (zona litoral somera azotada por el viento). Estas condiciones presentan una explicacin complementaria a los niveles de turbidez y slidos suspensos que presenta el rea de estudio.

0.00.51.01.52.02.53.03.5

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

Nov-08 May-09

puntos control del Lago Xolotln. Noviembre 2008 y mayo 2009.

5.1.3. Nutrientes: Nitrgeno y fsforo del agua en los transectos

El nitrgeno y el fsforo son nutrientes que se requieren en cantidades moderadas en los ecosistemas acuticos; y pueden llegar a limitar el crecimiento vegetal en los lagos (Jrgensen & Vollenweider, 1989; Goldman & Horne, 1983). Un aumento en su entrada a los lagos, puede impulsar la aceleracin de los procesos de eutrofizacin del cuerpo de agua.

Los resultados de nitrgeno total (NT) mostraron una distribucin espacial y temporal heterognea, cuyas concentraciones fluctuaron entre 0.67 y 2.19 mgl-1 en la poca lluviosa y entre 0.55 y 2.14 mgl-1 en la poca seca, presentando especficamente el transecto TS1 una marcada variacin estacional (Figura 9).

En trminos generales, al tomar como referencia los valores promedios se observ que las concentraciones de NT decrecieron de 1.34 mg.l-1 en el primer ciclo de muestreo a 1.02 mg.l-1 durante el segundo ciclo (poca seca), siendo similar al comportamiento a las concentraciones del punto C-01, lo cual se atribuye a la disminucin de la carga externa (transportada por la escorrenta) al cesar las lluvias. En relacin a lo anterior los resultados reflejaron que el nitrgeno tiende a escasear en funcin de las especies inorgnicas (biodisponibles) en el perodo seco, no agotndose por completo, permaneciendo sin embargo al igual que en la poca lluviosa como elemento limitante debido a la sobre oferta de fsforo (1.6 N a 1 P en noviembre 2008 y 1.1 N a 1 P en mayo 2009). Al comparar esta relacin con la propuesta por Vollenweider (1983) y utilizada por Salas & Martino (2001), quienes consideran que aquellos lagos cuya razn era inferior a 9 N a 1 P eran limitados por nitrgeno.

Figura 8. Concentraciones de hierro total en agua de los transectos y

25

A excepcin de los transectos TS3 y TS5 y los puntos TS4-02 y TS4-03, que conforman un sector de distribucin casi homognea, casi similares a las de los puntos C-01 y C-02. Las mayores concentraciones de NT en ambos muestreos se presentaron en los puntos 01 de los transectos TS1, TS2 y TS4 (situados en la zona litoral prxima al rea de influencia del vertedero) as como en TS6-02 y TS6-03. Las concentraciones de NT disminuyen a medida que se alejan de la zona litoral. En mayo 2009 estas concentraciones fueron en algunos casos (TS1-02, TS1-03, TS1-04, TS3-01 y TS3-02) inferiores a los puntos C-01 y C-02 (Figura 9).

El punto TS1-01 se destac particularmente por la presencia de macrfitas que invaden el cuerpo de agua en este sector litoral, lo que revela la disponibilidad de nitrgeno durante todo el ao al coincidir paralelamente con los mayores niveles de N-amonio en ambos ciclos de muestreo (Figura 11).

Por otro lado, es relevante mencionar que una razn por la cual los resultados del C-01 son mayores a los del C-02 durante la estacin lluviosa, es porque este ltimo se encuentra en un sector ms alejado de los focos puntuales de contaminacin antropognica, sin embargo, tienden a ser similares en el perodo seco (Figura 11).

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

mg.l-1

Nov-08 May-09

Figura 9. Distribucin de Nitrgeno total en transectos y puntos control del Lago Xolotln. Noviembre 2008 y mayo 2009.

En cuanto a las fracciones inorgnicas nitrogenadas se observ un amplio rango de variabilidad en la distribucin espacial y temporal, destacndose la presencia de nitratos (N-NO3-), con concentraciones que cifraron entre 0.14 a 0.26 mgl-1 en noviembre 2008 llegando casi a desaparecer en mayo 2009 (< 0.05 mgl-1), a excepcin del punto TS3-01 con 0.187 mgl-1 donde se observ particularmente una homogeneidad temporal en ambas pocas y el TS3-02 con 0.07 mgl-1 (Figura 10).

Las fluctuaciones temporales del N-nitrato se manifiestan en respuesta a los cambios del ciclo hidrolgico en los que intervienen de manera significativa durante las lluvias los factores externos como el transporte de sedimento y nutrientes asociados a travs de las escorrentas procedentes de la cuenca de drenaje (extensas zonas con escasa cobertura vegetal), el aporte de nutrientes a travs del cauce Acahualinca y de los lixiviados provenientes del vertedero municipal de la ciudad de Managua. Posteriormente, los niveles de N-nitrato decrecieron considerablemente (Figura 10) al

26

cesar los aportes de origen alctono durante la poca seca asociados adicionalmente con la dinmica del ecosistema, esto es, relacin aporte natural interno y consumo por los grandes grupos del fitoplancton, cuya densidad, segn registros histricos, tiende a ser mayor durante el esto. En relacin a lo anterior, Wetzel (1981) seala que la asimilacin de nitrato por los organismos fotosintetizadores puede superar ampliamente al ingreso de dicho compuesto y a su formacin, hasta el punto de provocar en algunos casos una disminucin del N-NO3 que alcanza concentraciones no detectables.

0.000.050.100.150.200.250.30

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

mg.l-1

Nov-08 May-09

Figura 10. N-nitratos en transectos y puntos control del Lago Xolotln. Noviembre 2008 y mayo 2009.

Es relevante mencionar que el rea de estudio present durante la poca lluviosa concentraciones promedios de nitratos (N-NO3) semejantes al punto C-02 (0.192 mgl-1), localizado en un sector alejado de los focos de contaminacin antropognica, exhibiendo los mismos cambios estacionales que la zona litoral.

Adicionalmente, los valores promedio de N-nitrato reportados en noviembre 2008 y mayo 2009 (0.19 y 0.04 mgl-1) son semejante a los resultados obtenidos en noviembre y mayo 2007 con 0.141 y 0.034 mg.l-1 respectivamente (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008).

Para la fraccin amoniacal (N-amonio) en la Figura 11 se distingue una zona de distribucin casi homognea tanto espacial como temporal conformada por el punto TS2-04 y los transectos TS3, TS4, TS5 y TS6, donde se presentaron las menores concentraciones con rango entre 0.085 hasta

el sector litoral prximo al rea de influencia del cauce Acahualinca (Figuras 1a y 1b) cuyo aporte hacia el lago fue de 19.37 mgl-1 y el vertedero de desechos slidos, donde a travs de los lixiviados extrados del MPL-01 se detect una concentracin de 22 mgl-1 de N-amonio, desde donde se presume existe un aporte permanente.

0.00.10.20.30.40.50.6

01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02

TS1- TS2- TS3- TS4- TS5- TS6- C-

Nov-08 May-09

Figura 11. N-amonio en transectos y puntos control del Lago Xolotln. Noviembre 2008 y mayo 2009.

A diferencia del nitrgeno, el fsforo total (PT) se presenta en gran abundancia en el rea de estudio, con concentraciones que reflejan casi uniformidad tanto espacial como temporal (CV=4.66 y 5.55%, poca lluviosa y seca respectivamente), donde no se manifiesta un agotamiento de la fraccin bioasimilable (orto-P).

0.0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

Nov-08 May-09 Nov-08 May-09 Nov-08 May-09 Nov-07 May-07

TS (PROM) C-01 C-02 LX

PT PTD Orto-P

Figura 12. Concentracin promedio de fsforo total (PT), fsforo total disuelto (PTD) y ortofosfato (Orto-P) de transectos y puntos control del Lago Xolotln durante la poca lluviosa (noviembre 2008) y seca (mayo 2009).

La figura 12 muestra las concentraciones de PT y ortofosfato (fsforo reactivo disuelto) obtenidas en ambos ciclos de muestreo (noviembre 2008 y mayo 2009) y fsforo total disuelto solamente para el segundo ciclo en transectos del lago. Se observa que el fsforo (PT) en este sector con promedios de 1.081 y 1.107 mgl-1 para la poca lluviosa y seca respectivamente, mostr una notable semejanza con los puntos C-01 (1.011 y 1.05 mgl-1) y C-02 (1.004 y 1.09 mgl-1), no obstante siendo el rea de estudio una zona litoral poco profunda y en contacto directo con los focos de

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contaminacin antropognica que se originan en el vertedero municipal y otras descargas urbanas que llegan a travs del cauce Acahualinca. En relacin a lo anterior, los resultados obtenidos en mayo 2008 en muestras de lixiviados mostraron concentraciones hasta de 10.53 mgl-1 y en la descarga del cauce Acahualinca 4.84 mgl-1.

Asimismo, los resultados que se exponen en la Figura 12 son similares a los que se generaron en la misma poca del ao 2007 (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008).

Dado que la resuspensin de sedimentos en el lago es un proceso permanente e intenso inducido por el viento, el que se refleja con los niveles de turbidez y concentraciones de slidos suspendidos en el rea de estudio que condicionan la penetracin de la luz (abordado en los primeros acpites), los resultados de PT revelan que existe una fuerte incidencia de stos en la disponibilidad de nutrientes, de tal manera que aunque cesen temporalmente los aportes externos, la distribucin de fsforo es homognea en todo el ciclo anual.

Estos niveles de concentracin se consideran muy altos al compararse con el valor promedio superficial (0.053 mg.l-1) registrado para el Lago Cocibolca en el ao 2006 (CIRA, 2007). Asimismo, exceden el valor recomendado por la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) para prevenir el proceso de eutrofizacin en cuerpos de agua lnticos (0.025 mg.l-1). Sin embargo, a travs de un estudio reciente (ENACAL, INETER, CIRA/UNAN, 2008) se determin que su consumo por los organismos fotosintetizadores en el ecosistema es menor que la disponibilidad, es decir, la relacin demanda-suministro; de modo que aunque este elemento se encuentre en cantidades suficientes no es capaz de provocar un crecimiento algal exacerbado debido a que la limitada penetracin de luz condiciona la productividad.

Semejante a los resultados de fsforo total, las concentraciones de fsforo reactivo disuelto u ortofosfato (P-PO4) tambin son altas, con una distribucin espacial y temporal homognea que le siguen muy de cerca. Esteves (1988) seala que en los lagos tropicales, debido a las altas temperaturas, el metabolismo de los organismos aumenta considerablemente, haciendo que el ortofosfato (P-PO4) sea an ms rpidamente asimilado e incorporado a la biomasa, manifestando que este sea uno de los principales motivos por los cuales en estos lagos, la concentracin de ortofosfato es generalmente no detectable. Sin embargo, contrario a lo citado anteriormente, estas altas concentraciones evidencian que existe una sobreoferta de fsforo que llega desde fuentes externas dado el elevado contenido de ortofosfato, el cual se utiliza como aditivo en los detergentes.

Adicionalmente, este alto contenido de ortofosfato indica que la mayor parte de fsforo en el sector de los transectos se encuentra mineralizado (biodisponible) y que existe poca demanda.

El fsforo total disuelto (Figura 12) en el rea de estudio con promedio de 1.04 mgl-1 exhibi una distribucin casi uniforme (CV=3.64%), mostrando bastante semejanza con el patrn de distribucin de fsforo total y de ortofosfato en mayo de 2009. La similitud

29

entre estos resultados y los puntos C-01 y 02 ponen en evidencia la homogeneidad del lago aun con la existencia de aportes permanentes puntuales como el proveniente del cauce Acahualinca de 3.36 mgl-1 en mayo de 2009.

Los datos generados durante el verano indican que existe un ingreso de fsforo proveniente de fuentes contaminantes de origen domstico, dado los altos valores de P-PO4.

5.1.4. Sulfuros

Los resultados analticos reportan que en todos los puntos de muestreo en los transectos del lago, las concentraciones de sulfuro se encontraron por debajo del lmite de deteccin del mtodo (

verano del 2009 la calidad de la materia orgnica fue ms homognea. Durante la segunda campaa (verano del 2009) los valores de DQO a lo largo de los transectos fueron en su mayora similares entre s; solamente existi diferencia entre los transectos 2 y 6. Estos presentaron los valores promedios extremos: TS2=57.817.17 mgO2l-1 y TS6=39.111.41 mgO2l-1.

La relacin DQO/DBO5 (Tabla 9; figuras 14a y 14b); durantre la segunda campaa de muestreo fue significativamente menor (p

32

incrementa la proporcin de material autctono (ms susceptible a la degradacin) presente en el COD. Esta es la razn de los bajos valores de DQO/DBO5.

En el caso de los puntos control C-01 y C-02, hubo un incremento en la relacin DQO/DBO5 con respecto a la campaa anterior: una relacin en 1.84 veces en el C-01 (de 11.36 a 20.92) y 3.62 veces en el C-02 (de 3.72 a 13.49). En los puntos control el escenario fue un poco diferente. En estos puntos la variable profundidad (C-01=9m y C-02=15m) fue determinante, la zona ftica en el Lago Xolotln es entre 2 y 3 metros; esto significa que el tiempo que pasan las algas en esta zona es mucho menor que el de la zona litoral (entre 0 y 2.5 m). La zona ftica es el rea de la columna de agua donde se da la produccin primaria. Es por esa razn que durante el verano a pesar de que las condiciones de luz aumentan esto no se traduce en un aumento de la biodegradabilidad. Mientras que en invierno el aporte de materia orgnica disuelta de origen alctono (COD en las gotas de lluvia) es utilizada como fuente de alimento por las bacterias.

suelto en el rea de estudio. Verano 2009.

La concentracin de protenas se redujo en ms de un 200% durante el verano de 2009 (Tabla 10; figuras 15a y 15b). Esto puede estar atribuido a la baja en entrada de materia orgnica proveniente del basurero y de los cauces aledaos. Los desechos

Figura 13. Concentracin de carbono orgnico di

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alimenticios contienen gran catidad de protena las cuales son biodegradables, pero tienen el inconveniente de ser macromolculas. Estas no pueden atravesar la membrana de forma pasiva siendo necesaria la generacin de exoenzimas para su degradacin. La produccin de enzimas implica un gasto energtico para las bacterias; discriminando esta fuente de alimento por molculas ms pequeas como aminocidos. El porcentaje de aromaticidad no vari con respecto a la primera campaa (Tabla 10; figuras 16a y 16b).

Tabla 10. Concentracin de Protenas y porcentaje de Aromaticidad en cinco transectos y puntos control del Lago Xolotln durante las campaas de invierno 2008 y verano 2009.

Punto Protenas (gml-1)

% Aromaticidad

Invierno Verano Invierno Verano TS1-01 3.26 1.72 14.28 14.53 TS1-02 5.96 1.43 13.91 14.05 TS1-03 3.5 1.23 13.79 13.88 TS1-04 2.86 1.03 12.41 13.64 TS2-01 1.65 0.63 14.24 13.88 TS2-02 3.72 0.94 13.1 13.50 TS2-03 3.3 nr 13.28 14.00 TS2-04 1.31 1.12 13.11 14.05 TS3-01 1.41 0.84 14.5 14.18 TS3-02 1.44 1.48 14.36 14.08 TS3-03 1.88 1.50 14.51 13.12 TS4-01 2.49 0.97 14.39 13.59 TS4-02 2.26 1.42 14.32 13.54 TS4-03 3.12 1.28 14.32 13.48 TS5-01 2.14 0.37 14.6 14.04 TS5-02 1.69 0.78 14.55 14.17 TS5-03 1.45 1.26 14.3 14.19 C-01 2.16 1.31 12.59 13.63 C-02 1.46 1.16 14.14 13.43 nr: no realizado

34

Figura 14a. Demanda bioqumica de oxgeno despus de 5 das (DBO5) y relacin DQO/DBO5 en el rea de estudio. Verano 2009.

35

Figura 14b. Demanda bi2008.

oqumica de oxgeno despus de 5 das (DBO5) y relacin DQO/DBO5 en el rea de estudio. Invierno

36

b)

Figura 15. Concentracin de protenas en el rea de estudio (transectos y puntos control). a) verano 2009;invierno 2008.

(a) (b)

37

vierno 2008.

Figura 16. Porcentaje de aromaticidad en el rea de estudio (transectos y puntos control). a) verano 2009; b) in

(a) (b)

5.1.6. Comunidad bacteriana en el Lago Xolotln

La presencia de bacterias heterotrficas (por cultivo), indica altos contenidos de materia orgnica en el agua. Segn Kusnezow (1959) altos nmeros de saprfitos (bacterias heterotrficas por cultivo) indican una intensiva descomposicin de material orgnico.

Los resultados analticos de esta seccin se encuentran reportados en el Anexo 5.

La figura 17 muestra las concentraciones de bacterias heterotrficas (por cultivo) encontradas en los diferentes puntos de los transectos estudiados. En invierno (muestreo de noviembre), las concentraciones de bacterias oscilaron entre

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contaminantes que se vierten en un ecosistema acutico se depositan en el sedimento y cuando disminuye la velocidad de la corriente pueden liberarse gradualmente en la columna de agua.

Figura 17 Concentracin de bacterias heterotrficas (por cultivo) en transectos y puntos control en Lago Xolotln, a: noviembre 2008. b: mayo 2009 La escala en el eje Y es logartmica.

Los resultados de bacterias heterotrficas obtenidas en los transectos durante el segundo muestreo (Mayo 2009), presentan concentraciones mayores que las encontradas en el agua de los minipiezmetros ubicados a la orilla del lago, estas concentraciones oscilaron entre 9.4x103 (MPL-04) y 1.6x105 UFC ml-1 (MPL-02); el agua colectada en los minipiezmetros es una mezcla de agua subterrnea ms lixiviados ejerciendo un efecto de dilucin.

1

100

10000

1000000

Bac

teria

s H

etet

rotr

ofic

as (p

or c

ultiv

o) U

FC.m

l-1

TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 C 01 C 02

Puntos en Transectos y Control

Puntos

01 0203 04

1

100

10000

1000000

Bac

teria

s H

etet

rotr

ofic

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o) U

FC.m

l-1

TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 C 01 C 02

Puntos en Transectos y Control

Puntos

01 0203 04

(a)

(b)

Las bacterias totales representan la comunidad bacteriana en su totalidad. Para el mes de noviembre 2008, las concentraciones de bacterias totales fluctuaron entre 3.36x106 y 2.15x107 bacterias.ml-1 (Figura 18a), encontrndose las mximas concentraciones en los transectos TS1 y TS2. Estos valores son similares a las reportados por Vammen y colaboradores (1991) y los reportados en el estudio Evaluacin y Monitoreo de la Calidad del Agua del Lago de Managua (2008), en 16 puntos distribuidos en el lago.

En mayo 2009 (Figura 18b), las concentraciones de bacterias totales fueron menores en relacin con las de noviembre 2008 oscilando entre 6.16x106 y 1.58x104 bacteria.ml-1, presentndose una distribucin bastante homognea y las concentraciones ms altas en los transectos TS2, TS3, TS4, TS5 y TS6, encontrndose las concentraciones ms bajas en el TS1.

Los resultados de bacterias totales durante el segundo muestreo presentaron un comportamiento similar al de las bacterias heterotrficas en los transectos, donde las concentraciones fueron mayores que las reportadas en el agua de los minipiezmetros en la orilla del lago.

Los re