UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE …€¦ · Determinación del Estado Trófico actual...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

Determinación del Estado Trófico actual de la laguna de Colta mediante la

cuantificación de parámetros químicos (fosfatos, nitratos) y transparencia Secchi.

Trabajo de Titulación, modalidad Proyecto de Investigación para la obtención del título

de Ingeniera Ambiental.

AUTORA: Silvana Patricia Rodríguez Calvopiña

TUTOR: Dr. Carlos Ordoñez, M.Sc.

Quito

2019

ii

©DERECHOS DE AUTOR

Yo, Silvana Patricia Rodríguez Calvopiña, en calidad de autor del trabajo de

investigación: Determinación del Estado Trófico actual de la laguna de Colta mediante la

cuantificación de parámetros químicos (fosfatos, nitratos) y transparencia Secchi,

autorizo a la Universidad Central del Ecuador hacer uso de todos los contenidos que me

pertenecen o parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de

investigación.

Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los

artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización

y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de conformidad a

lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

En la ciudad de Quito, a los 7 días del mes febrero de 2019

Silvana Patricia Rodríguez Calvopiña

CC: 1726688185

[email protected]

mailto:[email protected]

iii

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, Carlos Ordoñez en calidad de tutor del trabajo de titulación, modalidad proyecto de

investigación Determinación del Estado Trófico actual de la laguna de Colta mediante la

cuantificación de parámetros químicos (fosfatos, nitratos) y transparencia Secchi,

elaborado por la estudiante Silvana Patricia Rodríguez Calvopiña de la Carrera de

Ingeniería Ambiental, Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental

de la Universidad Central del Ecuador, considero que el mismo reúne los requisitos y

méritos necesarios en el campo metodológico y en el campo epistemológico, para ser

sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que se designe, por lo que lo

APRUEBO, a fin de que el trabajo sea habilitado para continuar con el proceso de

titulación determinado por la Universidad Central del Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los 7 días del mes febrero de 2019

Doctor en Química, Máster en Gestión Ambiental

CC: 1704721347

TUTOR

iv

APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL

TRIBUNAL

Los miembros del proyecto integrador denominado: “Determinación del Estado Trófico

actual de la laguna de Colta mediante la cuantificación de parámetros químicos (fosfatos,

nitratos) y transparencia Secchi”, preparado por la señorita SILVANA PATRICIA

RODRIGUEZ CALVOPIÑA, egresada de la Carrera de Ingeniería Ambiental, declara

que el presente proyecto ha sido revisado, verificado y evaluado detenida y legalmente,

por lo que lo califican como original y auténtico del autor.

En la ciudad de Quito DM, a los 21 días del mes de marzo del 2019.

MIEMBRO MIEMBRO

v

Dedico este proyecto a Dios por haberme permitido llegar hasta este punto tan

importante de mi vida, a mis padres Carmen y Patricio por ser el pilar fundamental en

todo lo que soy, por su cariño y apoyo incondicional, a mis hermanas Geovanna y

Mariela por ser mi ejemplo y por sus consejos oportunos.

vi

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad Central del Ecuador por haberme permitido formar como profesional en la

Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental (FIGEMPA), a los

docentes los cuales supieron inculcarnos su conocimiento, experiencia y amor por la

profesión a lo largo de mi vida académica.

En especial agradezco a mi tutor Dr. Carlos Ordoñez por brindarme su guía durante el

desarrollo de este proyecto así como su experiencia, tiempo y apoyo para la culminación de

este trabajo.

Al personal del Laboratorio FIGEMPA, por su guía, apoyo y tiempo en la realización del

análisis de las muestras requeridas para esta investigación.

vii

CONTENIDO

pág.

LISTA DE TABLAS ....................................................................................................... ix

LISTA DE FIGURAS ...................................................................................................... x

RESUMEN ...................................................................................................................... xi

ABSTRACT ................................................................................................................... xii

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1

1. MARCO TEÓRICO .................................................................................................. 3

Limnología ......................................................................................................... 3

1.1.1 Definición ................................................................................................... 3

1.1.2 El agua ........................................................................................................ 3

1.1.3 Los sistemas acuáticos lénticos .................................................................. 4

La eutrofización ................................................................................................. 5

1.2.1 Proceso de eutrofización ............................................................................. 5

1.2.2 Categorías tróficas ...................................................................................... 5

Métodos para la evaluación del estado trófico ................................................... 6

1.3.1 Índice de eutrofización por nutriente “IE” de Karydis ............................... 7

Estudios similares .............................................................................................. 8

Zona de estudio .................................................................................................. 9

Parámetros fisicoquímicos analizados ............................................................. 10

1.6.1 Temperatura .............................................................................................. 10

1.6.2 Potencial de hidrógeno ............................................................................. 11

1.6.3 Conductividad eléctrica ............................................................................ 11

1.6.4 Oxígeno disuelto ....................................................................................... 12

1.6.5 Nitratos ..................................................................................................... 13

1.6.6 Fosfatos ..................................................................................................... 13

viii

1.6.7 Transparencia Secchi ................................................................................ 14

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL .................................................................... 15

2.1 Muestreo .......................................................................................................... 15

2.1.1 Ubicación de los puntos de muestreo ....................................................... 15

2.1.2 Recolección de muestras .......................................................................... 17

2.1.3 Mediciones “in situ” ................................................................................. 18

2.2 Análisis de laboratorio ..................................................................................... 20

2.2.1 Determinación de nitratos ......................................................................... 20

2.2.2 Determinación de fosfatos ........................................................................ 21

2.3 Determinación del índice de eutrofización por nutriente “IE” de Karydis ...... 22

2.4 Determinación del índice de Carlson o índice de estado trófico (IET) ........... 23

2.5 Análisis estadísticos ......................................................................................... 24

3. CÁLCULOS Y RESULTADOS ............................................................................. 25

3.1 Resultados de mediciones “in situ” y de laboratorio ....................................... 25

3.1.1 Potencial de hidrógeno ............................................................................. 26

3.1.2 Oxígeno disuelto ....................................................................................... 26

3.1.3 Conductividad eléctrica ............................................................................ 27

3.1.4 Temperatura .............................................................................................. 28

3.1.5 Transparencia Secchi ................................................................................ 28

3.1.6 Nitratos ..................................................................................................... 29

3.1.7 Fosfatos ..................................................................................................... 29

Determinación del índice de eutrofización por nutriente “IE” de Karydis ...... 30

Determinación del índice de Carlson o índice de estado trófico (IET) ........... 31

4. DISCUSIÓN............................................................................................................ 32

5. CONCLUSIONES .................................................................................................. 35

6. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 38

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 39

ANEXOS ........................................................................................................................ 46

ix

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Puntos de muestreo primera campaña .............................................................. 16

Tabla 2. Puntos de muestreo segunda campaña ............................................................. 17

Tabla 3. Parámetros analizados en el laboratorio ........................................................... 20

Tabla 4. Escala de clasificación de índice de eutrofización por nutriente ...................... 22

Tabla 5. Escala de clasificación del índice de estado trófico de Carlson ....................... 23

Tabla 6. Datos y valores estadísticos de mediciones “in situ” y de laboratorio............. 25

Tabla 7. Índice de eutrofización por nutriente, laguna de Colta..................................... 30

Tabla 8. Índice de estado trófico de Carlson, laguna de Colta ....................................... 31

x

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Valores de pH de la laguna de Colta ............................................................... 26

Figura 2. Valores de oxígeno disuelto de la laguna de Colta ......................................... 27

Figura 3. Valores de conductividad eléctrica de la laguna de Colta............................... 27

Figura 4. Valores de temperatura de la laguna de Colta ................................................. 28

Figura 5. Valores de transparencia Secchi de la laguna de Colta ................................... 28

Figura 6. Valores de nitratos de la laguna de Colta ........................................................ 29

Figura 7. Valores de fosfatos de la laguna de Colta ....................................................... 29

xi

TÍTULO: Determinación del Estado Trófico actual de la laguna de Colta mediante la

cuantificación de parámetros químicos (fosfatos, nitratos) y transparencia Secchi

AUTORA: Silvana Patricia Rodríguez Calvopiña


RESUMEN

El presente proyecto de investigación se realizó en la laguna de Colta, ubicada a 3km de

la cabecera cantonal Cajabamba, Cantón Colta, provincia de Chimborazo. Se recolectaron

un total de 12 muestras durante dos campañas, realizadas en los meses de noviembre y

diciembre del 2018, en las cuales se obtuvieron mediciones “in situ” de los parámetros

fisicoquímicos: conductividad, oxígeno disuelto, potencial de hidrógeno, temperatura y

transparencia Secchi, además se determinó las concentraciones de nitratos y fosfatos

utilizando los Métodos Estándar de la APHA 4500 NO3-E, 4500 PE respectivamente,

para calcular el Índice de Eutrofización por Nutriente utilizando la metodología de

Karydis; obteniendo como resultados para nitratos un índice IE = 1,38; y para fosfatos IE

= 1,55, estos valores nos permiten concluir que la laguna presenta un estado oligotrófico para

nutrientes, mientras que, mediante la determinación del índice de Carlson se obtuvo como

resultado para la transparencia Secchi IET= 52,34, que clasifica a la laguna en un estado

mesotrófico. De la comparación de los parámetros: pH, se encuentra dentro de los límites

permisibles de la normativa nacional, el oxígeno disuelto se encuentra bajo el límite

permisible establecido en la normativa nacional, debido a la proliferación de algas y

aumento de pH, mientras que la conductividad eléctrica presenta un valor alto lo cual se

debe al aumento de iones presentes por el dragado realizado; estos valores nos ayudan a

verificar el índice de estado trófico de la laguna. Las condiciones actuales de la laguna de

Colta son adecuadas para el desarrollo de la fauna y flora característica del lugar, y continuar

con actividades turísticas comunitarias que se generan en ella.

PALABRAS CLAVES: LAGUNA DE COLTA / LIMNOLOGÍA / NITRATOS /

FOSFATOS / ÍNDICE DE EUTROFIZACIÓN

xii

TITLE: Determination of the current trophic state of the Colta lagoon by the

quantification of chemical parameters (phosphates, nitrates) and transparency Secchi

AUTHOR: Silvana Patricia Rodríguez Calvopiña


ABSTRACT

The present research project was carried out in the Colta lagoon, located 3 km from the

cantonal capital Cajabamba, Canton Colta, province of Chimborazo. A total of 12

samples were collected during two campaigns, during the months of november and

december 2018, in which “on site” measurements were obtained of the physiochemical

parameters: conductivity, dissolved oxygen, hydrogen potential, temperature and Secchi

transparency, in adition to the concentrations of nitrates and phosphates determined using

the Standard Methods of the APHA 4500 NO3-E, 4500 PE respectively, to calculate the

Nutrient Eutrophication Index using the Karydis methodology; obtaining results for

nitrates an index IE = 1.38; and to phosphates IE = 1.55, these values allow us to conclude

that the lagoon presents an oligotrophic state for nutrients, while, by determining the

Carlson index, the result obtained for the Secchi transparency was IET = 52.34, which

classifies the lagoon in a mesotrophic state. From the comparison of the parameters: pH,

it is within the permissible limits of the national regulations, the dissolved oxygen is under

the permissible limit established in the national regulations, due to the proliferation of

algae and pH increase, while the electrical conductivity presents a high value which is

due to the increase of ions present by the dredging done; these values help us verify the

index of trophic status of the lagoon. The current conditions of the Colta lagoon are

suitable for the development of the fauna and flora characteristic of the place, and

continue with community tourism activities that are generated in it.

KEY WORDS: COLTA LAGOON / LIMNOLOGY / NITRATES / PHOSPHATES /

EUTROPHYING INDEX

1

INTRODUCCIÓN

El estado trófico de un lago depende de la carga de nutrientes, principalmente nitrógeno

y fósforo, de su morfometría y del tiempo de permanencia y transparencia del agua en el

mismo, ejerciendo grandes impactos ecológicos, sanitarios y económicos a escala

regional (Sosnovsky, 2006).

Los lagos y lagunas del Ecuador son muy importantes para la preservación de los

ecosistemas y la biodiversidad, a pesar de ello son ecosistemas acuáticos vulnerables y

frágiles, puesto que son el sumidero de muchas sustancias como: sedimentos, minerales,

nutrientes de plantas acuáticas y materiales orgánicos provenientes de su cuenca.

Es necesario dar importancia a la situación ambiental de los cuerpos hídricos,

especialmente al abordar políticas de conservación del recurso hídrico, debido a que en

el Ecuador existen muy pocos estudios limnológicos y puntualmente en la laguna de

Colta, con la finalidad de identificar la calidad del agua de dicha laguna.

Ante esta premisa, se originó interés por investigar cual es el estado trófico actual de la

laguna de Colta con la finalidad de contribuir con su preservación, cuidado y manejo

responsable, por consiguiente la conservación de la fauna y flora, además generar un

desarrollo sustentable del turismo comunitario.

El estudio limnológico del agua de la laguna de Colta permitió conocer el estado trófico

en el que se encuentra mediante sus características físicas y químicas. La información

obtenida de este cuerpo de agua servirá como base para futuros estudios y aplicación de

técnicas de preservación, cuidado y manejo responsable.

2

De acuerdo a las observaciones “in situ” realizadas, la hipótesis que se tomó en cuenta

fue que la cuantificación de parámetros fisicoquímicos permitirá determinar el estado

trófico de la laguna de Colta. El objetivo general de esta investigación fue determinar el

estado trófico de la laguna de Colta mediante la cuantificación de parámetros químicos y

transparencia Secchi; los objetivos específicos planteados fueron: recolectar muestras de

agua de la laguna de Colta de seis estaciones de muestreo; medir “in situ” en seis

estaciones de muestreo los parámetros fisicoquímicos (conductividad eléctrica, oxígeno

disuelto (OD), potencial de hidrógenos (pH), temperatura y transparencia Secchi);

Realizar el análisis químico de fosfatos y nitratos de las seis muestras recolectadas;

Cuantificar el índice de eutrofización por nutriente (IE)” utilizando la metodología de

Karydis.

En la investigación realizada en la laguna de Colta durante los meses de noviembre y

diciembre del año 2018, se realizaron muestreos “in situ” para medir parámetros

fisicoquímicos y recolectar las muestras de agua; aplicando las normas técnicas

ecuatorianas NTE-INEN-ISO 5667-1:2014 (calidad del agua - muestreo: orientación

sobre el diseño de programas de muestreo y técnicas de muestreo) y para la conservación

y transporte de muestras la NTE-INEN-ISO 5667-3:2014 (calidad del agua - muestreo:

conservación y manipulación de las muestras de agua).

La metodología aplicada en esta investigación para analizar las concentraciones de

nitratos y fosfatos se utilizó las siguientes: para nitratos APHA-AWWA-WEF (2012),

método 4500 NO3-E y para fosfatos APHA-AWWA-WEF (2012) método 4500-P E.

Finalmente, se determinó el estado trófico de la laguna de Colta empleando el índice de

eutrofización por nutriente (IE)” utilizando la metodología de Karydis.

3

1. MARCO TEÓRICO

Limnología

1.1.1 Definición

La Limnología es la ciencia que estudia los fenómenos físicos, químicos y biológicos

relativos a los lagos. En los estatutos de la Sociedad Internacional de Limnología (1922)

se la considera como el estudio del conjunto de aguas dulces o epicontinentales

(Colmenar, 2002).

La etimología de Limnología permite traducirla como ciencia de los lagos; pero la raíz

griega limne, divinidad asociada con el agua y de logos tratado o estudio, definición que

abarca a los sistemas lóticos y a los lénticos (Banderas y González, 1996).

1.1.2 El agua

Según Prieto (2004), uno de los factores abióticos o sin vida que rodean el globo terráqueo

es la hidrosfera, formada por el agua, en sus diferentes formas, moviéndose entre la

superficie de la tierra y la atmósfera.

Un 71% de la superficie terrestre está cubierta de agua cuyas proporciones estimadas son:

El 97,5% del total de agua existente es agua salada, de muy escasa utilidad para la

población; tan solo el 2,5% es agua dulce y de esta cantidad un 2,15 % se encuentra en

los glaciares y los casquetes de hielo. El resto es agua dulce superficial y subterránea

(Graf, 2009).

De la cantidad total de agua disponible en el planeta, el 0,3 % se encuentra en forma de

agua dulce líquida superficial y, de esta pequeña cantidad, el 90 % se almacena en los

lagos, los cuales son fundamentales para la preservación de los ecosistemas y la

biodiversidad. Sin embargo, se encuentran entre los ecosistemas acuáticos más

4

vulnerables y frágiles, ya que son el sumidero de muchas sustancias (López y Madroñero,

2015).

1.1.3 Los sistemas acuáticos lénticos

Los sistemas acuáticos lénticos son aquellos que contienen aguas estancadas o quietas

que no fluyen. Estos se forman generalmente en depresiones pequeñas o grandes en la

superficie de tierra que no tienen salida para que el agua fluya hacia afuera. Los sistemas

lentico, por lo tanto, son sistemas cerrados. En el largo plazo, los procesos naturales

transforman tal cuerpo en un pantano, un humedal y finalmente a la tierra seca. (Debjani,

2015).

Los lagos, lagunas, estanques, humedales, pantanos y charcas, son aguas tranquilas que

se clasifican como aguas lénticas, ya que no fluyen. (Aular, 2007).

Una aproximación sumamente simplista, Aunque aparentemente práctica, define lago

como una extensión de agua rodeada de tierra por todas partes, y una laguna como algo

similar, pero más pequeño. (Roldán y Ramírez, 2008)

Los lagos y lagunas son las aguas lénticas más comunes y que presentan más flora y

fauna. Son de gran importancia en muchos ecosistemas, proporcionando no sólo un medio

para animales y plantas acuáticos, sino aportando agua dulce a criaturas terrestres,

también son las extensiones de aguas estancadas más grandes, pudiendo abarcar desde

unos pocos metros a varios kilómetros cuadrados. (Aular, 2007).

En las lagunas la velocidad promedio es relativamente baja: varía entre 0,01 y 0,001 m/s

(valores en la superficie), con respecto a la calidad del agua, esta se comporta o está

gobernada de acuerdo con el estado trófico y con los períodos de estratificación. (Sierra,

2011).

5

La eutrofización

Entre los problemas ambientales de lagos y embalses, la eutrofización es uno de los más

frecuentes. Este fenómeno, se define como un proceso de deterioro de la calidad del

recurso, este fenómeno sucede naturalmente, pero puede ser acelerado por la intervención

del hombre. El control del proceso de eutrofización es hoy uno de los problemas más

importantes y urgentes de la ecología y en particular de la limnología. (Parra, 1989).

Según Vásquez et al., (2012) los nutrientes que más influyen en el proceso de

eutrofización son el fósforo y el nitrógeno; de hecho, estos son denominados

macronutrientes por su fuerte influencia en el desarrollo de los organismos. En algunos

ecosistemas el factor limitante es el ion fosfato, como sucede en la mayoría de los

sistemas lénticos continentales.

1.2.1 Proceso de eutrofización

Según García et al., (2018), este proceso se origina por el enriquecimiento de nutrientes,

principalmente nitrógeno y fósforo, siendo de gran importancia en la cadena alimentaria,

sin embargo cuando se descargan a altas concentraciones en aguas superficiales y

asociadas a las buenas condiciones de luminosidad, necesariamente conduce al cambio

de la estructura y funcionamiento de los ecosistemas acuáticos (Bohn et al., 2011),

provocando el enriquecimiento del medio, condicionando la utilización de los mismos y

ejerciendo grandes impactos ecológicos, sanitarios y económicos a escala regional

(Ledesma et al., 2013).

1.2.2 Categorías tróficas

El grado de eutrofia es el indicador del estado trófico de un ecosistema acuático y lo

determina la concentración de nutrientes, lo cual permite clasificar las aguas en un orden

categórico.

Oligotrófico: se caracteriza por presentar aguas claras, transparentes, con buen

índice de penetración lumínica, el crecimiento de las algas es pequeño y mantiene

a pocos animales; la biota acuática que se encuentra es característica de aguas bien

6

oxigenadas, es decir que el cuerpo de agua tiene muy pocos nutrientes. (Vásquez

et al., 2012).

Mesotrófico: son medios acuáticos que contienen moderada cantidad de

nutrientes, con un nivel intermedio de productividad y generalmente son aguas

transparentes con plantas acuáticas sumergidas. (Redondo, 2017).

Eutrófico: contienen alta cantidad de nutrientes, incrementa la turbiedad del agua

por el crecimiento excesivo de algas, susceptibles al agotamiento de oxígeno,

produciendo condiciones anaeróbicas acompañadas de malos olores, las zonas

bentónicas de estos sistemas se van rellenando de sedimentos y la profundidad de

la columna de agua va disminuyendo. (Vásquez et al., 2012).

Hipertrófico: altísimo suministro de nutrientes y excesiva productividad

biológica, muy pobre claridad del agua. (Moreno et al., 2010).

El crecimiento excesivo de algas a menudo sofoca la fauna debajo de las

profundidades del agua y esto podría crear zonas muertas debajo de la superficie

del agua. (Redondo, 2017).

Métodos para la evaluación del Estado Trófico

El concepto de estado trófico ha sido desarrollado extensivamente para lagos y

principalmente relacionado con la calidad de las aguas. (Bohn et al., 2011).

Para determinar el estado trófico de los sistemas acuáticos, se han establecido índices que

reflejen el nivel de deterioro de la calidad del agua, que contemplan factores como

concentración de nutrientes, transparencia del agua, concentración de oxígeno disuelto

entre otros. (Prado et al., 2017).

Según Moreno et al., (2010), indica diferentes metodologías para la evaluación del estado

trófico de un cuerpo hídrico los cuales se indican a continuación.

7

Análisis de las macrófitos y del fitoplancton: para lo cual se toman muestras de

macrófitos flotantes y sumergidas, se estima la cobertura relativa del sustrato, para

el fitoplancton se toman muestras de agua y realizan análisis cualitativos y

cuantitativos con un microscopio, y en ambos casos el índice de diversidad de

Shannon-Wiener.

Índice del estado trófico: propuesto por Carlson y modificado por Aizaki.

Secuencia de categorías tróficas: formulado por la Organización para la

Cooperación y el Desarrollo Económico.

Índice de eutrofización por nutriente propuesto por Karydis.

Estado trófico TRIX: planteado por Vollenweider.

Sistemas de información geográfica (SIG): siendo una de las nuevas tecnologías

para evaluar la eutrofía, que es un método que estudia la distribución espacial de

las condiciones de eutrofía en ambientes lacustres.

Método isotópico: El uso de este método de marcadores radiactivos señala la ruta

de los nutrientes al generar el proceso la eutrofización y predice la entrada de

aguas residuales en ecosistemas acuáticos. (Cole et al., 2004; citados en Moreno

et al., 2010).

1.3.1 Índice de eutrofización por nutriente “IE” de Karydis

González, (2017) menciona que la escala de clasificación del estado trófico es la

siguiente: IE < 3 indica estado oligotrófico, 3 ≤ IE ≤ 5 indica estado mesotrófico y IE > 5

indica estado eutrófico.

Prado et al., (2017), afirma que el índice Karydis, se basa principalmente en:

La concentración de nutrientes

Especificidad para cada nutriente

Considera el aporte del nutriente en áreas distintas

Adimensional

Se aplica a varios tipos de agua

Es altamente sensible a los efectos de eutrofización

8

Estudios similares

Álvarez y Duchitanga (2008), basándose en los criterios establecidos por la OECD

clasificaron a la laguna Luspa (El Cajas) como oligotrófica fundamentándose en los

valores de clorofila, nitrógeno total, fosforo y transparencia a sus concentraciones de

fósforo y nitrógeno que están por debajo del límite establecido.

Por medio del estudio de macrófitas y conforme a las pautas establecidas por la OECD,

Gunkel (2002), clasificó al lago San Pablo como eutrófico de acuerdo a sus

concentraciones de fósforo, la transparencia del disco Secchi, por otro lado la laguna La

Mica se clasificó como eutrófica por las concentraciones de fósforo, nitrógeno, la

transparencia con disco Secchi, en el caso del lago Cuicocha, se obtuvo valores de fósforo

y nitrógeno típicos para lagos oligotróficos y la transparencia con disco Secchi, siendo

esto un indicador de su situación oligotrófica.

En el estudio sobre la vegetación acuática y estado trófico de las lagunas andinas, Terneus

(2014), cataloga a la laguna de Yahuarcocha es un ecosistema eutrófico por la

acumulación de materiales de desecho arrastrados por los afluentes que lo alimentan.

Oña y Tonato (2017), determinaron el estado trófico de las lagunas de Caricicha y

Huarmicocha mediante el TSI (Índice del Estado de Trófico) las cuales presentan un

estado oligotrófico que indica que son sistemas lénticos pobres en nutrientes con aguas

cristalinas, mientras que las lagunas Chiriyacu y Yanacocha tienen un nivel mesotrófico

propio de aguas que contienen niveles moderados de nutrientes.

Toapanta (2017), en la laguna de Yambo se encontró un elevado nivel de clorofila “a” y,

comparando con lo establecido en la tabla propuesta por Carlson modificada por Aizaki,

concluyó que la laguna de Yambo se encuentra en estado eutrófico.

Gómez (2018), determinó el índice de eutrofización por nutriente IE de la laguna Cube,

donde se obtuvieron los siguientes resultados: el IE para nitratos con su valor de 0,08 y el IE

para fosfatos con su valor de 1,06; lo cual permitió clasificar a la laguna Cube como

oligotrófica.

9

(Aguirre, et al., 2016) El Lago de Izabal, Guatemala en la investigación realizada evaluó

el estado trófico del agua del lago basado en el índice de Carlson, utilizando el registro

histórico de la concentración de fósforo determinando que se encuentra en un estado

eutrófico y presenta una tendencia a mejorar su estado en época lluviosa.

Con la determinación del estado trófico mediante los índices de Carlson, el índice

desarrollado por la OCDE y el índice de Carlson modificado por Toledo. (López &

Madroñero, 2015), se logró clasificar a la laguna de La Cocha, Colombia como

oligotrófica y ultraoligotrófica.

Zona de estudio

La laguna de Colta, está ubicada a tres km de la cabecera cantonal Cajabamba, Cantón

Colta, Provincia de Chimborazo, a una altitud de 3.300 ms.n.m; tiene 2800 m de largo

por 1000 m de ancho, está rodeado de varias colinas, donde habitan varias comunidades

indígenas. (GAD de Colta, 2016).

La superficie total de la cuenca es de 1945 ha (19,45 km) más 204 ha que corresponden

a la laguna. De acuerdo a la división político administrativa, la cuenca abarca los

territorios de 2 parroquias, Santiago de Quito con una superficie de 753 ha. (35%) y

Sicalpa con 1396 ha. (65%), pertenecientes ambas al cantón Colta. (Andrade, 2011).

Limita al norte con la Parroquia Cajabamba y Sicalpa. Al sur con la Parroquia Columbe,

al este con el Cantón Riobamba y al oeste Villa la Unión. (Guerrero, 2018).

El clima es frío-seco, con una temperatura promedio de 12 a 15º; una precipitación de

1000-1500 mm/año. (GAD de Colta, 2016).

Este cantón es irregular, debido a que atraviesa la cordillera Occidental. Además separa

la Hoya Central del Chambo, de la Hoya lateral del Chimbo, en las que sobresalen las

montañas, páramos, pequeñas mesetas, cerros, llanuras y depresiones forman el lugar. En

las zonas que presentan menor grado de pendiente, se asientan las principales poblaciones

del cantón, así tenemos el valle Central (Cajabamba y Sicalpa), la planicie de Majipamba

(Balbanera, laguna de Colta, Santiago de Quito), todos estos entre los 3180 a 3400

m.s.n.m. (GAD de Colta, 2016).

10

Los suelos ubicados entre los 2500 a 3000 m.s.n.m, son de color pardo grisáceo,

pertenecen a los valles escalonados, son de origen volcánico y presentan una textura

franco-arenosa, medianamente profundo, presentando problemas de erosión, mientras

que los suelos ubicados entre los 3000 a 3500 m.s.n.m, pertenecen suelo negro andino,

color predominantemente negruzco, con una textura que va de arenosa a franco-

arenosa. (GAD de Colta, 2016).

En la laguna de Colta se puede realizar actividades de entretenimiento como: juegos,

caminatas, ciclismo, fotografía, observación de flora y fauna. Al mismo tiempo por sus

orillas pasa línea del ferrocarril, los domingos se realiza la feria indígena. (Tello, 2017).

La flora presente en la Laguna en su mayoría es la totora, utilizada para el tejido de esteras

y variadas artesanías realizadas por los pobladores de las comunidades aledañas, en

cuanto a la fauna existente son los patos emigrantes, patos de patas largas los mismos que

son originarios de esta zona, garzas, gran diversidad de aves. (Guerrero, 2018).

Parámetros Fisicoquímicos analizados

1.6.1 Temperatura

La temperatura es una de la constante física que tiene una gran importancia en el

desarrollo de los diversos fenómenos que se realizan en el seno del agua. (Rodríguez,

2009). El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta,

en general, la de las sales, a su vez aumenta la velocidad de las reacciones del

metabolismo, acelerando la putrefacción. (Ocasio, 2004; citado en Minaya, 2010).

Las variaciones de este parámetro en las corrientes de agua generan un cambio en el

ambiente de desarrollo de la fauna y la flora presente en el: elevan el potencial tóxico de

ciertas sustancias disueltas en el agua. (Sierra, 2011).

Marín (2003) considera que la temperatura de un agua superficial está ligada a la

irradiación recibida, la de las aguas profundas de embalses y lagos experimenta una

secuencia cíclica caracterizada por dos períodos: uno de mezcla térmica con temperatura

similar en profundidad y otro de estratificación térmica con aguas más cálidas en

superficie y más frías en el fondo e imposibilidad de mezcla vertical de capas de agua.

11

1.6.2 Potencial de hidrógeno

Se le define como el logaritmo de la concentración de iones hidrógeno. La escala de pH

se extiende desde el 0 (muy ácido) al 14 (muy alcalino), siendo 7 la neutralidad exacta a

25°C (Mora, 2007 citado en Rodríguez, 2009).

En lagos y embalses, el pH experimenta una evolución espacial y temporal ligada

a la dinámica térmica y fisicoquímica del lago, de forma que esta variable

disminuye a lo largo de la columna de agua. Además durante la mezcla la

variación es de apenas 0,1 a 0,15 u.pH desde la superficie al fondo; en cambio,

durante la estratificación térmica, en las aguas superficiales ricas en fitoplancton

se hallan valores de pH bastante más altos que en profundidad. En estas últimas

zonas, pobres en oxígeno y con abundantes microorganismo anaerobios, los

valores de pH son más bajos, del orden 1,0 u.pH inferiores a los de las aguas

superficiales. (Marín, 2003).

El pH es un factor muy importante en los sistemas químicos y biológicos de las aguas

naturales, donde los valores de pH oscilan entre 6,0 a 9,0. Los lagos de las partes bajas

tropicales presentan una variación de pH que va desde 5,0 a 9,0 dependiendo del estado

de eutrofización en el que se encuentre y del grado de alcalinidad que posee. (Roldán y

Ramírez, 2008).

Según (TULSMA, 2015) en el Libro VI, Anexo 1, Tabla 2: criterios de calidad admisibles

para la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, marinas y de estuarios;

Los cuales son de 6,5 a 9 y en la Tabla 7: criterios de calidad de aguas para fines

recreativos mediante contacto secundario; los cuales son de 6 a 9.

1.6.3 Conductividad eléctrica

La medida de conductividad de un cuerpo de agua es uno de los parámetros más

importantes en limnología. Debido a que se puede conocer mucho acerca del metabolismo

de un ecosistema acuático. Además, altas diversidades de especies corresponden, a

menudo, a bajas conductividades y viceversa. (Roldán y Ramírez, 2008).

La conductividad es un indicativo de las sales disueltas en el agua y mide la cantidad de

iones especialmente de Ca, Mg, Na, P, bicarbonatos, cloruros y sulfatos. Se mide en

12

micromhos/cm o Siemens/cm. Permite establecer relaciones e interpretación de

resultados con los sólidos disueltos en las descargas o cuerpos de agua. (Sierra, 2011).

Con relación a embalses y lagos, la conductividad durante el período de mezcla de aguas

suele ser más baja que en el periodo de estratificación térmica y, en esta situación, las

aguas anóxicas del fondo pueden presentar valores más elevados de conductividad que

las de superficie. (Marín, 2003).

1.6.4 Oxígeno disuelto

Después de la temperatura, el oxígeno es uno de los factores más importantes que debe

ser medido en el agua. Sólo tiene valor si se mide con la temperatura, para poder así

establecer el porcentaje de saturación. Las fuentes de oxígeno son la precipitación pluvial,

la difusión del aire en el agua, la fotosíntesis, los afluentes y la agitación moderada.

(Roldán y Ramírez, 2008).

La solubilidad del oxígeno disuelto es función de varios factores: temperatura, presión,

coeficiente de solubilidad, tensión de vapor, salinidad y composición fisicoquímica del

agua, siguiendo las leyes de Henry y Dalton. (Marín, 2003).

En lagos y embalses de cierta profundidad existe una dinámica en la evolución espacial

y temporal de O2, profusamente estudiada y que está relacionada con los períodos de

mezcla y estratificación térmicas experimentadas en los lagos. Durante la mezcla, la masa

de agua se encuentra globalmente bien oxigenada y durante la estratificación, las aguas

del fondo son pobres en oxígeno. (Marín, 2003).

Este parámetro hace referencia a la cantidad disuelta de oxígeno en el agua. Las aguas

superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la

vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica,

mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida (Ocasio,

2008 citado por Minaya, 2017).

Según (TULSMA, 2015) en el Libro VI, Anexo 1, Tabla 2: criterios de calidad admisibles

para la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, marinas y de estuarios.

El límite permisible es no menor al 80% y no menor a 6 mg/L, además se encuentra

establecido en la Tabla 7: Criterios de calidad de aguas para fines recreativos mediante

13

contacto secundario, su límite permisible es no menor al 80% de concentración de

saturación y no menor a 6 mg/L.

1.6.5 Nitratos

Se forma en la descomposición de las sustancias orgánicas nitrogenadas,

principalmente proteínas. Cuando existen actividades antrópicas, las aguas

superficiales pueden tener concentraciones hasta de 5 mg NO3/L pero

normalmente menores de 1 mg NO3/L, Concentraciones por encima de los 5 mg

NO3/L usualmente indican contaminación, ya sea por desechos domésticos, de

animales o la escorrentía. En lagos y embalses concentraciones de nitratos por

encima de 0,2 mg NO3/L ya empiezan a generar problemas de eutrofización.

(Sierra, 2011).

El nitrógeno es un elemento esencial para el crecimiento de algas y causa un aumento en

la demanda de oxígeno al ver oxidado por bacterias, reduciendo por ende los niveles de

oxígeno. (Díaz y Sotomayor, 2013)

Según (TULSMA, 2015) Libro VI, Anexo 1, Tabla 2: criterios de calidad admisibles para

la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, marinas y de estuarios, el

cual es 13mg/L.

1.6.6 Fosfatos

Los fosfatos ingresan a las aguas superficiales por los vertimientos residuales domésticos

y por escorrentía de la actividad agrícola y debido a su capacidad como nutriente, es

considerado el segundo principal nutriente responsable de eutrofización de los cuerpos de

agua superficial. (Autoridad Nacional del Agua, 2010).

Es usado como un indicador de calidad de agua y estado trófico en lagos, porque es

correlacionado con variables como clorofila, nitrógeno y biomasa algar, en la mayoría de

los casos, el fósforo es el factor que determina el desarrollo de la eutrofización (Díaz y

Sotomayor, 2013)

14

La presencia de fosfatos como contaminantes del agua ha adquirido mucha importancia

debido a la escasez del recurso hídrico y a su deterioro creciente. Son sustancias solubles

que las plantas necesitan para su desarrollo y que si se encuentran en el agua en cantidades

excesivas inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando

procesos de polución y eutrofización. (Rodríguez et al., 2016).

1.6.7 Transparencia Secchi

La transparencia es una medida de gran valor en linmología, de tal manera que siempre

el disco Secchi es una de las herramientas que nunca falta y consta de un plato metálico

de 20 cm de diámetro, dividido en cuatro franjas, dos negras y dos blancas, alternadas

para facilitar su visibilidad. El disco está sujeto al centro por una cuerda. (Roldán y

Ramírez, 2008).

Mediante la utilización del disco de Secchi se obtiene la transparencia del agua a través

de la columna de agua del lago, la cual determina el nivel de refracción de la luz a través

de la turbidez y el color que presenta el volumen de agua, por efecto de descargas de

sólidos (suspendidos, volátiles o sedimentables) o por la formación de sistemas coloidales

o soluciones complejas. (García et al., 2018).

La transparencia de los cuerpos de agua puede disminuir por la presencia de materia

orgánica e inorgánica, el plancton y las partículas disueltas y en suspensión que se

encuentran presentes en el agua, además afecta a la cantidad de luz que penetra en el agua.

(Roldán, 2008 citado por Granizo, 2011).

15

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

2.1 Muestreo

2.1.1 Ubicación de los puntos de muestreo

La laguna de Colta está ubicada a 3 km la cabecera cantonal Cajabamba, Cantón Colta,

Provincia de Chimborazo, para la presente investigación se realizó una visita de

reconocimiento el 05 de julio del 2018 y con ayuda de un GPS marca: Garmin, modelo:

etrex20, se determinó la ubicación de los seis puntos de muestreo representativos bajo la

metodología a criterio el cual según el DMQ (1998) se lo realiza para un número muy

pequeño de muestras y la base para la selección de puntos de muestreo son los

conocimientos previos y la asignación visual por un juicio técnico, en lagos de cuencas

alargadas se deben establecer secciones transversales a lo largo de la masa líquida, en las

zonas donde presente brazos los puntos de recolección pueden ser escogidas

aleatoriamente usando el sentido común como se muestra en el anexo A.

Los seis puntos de muestreo se conservaron para las dos campañas, teniendo en cuenta la

geomorfología y extensión de la laguna así como la facilidad para acceder a los puntos de

muestreo para realizar el trabajo de campo, los mismos que se indican en el mapa de la

laguna de Colta. (Ver anexo B).

En la laguna se realizaron las campañas de muestreo el 08 de noviembre y el 04 de

diciembre del 2018 debido a que en estos meses se presentaron condiciones climáticas y

estacionales diferentes, en el mes de noviembre se presentaron lluvias continuas mientras

que en el mes de diciembre se presentó un período seco, los lagos pueden sufrir

variaciones estacionales, variaciones relacionadas con fenómenos de estratificación,

mezcla, así como modificación de la biota. (DMQ, 1998)

En cada punto se tomaron muestras compuestas en botellas plásticas de un litro de

capacidad con un volumen parcial de aproximadamente 250 ml a cuatro diferentes

profundidades: (0 m; 0,5 m; 1 m; y 1,5 m) para este efecto se utilizó el muestreador “Van

Dorn”, marca Wildco Instruments, modelo 3-1120-G45 el cual es sumergido con los

16

extremos abiertos y cuando llega a la profundidad deseada se deja caer un mensajero que

permite el cerrado hermético del muestreador; la muestra compuesta se la realiza de

submuestras mezcladas en proporciones conocidas, mediante la cual se puede obtener un

promedio de una característica determinada del cuerpo de agua, el volumen de la muestra

recogida debe ser suficiente para los análisis requeridos y para cualquier repetición del

análisis, el uso de volúmenes muy pequeños de muestra puede ser causa de que no sean

representativos. (INEN-ISO 5667-1, 2014)

La ubicación de los distintos puntos de muestreo y su respectiva descripción se muestran

en las siguientes tablas.

Tabla 1. Puntos de muestreo primera campaña

Punto de

Muestreo

Descripción Coordenadas

(UTM WGS84)

Altitud

(m s. n. m.)

Fecha

Hora

X (m) Y (m)

P1 Norte de la

Laguna (Muelle)

749203,7 9809172,6 3311 08/11/2018 11:00

P2 Oeste de la

Laguna

749161,0 9808509,0 3309 08/11/2018 11:30

P3 Este de la

Laguna

749580,4 9808548,6 3311 08/11/2018 12:00

P4 Centro oeste de

la laguna

749608,0 9807958,9 3310 08/11/2018 12:30

P5 Centro este de

la laguna

749616,6 9808064,0 3313 08/11/2018 13:00

P6 Sur de la

Laguna

749576,0 9807006,4 3308 08/11/2018 13:30

Nota: m: metros; ms.n.m: metros sobre el nivel del mar

Los puntos P1 y P6 fueron considerados representativos debido a que se encuentran en

los extremos norte y sur de la laguna, siendo P1 el muelle de la laguna y P6 el sitio más

cercano al extremo sur debido a la presencia de una draga en esa zona de la laguna.

En cuanto a P2 y P3 se los consideró relevantes por encontrarse en los extremos este y

oeste en la zona sur de la laguna, debido a la existencia de brazos o islotes en los extremos

este y oeste de la zona norte de la laguna, por razones de difícil accesibilidad no se

consideraron puntos de muestreo.

P4 y P5 se los tomó en cuenta debido a que se encuentran en la parte central de cuerpo de

agua.

Para el segundo muestro se seleccionaron las mismas referencias que se tomó en el primer

muestreo. Los datos se presentan en la tabla 2.

17

Tabla 2. Puntos de muestreo segunda campaña

Punto de

Muestreo

Descripción Coordenadas

(UTM WGS84)

Altitud

(m s. n. m.)

Fecha

Hora

X (m) Y (m)

P1 Norte de la

Laguna (Muelle)

749203,7 9809172,6 3311 04/12/2018 11:00

P2 Oeste de la

Laguna

749161,0 9808509,0 3309 04/12/2018 11:30

P3 Este de la

Laguna

749580,4 9808548,6 3311 04/12/2018 12:00

P4 Centro oeste de

la laguna

749608,0 9807958,9 3310 04/12/2018 12:30

P5 Centro este de

la laguna

749616,6 9808064,0 3313 04/12/2018 13:00

P6 Sur de la

Laguna

749576,0 9807006,4 3308 04/12/2018 13:30

Nota: m: metros; ms.n.m: metros sobre el nivel del mar

2.1.2 Recolección de muestras

Se realizó el muestreo en dos campañas, la primera en el mes de noviembre (2018) y la

segunda en el mes de diciembre (2018), en estas campañas se recolectó un total de 12

muestras; el muestreo se llevó a cabo aplicando las normas NTE-INEN-ISO 5667-1:2014

(Calidad del agua - muestreo: orientación sobre el diseño de programas de muestreo y

técnicas de muestreo) y la NTE-INEN-ISO 5667-3:2014 (Calidad del agua - muestreo:

conservación y manipulación de las muestras de agua).

Para la toma de muestras en el primer muestreo fue necesario el uso de un bote a motor y

para el segundo muestreo se lo realizó en una lancha. Para la recolección y conservación

de muestras se utilizó una jarra de plástico graduada, un muestreador Van Dorn, marca

Wildco Instruments, modelo: 3-1120-G45, con capacidad de 2 litros y cierre hermético,

un cooler y seis botellas plásticas de un litro de capacidad.

El procedimiento de la recolección de las muestras de agua a las diferentes profundidades

y su conservación se detalla a continuación:

Los recipientes de un litro se lavaron tres veces con el agua de la laguna, con el

fin de evitar la contaminación de la muestra con otras sustancias.

18

En cada punto se recolectó una muestra compuesta de cuatro diferentes

profundidades (0 m; 0,5 m; 1 m; y 1,5 m), obteniendo un volumen parcial de

250ml en cada una de ellas, la muestra de la superficie se la tomó con la jarra de

plástico, mientras que a profundidad se realizó con la ayuda del muestreador Van

Dorn el cual se lo sumergió con sus tapones abiertos, al encontrarse a la

profundidad deseada se suelta el mensajero y se cierra herméticamente y se

recolecta el agua.

Las muestras compuestas recolectadas se almacenaron en los respectivos

recipientes etiquetados con el número de punto muestreado, sus coordenadas y las

condiciones que presenta Un análisis de agua es de valor limitado si no está

acompañado por la identificación detallada de la muestra, un análisis de agua es

de valor limitado si no está acompañado por la identificación detallada de la

muestra y se colocaron en un recipiente refrigerado para su conservación a una

temperatura aproximada de 4°C, las muestras se deben guardar a temperaturas

más bajas que la temperatura a la cual se recolectó y en un lugar obscuro con el

fin de retardar los cambios químicos y biológicos que inevitablemente continúan

luego de la recolección de la muestra para posteriormente ser llevadas al

Laboratorio de la Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y

Ambiental de la Universidad Central del Ecuador (LABFIGEMPA), donde se

realizó el respectivo análisis.

2.1.3 Mediciones “in situ”

Las mediciones “in situ” incluyen la determinación de parámetros, que por sus

características o inestabilidad, deben medirse inmediatamente o es recomendable su

medición en campo.

Los parámetros fisicoquímicos que se midieron “in situ” en cada uno de los puntos de

muestreo de las dos campañas fueron:

La medición del pH se realizó en campo mediante tiras indicadoras MACHEREY

Y-NAGE y se verificaron estos valores mediante un medidor de pH en el

laboratorio LABFIGEMPA. (Ver anexo C)

19

La temperatura (ºC), oxígeno disuelto (mg/L), conductividad (μS/cm), mediante

un medidor multiparámetro portátil, marca: WTW, modelo: Multi 3410 SET 4

previamente calibrado. Para lo cual las sondas fueron lavadas con agua destilada

antes de realizarse las mediciones, se recolectó la muestra a analizar en un vaso

plástico de 25 ml y se introdujo las sondas por un tiempo hasta que se estabilice

el valor medido, como se muestra en el anexo C.

Transparencia Secchi, esta medición se realiza introduciendo el disco Secchi en

el agua, dejándolo hundirse hasta que se pierda de vista por completo y allí

anotamos la profundidad. Después se lo sumergió nuevamente, a mayor

profundidad que la anterior, hasta que no se lo pudiera observar, para luego subirlo

y hacer la medición en el momento que este reaparezca. Se obtiene un promedio

de las dos profundidades, esta medida se lo expresa en metros. (Ver anexo C)

Los datos obtenidos de las mediciones de los puntos de muestreo se anotaron en

la libreta de campo.

Si la temperatura cambia rápidamente, el pH puede cambiar significativamente en

minutos; los gases disueltos se pueden perder, por las condiciones de muestreo se debe

evitar variaciones significativas de los parámetros midiéndolos en campo.

Para la exactitud de los datos mediante el pHmetro se lo calibra previamente antes de su

utilización con las soluciones estandarizadas y patrones primarios de pH que son las

soluciones buffer de pH 4,00, de pH 7,00 y pH 10,00 los cuales se colocan en el electrodo

y se verifica que se esté leyendo los pH correspondientes a cada solución buffer, si existe

un error en la medición se presiona la tecla calibrar y se ajusta el equipo al pH deseado,

este equipo tiene un error máximo permisible ± 0,07 UpH, la incertidumbre de

calibración es de 0,0279 UpH, la incertidumbre expandida se realizó multiplicando la

incertidumbre típica por el factor de cobertura (k=2) que corresponde a una probabilidad

de cobertura de aproximadamente el 95%, (ver anexo E).

Para el electrodo de conductividad se calibra previamente antes de su utilización

mediante la solución estandarizada de cloruro de potasio, con un rango de medición de

1412 μS/cm y un error de ± 0,5.

20

La membrana del oxígeno disuelto se calibra con OxiCal que es una solución exclusiva

del equipo del LABFIGEMPA que permite verificar que el electrodo esté funcionando

adecuadamente, con un rango de medición de 0,090 mg/L y un error de ± 0,5.

2.2 Análisis de laboratorio

Las muestras compuestas recolectadas en la laguna de Colta, fueron llevadas al

laboratorio de la Facultad de ingeniería en geología, minas, petróleos y ambiental de la

Universidad Central del Ecuador (LABFIGEMPA), donde se realizó el respectivo

análisis. Los parámetros a medirse son los siguientes:

Tabla 3. Parámetros analizados en el laboratorio

Parámetro Método

Nitratos APHA-AWWA-WEF (2012).

Método 4500 NO3-E

Fosfatos APHA-AWWA-WEF (2012)

Método 4500-P E

Los métodos estandarizados se fundamentan en aprovechar las potencialidades de la

espectrofotometría. Esta herramienta proporciona una técnica fiable y rápida. La

precisión evaluada en repetitividad y reproducibilidad del equipo para los dos métodos es

satisfactoria, la incertidumbre de calibración es de 0,0021 Abs, la incertidumbre

expandida se realizó multiplicando la incertidumbre típica por el factor de cobertura (k=2)

que corresponde a una probabilidad de cobertura de aproximadamente el 95%, como se

puede observar en el anexo D.

2.2.1 Determinación de nitratos

Para realizar el análisis de la concentración de nitratos se utilizó el Espectrofotómetro

HACH DR/4000V y el reactivo NitraVer5 de la marca HACH, celdas

espectrofotométricas de 25 ml y parafilm para envolver las celdas. Este análisis se realizó

a las muestras obtenidas en cada punto de muestreo de las dos campañas realizadas,

posteriormente se realizó el procedimiento que se indica a continuación:

Se encendió el espectrofotómetro e introdujo el código 2520 para la determinación

de nitratos.

21

En una celda espectrofotométrica se colocó un volumen de 25 ml de la muestra

para que sea el blanco.

Se introdujo en el espectrofotómetro el blanco y se enceró. Esto se realizó para el

análisis de cada punto de muestreo.

Se colocó en otra celda espectrofotométrica 25 ml de muestra y se añadió el

reactivo NitraVer5, se colocó el parafilm para cubrir la celda y evitar derrames,

se agitó por un minuto y se dejó reaccionar por dos minutos.

Se introdujo la celda con el reactivo, una vez encerado el espectrofotómetro se

procedió a leer la concentración de nitrato en mg/L.

2.2.2 Determinación de fosfatos

Para realizar el análisis de la concentración de fosfatos se utilizó el Espectrofotómetro

HACH DR/4000V y el reactivo PhosVer3 de la marca HACH, celdas

espectrofotométricas de 25 ml y parafilm para envolver las celdas. Este análisis se realizó

a las muestras obtenidas en cada punto de muestreo de las dos campañas realizadas,

posteriormente se realizó el procedimiento que se indica a continuación:

Se encendió el espectrofotómetro e introdujo el código 3025 para la determinación

de fosfatos.

En una celda espectrofotométrica se colocó un volumen de 10 ml de la muestra

para que sea el blanco.

Se introdujo en el espectrofotómetro el blanco y se enceró. Esto se realizó para el

análisis de cada punto de muestreo.

Se colocó en otra celda espectrofotométrica 10 ml de muestra y se añadió el

reactivo PhosVer3, se colocó el parafilm para cubrir la celda y evitar derrames, se

agitó por un minuto y se dejó reaccionar por dos minutos.

Se introdujo la celda con el reactivo, una vez encerado el espectrofotómetro se

procedió a leer la concentración de fosfato en mg/L.

22

2.3 Determinación del índice de eutrofización por nutriente “IE” de Karydis

Para calcular el índice de eutrofización por nutriente utilizando la metodología de

Karydis, se recurrió a la ecuación que describe (Moreno et al., 2010), en función a de los

parámetros: fosfatos y nitratos.

𝐼𝐸 =𝐶

𝐶−𝑙𝑜𝑔𝑋+ 𝑙𝑜𝑔𝐴 (1)

Dónde:

IE = índice de eutrofización por nutriente de Karydis.

A = número de estaciones de muestreo durante el periodo de estudio

C = logaritmo de la concentración total del nutriente durante el periodo de estudio, es

decir, es la suma de las concentraciones Xij, del nutriente obtenidas en cada una de las Ai

estaciones durante los M j muestreos.

X = concentración total del nutriente en la estación Ai, durante el periodo de estudio, es

decir las sumas de las concentraciones del nutriente obtenidas en la estación A i, durante

los Mj muestreos.

La escala de clasificación del estado trófico del índice de eutrofización por nutriente de

Karydis presenta los siguientes valores.

Tabla 4. Escala de clasificación de índice de eutrofización por nutriente

Nota: IE: índice de eutrofización.

El índice de eutrofización por nutriente es una de las metodologías más aplicadas para

conocer el estado trófico de cuerpos de agua debido a que se basa en la concentración de

nutrientes y es específico para cada nutriente, considerando su aporte en áreas distintas y

se aplica a varios tipos de agua, siendo altamente sensible a los efectos de eutrofización

Categoría Trófica Rango

Oligotrófico IE < 3

Mesotrófico 3 < IE <5

Eutrófico IE > 5

23

2.4 Determinación del índice de Carlson o índice de estado trófico (IET)

Para calcular el índice de estado trófico propuesto por Carlson, se empleó la ecuación que

describe (López y Madroñero, 2015).

𝐼𝐸𝑇𝐷𝑆 = 10 (6 −𝑙𝑛(𝐷𝑆)

𝑙𝑛(2)) (2)

Dónde:

IETDS = índice de estado trófico disco Secchi.

ln (DS) = logaritmo natural del promedio de la transparencia Secchi, en metros, medida

con el disco Secchi.

La escala de clasificación del índice de estado trófico disco Secchi, presenta los siguientes

criterios de aplicación.

Tabla 5. Escala de clasificación del índice de estado trófico de Carlson

Categoría trófica Valor índice

Ultraoligotrófico < 30

Oligotrófico 30 - 44

Mesotrófico 44 - 54

Eutrófico 54 - 74

Hipereutrófico > 74

El índice de Carlson ha sido uno de los primeros índices propuestos para sistemas

lacustres; el cual con base en la utilización del disco de Secchi se obtiene la transparencia

del agua a través de la columna de agua de la laguna. Esta transparencia determina el

nivel de refracción de la luz a través de la turbidez y el color que presenta el volumen de

agua, por efecto de descargas de sólidos (suspendidos, volátiles o sedimentables) o por la

formación de sistemas coloidales o soluciones complejas.

24

2.5 Análisis estadísticos

Se utilizó el programa Microsoft Office Excel 2016, el cual nos permitió calcular datos

estadísticos básicos como el promedio, máximos y mínimos.

El promedio es un estadístico de centro que trata de ubicar la posición central de un

conjunto de valores, es muy utilizada, porque resume con sencillez los datos y tiene fácil

interpretación. (Gonzáles, 2014).

Los valores máximo y mínimo son estadísticos de orden, en ocasiones, de todos los

valores que puede tomar una variable solo son de interés unos de ellos, solamente los

valores máximo y mínimo que son los mismos valores de la muestra pero ordenados de

menor a mayor. (Gonzáles, 2014).

25

3. CÁLCULOS Y RESULTADOS

3.1 Resultados de mediciones “in situ” y de laboratorio

En la tabla que se presenta a continuación, se indican los resultados de los parámetros

fisicoquímicos medidos “in situ”, de laboratorio y los cálculos estadísticos.

En las gráficas se representa los valores estadísticos notables como: el promedio, el

máximo y el mínimo, de cada parámetro medido.

Tabla 6. Datos y valores estadísticos de mediciones in situ y de laboratorio

Nota: mg/L: miligramo por litro; μS/cm: microSiemens por centímetro; m: metros

Parámetro

Muestreo

Puntos

de

Muestreo

pH Oxígeno

disuelto

(mg/L)

Conductividad

eléctrica

(μS/cm)

Temperatura

agua (°C) Transparencia

Secchi (m)

Nitratos

(mg/L)

Fosfatos

(mg/L)

1er

Muestreo

08/11/2018

P1 7,6 5,21 1089 17,2 0,85 0,4 0,375

P2 8,1 5,16 1151 18,1 1,35 0,4 0,674

P3 7,1 5,2 1104 18,9 1,1 0,5 0,398

P4 7,8 5,4 1115 18,1 2,22 0,7 0,764

P5 7,9 5,69 1151 18 2,55 0,3 0,498

P6 7,6 5,6 1108 17,4 2,15 0,5 0,856

2do

Muestreo

04/12/2018

P1 7,3 5,61 1113 17,1 1,03 0,6 0,444

P2 8,3 4,87 1128 18,3 1,05 0,5 0,999

P3 7,3 4,8 1146 18,4 0,93 0,6 0,497

P4 8,1 5,11 1148 17,5 2,4 0,7 0,608

P5 8,2 6,42 1146 16,5 2,68 0,4 0,766

P6 8,2 6,09 1141 18,3 2,1 0,2 1,034

Promedio 7,6 5,43 1128 17,8 1,7 0,5 0,659

Máximo 8,3 6,42 1151 18,9 2,68 0,7 1,034

Mínimo 7,1 4,8 1089 16,5 0,85 0,2 0,375

26

3.1.1 Potencial de hidrógeno

En la figura 1, se graficó los valores obtenidos en el 1er y 2do muestreo, el promedio del

pH cuyo valor es de 7,6 y se identificó los límites permisibles establecidos en la

normativa nacional donde se observa que se encuentra dentro de este rango.

Figura 1. Valores de pH de la laguna de Colta

3.1.2 Oxígeno disuelto

En la figura 2, se graficó los valores obtenidos en el 1er y 2do muestreo, el promedio del

oxígeno disuelto cuyo valor es de 5,43mg/L y se identificó el límite permisible

establecido en la normativa nacional donde se observa que se encuentra debajo de este

valor.

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

P1 P2 P3 P4 P5 P6

pH

Punto de muestreo

Muestreo 1 Muestreo 2 Promedio pH mínimo permisible pH máximo permisible

27

Figura 2. Valores de oxígeno disuelto de la laguna de Colta

3.1.3 Conductividad eléctrica

En la figura 3, se graficó los valores obtenidos en el 1er y 2do muestreo, el promedio de

la conductividad eléctrica cuyo valor es de 1128μS/cm.

Figura 3. Valores de conductividad eléctrica de la laguna de Colta

4,5

4,7

4,9

5,1

5,3

5,5

5,7

5,9

6,1

6,3

6,5

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Oxí

gen

o d

isu

elto

(m

g/L)

Punto de muestreo

Muestreo 1 Muestreo 2 Promedio OD mínimo permisible

1085

1095

1105

1115

1125

1135

1145

1155

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Co

nd

uct

ivid

ad e

léct

rica

(μ

S/cm

)

Punto de muestreo

Muestreo 1 Muestreo 2 Promedio

28

3.1.4 Temperatura


la temperatura cuyo valor es de 17,8 °C.

Figura 4. Valores de temperatura de la laguna de Colta

3.1.5 Transparencia Secchi


la transparencia Secchi cuyo valor es de 1,7m.

Figura 5. Valores de transparencia Secchi de la laguna de Colta

16,416,616,8

1717,217,417,617,8

1818,218,418,618,8

1919,2

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Tem

per

atu

ra a

gua

(°C

)

Punto de muestreo


0,5

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

2,9

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Tran

spar

enci

a Se

cch

i (m

)

Punto de muestreo


29

3.1.6 Nitratos


la concentración de nitratos cuyo valor es de 0,5mg/L.

Figura 6. Valores de nitratos de la laguna de Colta

3.1.7 Fosfatos


la concentración de fosfatos cuyo valor es de 0,659 mg/L.

Figura 7. Valores de fosfatos de la laguna de Colta

0,1

2,1

4,1

6,1

8,1

10,1

12,1

14,1

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Nit

rato

s (m

g/L)

Punto de muestreo

Muestreo 1 Muestreo 2 Promedio límite máximo permisible

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Fosf

ato

s (m

g/L)

Punto de muestreo


30

Determinación del índice de eutrofización por nutriente “IE” de Karydis

Para el cálculo se aplica la ecuación (1), correspondiente al índice de eutrofización por

nutriente. El cálculo para nitratos y fosfatos es el siguiente:

Nitratos

𝐼𝐸 =𝐶

𝐶 − 𝑙𝑜𝑔𝑋+ 𝑙𝑜𝑔𝐴

𝐼𝐸 =0,46

0,46 − 𝑙𝑜𝑔0,5+ log 6

𝐼𝐸 = 1,38

Fosfatos

𝐼𝐸 =𝐶

𝐶 − 𝑙𝑜𝑔𝑋+ 𝑙𝑜𝑔𝐴

𝐼𝐸 =0,60

0,60 − 𝑙𝑜𝑔0,659+ log 6

𝐼𝐸 = 1,55

Tabla 7. Índice de eutrofización por nutriente, Laguna de Colta

Nutriente C Log C X Log X A Log A IE Clasificación

Nitratos 2,9 0,46 0,5 -0,30 6 0,78 1,38 Oligotrófico

Fosfatos 3,957 0,60 0,659 -0,18 6 0,78 1,55 Oligotrófico

IE = índice de eutrofización por nutriente de Karydis.

A = número de estaciones de muestreo durante el periodo de estudio.

Log A = Logaritmo del número de estaciones de muestreo.

C = La concentración total del nutriente durante el periodo de estudio.

Log C = Logaritmo de la concentración total del nutriente.

X = Concentración total del nutriente en la estación Ai, durante el periodo de estudio.

Log X = Logaritmo de la concentración total del nutriente en la estación Ai.

31

Determinación del índice de Carlson o índice de estado trófico (IET)

Para el cálculo se aplica la ecuación (2) correspondiente al índice de Carlson. El cálculo

para la transparencia del disco Secchi es el siguiente:

𝐼𝐸𝑇𝐷𝑆 = 10(6 −𝑙𝑛(𝐷𝑆)

𝑙𝑛(2))

𝐼𝐸𝑇𝐷𝑆 = 10(6 −𝑙𝑛(1,7)

𝑙𝑛(2))

𝐼𝐸𝑇𝐷𝑆 = 52,34

Tabla 8. Índice de estado trófico de Carlson, Laguna de Colta

Parámetro Promedio

Parámetro

IET Clasificación

Profundidad Secchi 1,7m 52,34 Mesotrófico

Nota: IET: Índice de estado trófico; m: metros

32

4. DISCUSIÓN

Según Roldán y Ramírez, 2008 el pH de las aguas naturales oscilan entre 6,0 a 9,0 y

teniendo en cuenta que el promedio del pH de la laguna de Colta es 7,6, se encuentra

dentro de este rango, de igual manera se encuentra dentro de los límites permisibles

establecidos en TULSMA, 2015, Libro VI, Anexo 1, Tabla 2: criterios de calidad

admisibles para la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, marinas y

de estuarios; Los cuales son de 6,5 a 9 y en la Tabla 7: Criterios de calidad de aguas para

fines recreativos mediante contacto secundario; los cuales son de 6 a 9. (Ver anexo E)

Además, el P2 tiene el valor más alto de pH 8,2, con respecto a los demás puntos, por lo

que se presume que existe un alto crecimiento algar. Un exceso de fotosíntesis sobresatura

el sistema acuático, provocando agotamiento del dióxido de carbono y aumento del pH

en el agua. (Roldán y Ramírez, 2008)

En los puntos P5 y P6 presenta una variación de pH considerable del 1er muestreo al 2do

muestreo, posiblemente por el dragado que se realizó en ese sector.

El oxígeno disuelto tiene un valor promedio de 5,43 mg/L encontrándose bajo el límite

permisible establecido en el TULSMA, Libro VI, Anexo 1, Tabla 2: criterios de calidad

admisibles para la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, marinas y

de estuarios. El límite permisible es no menor al 80% y no menor a 6 mg/L, además se

encuentra bajo el límite permisible establecido en la Tabla 7: Criterios de calidad de aguas

para fines recreativos mediante contacto secundario, su límite permisible es no menor al

80% de concentración de saturación y no menor a 6 mg/L, como se observa en el anexo

E. Este parámetro a pesar de ser aceptable es muy bajo, (Moreira y Sabando, 2016; citado

en Toapanta, 2017) determinaron que la disminución del oxígeno disuelto en el aguas se

debe a la proliferación de algas y aumento de pH.

En el sitio P5 se registra el valor más alto de oxígeno disuelto 6,1 mg/L, con respecto a

los demás puntos, y presenta una ligera variación del 1er muestreo al 2do muestreo,

mientras que P3 tiene el valor más bajo de oxígeno disuelto 5,0 mg/L. Las aguas

33

superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para el

desarrollo de la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con

materia orgánica, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas

formas de vida (Ocasio, 2008 citado por Minaya, 2017).

La conductividad eléctrica presenta mucha variación del 1er muestreo al 2do muestreo en

el cual se incrementa la conductividad, oscilando entre 1089 μS/cm y 1151 μS/cm,

posiblemente por el dragado que se realizó en ese sector. Esta actividad genera que

algunos de los parámetros presenten cambios químicos en la calidad del agua, como: la

demanda de oxígeno, el aumento de nutrientes, presencia de trazas de metales pesados y

pesticidas en la columna de agua y la modificación de los niveles de salinidad. (Landaeta,

2018)

La conductividad eléctrica presenta un promedio de 1128 μS/cm, este alto valor se debe

a la gran cantidad de iones presentes (aniones y cationes disueltos), al ser comparado con

la calidad del agua según la conductividad de Schlumberger Water Services. SASIPA,

2013; citado en dirección general de aguas (2016); donde > 1400 μS/cm, se considera

para agua dulce; según (Roldán y Ramírez, 2008) los valores habituales de conductividad

son menores de 50 μS/cm en aguas de bajo contenido iónico y desde 500 hasta 2000

μS/cm para las fuertemente mineralizadas.

El valor promedio de temperatura en la laguna es de 17,8 (ºC), con la altitud disminuyen

las temperaturas medias del agua por lo que este valor se encuentra fuera del rango 12 a

15,5 (ºC) establecido por (Roldán y Ramírez, 2008) para lagunas de alta montaña en los

pisos frío y de páramo.

La temperatura presenta una variación considerable del 1er muestreo al 2do muestreo,

presentando valores más altos de temperatura en el 1er muestreo; el aumento de

temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las

sales, a su vez aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la

putrefacción. (Ocasio, 2004; citado en Minaya, 2010).

La transparencia Secchi no presenta mucha variación del 1er muestreo al 2do muestreo,

mientras mayor sea la concentración de material disuelto o en suspensión, menor será la

transparencia debido a procesos de absorción y dispersión. (Aguirre, 2015).

34

El promedio de profundidad Secchi es de 1,7 m, al ser comparado con el índice de estado

trófico (IET), corresponde al estado mesotrófico.

La concentración de nitratos presenta mucha variación del 1er muestreo al 2do muestreo,

oscilando entre 0,2mg/L y 0,5mg/L en el sitio P6.

El promedio de la concentración de nitratos es de 0,5mg/L; encontrándose bajo el límite

máximo permisible establecido en el TULSMA, Libro VI, Anexo 1, Tabla 2: Criterios de

Calidad admisibles para la preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces,

marinas y de estuarios, el cual es 13mg/L. (Ver anexo E)

En el sitio P4 se presenta la más alta concentración de nitratos con 0,7mg/L,

concentraciones por sobre 5 mg NO3/L usualmente indican contaminación, ya sea por

desechos domésticos, de animales o la escorrentía. En lagos y embalses concentraciones

de nitratos por encima de 0,2 mg NO3/L ya empiezan a generar problemas de

eutrofización. (Sierra, 2011).

La variación de fosfatos es muy amplia del 1er muestreo al 2do muestreo los valores

oscilan entre 0,674mg/L y 0,999mg/L, si se encuentran en el agua, en cantidades

excesivas inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando

procesos de polución y eutrofización. (Rodríguez et al., 2016).

35

5. CONCLUSIONES

Se determinaron seis puntos de muestreo a lo largo de la laguna que fueron

mantenidos para las dos campañas de muestreo, en los cuales se realizó la

medición de parámetros “in situ”, la preservación de muestras y los análisis de

laboratorio de muestras compuestas a cuatro diferentes profundidades en

conformidad al cronograma propuesto con el fin de obtener información relevante

que permitió evaluar el estado trófico del cuerpo de agua mediante la

cuantificación de parámetros químicos y físicos.

Los parámetros analizados pH, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica,

temperatura, transparencia Secchi, nitratos y fosfatos se relacionan entre sí, la

presencia de valores sobre los límites permisibles, así como por debajo de los

mismos afecta al estado de la laguna, repercutiendo a la biodiversidad, estado

estético, saturación de oxígeno y uso del cuerpo de agua estudiado.

El pH medido en los seis puntos de muestreo durante las dos campañas se

encuentra dentro de los límites permisibles establecidos en la normativa nacional,

los cuales son de 6 a 9: para aguas destinadas para fines recreativos mediante

contacto secundario, teniendo el valor más alto en el P2 con 8,2, mientras que su

valor más bajo se encuentra en P3 con 7,2.

El oxígeno disuelto medido en los seis puntos de muestreo durante el 1er muestreo

se encuentra por debajo de los límites permisibles de la normativa nacional, los

cuales son: no menor al 80% y no menor a 6 mg/L para la preservación de la flora

y fauna en aguas dulces, frías o cálidas, y en aguas marinas y de estuario, y para

aguas destinadas para fines recreativos mediante contacto secundario, en cuanto

al oxígeno disuelto medido en los seis puntos de muestreo durante el 2do muestreo

solo los puntos P5 y P6 cumplen con los límites permisibles de la normativa

nacional.

36

La conductividad eléctrica presenta valores altos y muy variables a lo largo de la

laguna en los seis puntos de muestreo en las dos campañas, siendo P1, P3, P4 y

P6 los valores más altos del 2do muestreo con respecto al 1er muestreo, por la

gran cantidad de iones presentes que probablemente aumentaron por la

trasferencia de aniones y cationes del sedimento a la columna de agua por el

dragado que se realizó en ese sector, presentando cambios químicos en la calidad

del agua.

La temperatura del agua presenta una variación considerable del 1er muestreo al

2do muestreo, presentando valores más altos de temperatura en el 1er muestreo,

en el punto P5 del segundo muestreo disminuyo la temperatura 1ºC, mientras que

en P6 aumentó 1ºC, Las variaciones de temperatura generan un cambio en el

ambiente de desarrollo de la fauna y la flora además de elevar el potencial tóxico

de ciertas sustancias disueltas en el agua.

La concentración de nitratos medido en los seis puntos de muestreo durante las

dos campañas no presenta valores extremos, encontrándose dentro de los límites

permisibles establecidos en la normativa nacional, el cual es 13mg/L para la

preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, marinas y de

estuarios, según Sierra (2011) en lagos y embalses las concentraciones de nitratos

por encima de 0,2 mg NO3/L ya empiezan a generar problemas de eutrofización.

La concentración de fosfatos medido en los seis puntos de muestreo durante las

dos campañas presenta ligeras variaciones del 1er muestreo respecto al 2do

muestreo, mostrando en el segundo muestreo valores de concentración más altos,

las cantidades excesivas de fosfatos inducen el crecimiento desmesurado de algas

y otros organismos aumentando el grado de eutrofización actual de la laguna.

Para la determinación del índice de eutrofización por nutriente se obtuvo como

resultados: para nitratos IE = 1,38 y fosfatos IE = 1,55 por lo que se concluye

mediante la metodología de Karydis clasificar a la laguna como oligotrófica para

nutrientes, esta clasificación concuerda con el caso del lago Cuicocha, se obtuvo

valores de fósforo y nitrógeno típicos para lagos oligotróficos y la transparencia

37

con disco Secchi, siendo esto un indicador de su situación oligotrófica. (Gunkel,

2004)

Para la determinación del índice de Carlson se obtuvo como resultado para la

transparencia Secchi IET= 52,34, este valor determina un estado mesotrófico para

la laguna de Colta; según (Oña y Tonato, 2017) determinan en su estudio de las

lagunas Chiriyacu y Yanacocha que tienen un nivel mesotrófico propio de aguas

que contienen niveles moderados de nutrientes.

38

6. RECOMENDACIONES

Es necesario un trabajo conjunto entre los GAD de Colta y el Ministerio del

Ambiente para preservación, cuidado y manejo responsable, de las condiciones

naturales que actualmente presentan la laguna, generando un desarrollo

sustentable del turismo comunitario.

Es conveniente realizar estudios aplicando otras metodologías que permitan

complementar los resultados obtenidos en esta investigación, así como realizar un

seguimiento periódico de las características fisicoquímicas para poder conocer la

evolución temporal de la calidad del agua en la laguna de Colta.

Se debe realizar seguimiento y control a las actividades que se desarrollan dentro

y fuera de la laguna de Colta con el propósito de evitar la contaminación del

cuerpo de agua impidiendo que el estado trófico actual pueda llegar a niveles más

elevados.

39

BIBLIOGRAFÍA

Aguirre, M. Vanegas, E y García, N. (2015). “Evaluación del estado trófico del Lago de

Izabal, Guatemala” en Revista Scielo [En Línea], vol.25 no.1, Octubre 2015, Universidad

San Carlos de Guatemala, disponible en:

http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2071-00542016000100005

[Accesado el 4 de Septiembre del 2018].

Álvarez, F y Duchitanga, S. (2008). Caracterización ambiental y socio-económica de la

comunidad de Miguir y su área de influencia para la identificación de escenarios de manejo.

Trabajo de graduación previo a la obtención del Título de Biólogo. Ecuador, Universidad del

Azuay, Facultad de ciencia y tecnología, Escuela de biología del medio ambiente.

Andrade, A. (2017). Diseño de un plan de manejo turístico sostenible para la laguna de

Colta, cantón Colta, provincia de Chimborazo. Trabajo de titulación para la obtención

del Título de Ingeniero en Ecoturismo, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo,

Escuela de Ingeniería en Ecoturismo.

APHA, E. et al,. (2012) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.

22 edición. Washington,DC, American Public Health Association.

Aular, A. (2007). “Aguas lénticas” en Lifeder, [En línea], disponible en:

https://www.lifeder.com/aguas-lenticas/ [Accesado el día 26 de octubre de 2018].

Autoridad Nacional del Agua (2010) “Metodología para la Determinación del Índice de

Calidad de Agua de los Recursos Hídricos Superficiales en el Perú ICA-PE”. Autoridad

Nacional del Agua [En línea], disponible en:

http://www.ana.gob.pe/sites/default/files/normatividad/files/propuesta_metodologogia_i

ca-pe.pdf. [Accesado el 5 de Diciembre del 2018].

Banderas, A. y R. González, (1996). “La limnología, una revisión del concepto” en

Ingeniería Hidráulica, [En Línea], vol. XI nº.1, Enero-Abril 1996, Instituto Mexicano de

http://www.ana.gob.pe/sites/default/files/normatividad/files/propuesta_metodologogia_ica-pe.pdf

http://www.ana.gob.pe/sites/default/files/normatividad/files/propuesta_metodologogia_ica-pe.pdf

40

Tecnología del Agua, disponible en: file:///C:/Users/USUARIO/Downloads/770-1132-1-

PB.pdf. [Accesado el 10 de Octubre del 2018].

Bohn, V. Piccolo, M. Pratolongo, P y Perillo, G. (2012). “Evaluación del estado trófico

de dos lagunas Pampeanas (Argentina)” en Revista ResearchGate [En Línea], Vol.24,

Noviembre 2012, National Scientific and Technical Research Council, disponible en:

https://www.researchgate.net/publication/256536300_EVALUACION_DEL_ESTADO

_TROFICO_DE_DOS_LAGUNAS_PAMPEANAS_ARGENTINA [Accesado el 16 de

Septiembre del 2018].

Colmenar, E. (2002). “La Limnología estudia los fenómenos físicos y biológicos relativos

a las aguas continentales” en Revista Ambienta, [En Línea], Octubre 2002, disponible en:

http://hispagua.cedex.es/sites/default/files/hispagua_articulo/ambienta/n15/articulo8.pdf

[Accesado el 12 de Octubre del 2018].

Debjani, G. (2015). “Complete information on Lentic and Lotic Aquatic Systems” en

Revista Preserve Articles [En Línea], disponible en:

http://www.preservearticles.com/2012021623375/complete-information-on-lentic-and-

lotic-aquatic-systems.html. [Accesado el 2 de Noviembre del 2018].

Díaz, C y F, Sotomayor. (2013). Evaluación de la eutrofización de la laguna Conococha

–Ancash. Tesis para optar por el Título de Ingeniero Ambiental. Perú, UNIVERSIDAD

NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”, Escuela Académico

Profesional de Ingeniería Ambiental.

DMQ, D. d. M. A., 1998. Manual para muestreo de aguas y sedimentos. 1° ed. Quito:

Dirección de Medio Ambiente.

GAD de Colta (2016) “Colta lindo y milenario”. Municipio de Colta [En línea], disponible

en: https://municipiodecolta.gob.ec/gadcolta/index.php/turismo/laguna-de-colta [Accesado

el 5 de Diciembre del 2018].

García, F. M, Rosales y Gómez, I. (2018) “Evaluación del estado trófico de los lagos del

Nevado de Toluca mediante Sistemas de información Geográfica” [En Línea], pp. 225-

246. Mexico, disponible en: http://ru.iiec.unam.mx/3783/ [Accesado el 29 de Agosto del

2018].

https://www.researchgate.net/institution/National_Scientific_and_Technical_Research_Council

https://municipiodecolta.gob.ec/gadcolta/index.php/turismo/laguna-de-colta

41

Gómez, M. (2018). Determinación del Estado Trófico Actual de la Laguna “Cube” a

Través de la Cuantificación de Parámetros Químicos (Fosfatos, Nitratos, Clorofila “A”)

y Transparencia Secchi.Trabajo de titulación, modalidad proyecto de investigación para

la obtención del Título de Ingeniero Ambiental. Ecuador, Universidad Central del

Ecuador, Carrera de Ingeniería Ambiental.

Gonzáles, E., (2014) Probabilidad y estadística. Aplicaciones a la ingeniería y las

ciencias. México, Grupo Editorial Patria.

González, M. (2017). Estudio de la calidad trófica del humedal Gualí -Tres Esquinas. Tesis

para optar al título de Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Recursos Hidráulicos y

Medio Ambiente. Bogotá, Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.

Graf, M. (2009). “La escasez de Agua en el mundo y la importancia del Acuífero Guaraní

para Sudamérica: Relación abundancia- escasez” en Revista CAEI [En Línea], Centro

Argentino de Estudios Internacionales, Programa Recursos Naturales y Desarrollo,

disponible en:

https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/44525270/La_escasez_de_Agua_e

n_el_mundo.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&Expires=15421

42374&Signature=sK%2B8GprHXJ4ZK7Ci17PdgKVzamI%3D&response-content-

disposition=inline%3B%20filename%3DLa_escasez_de_Agua_en_el_mundo_y_la_im

po.pdf. [Accesado el 21 de Octubre del 2018].

Granizo, F. (2011). El estado trófico de la Laguna de Limoncocha en el período (Febrero

2010 –Enero 2011). Trabajo de Fin de Carrera previo a la obtención del Título de

Ingeniería Ambiental. Ecuador, Universidad Internacional Sek. Facultad De Ciencias

Ambientales.

Guerrero, M. (2018). Diseño de un sendero interpretativo autoguiado en la Laguna de Colta,

parroquia Santiago de Quito, cantón Colta, provincia de Chimborazo. Tesis de grado para

la obtención del Título de Ingeniero en Ecoturismo. Escuela Superior Politécnica de

Chimborazo. Riobamba.

Gunkel, G. (2002) “Limnlogía de un Lago Tropical de Alta Montaña, en el Ecudor:

Características de los sedimentos y tasa de sedimentación” en Revista Biología Tropical. [En

Línea] Vol. 51 (2): 381-390, Marzo 2002, disponible en:

https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/44525270/La_escasez_de_Agua_en_el_mundo.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&Expires=1542142374&Signature=sK%2B8GprHXJ4ZK7Ci17PdgKVzamI%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DLa_escasez_de_Agua_en_el_mundo_y_la_impo.pdf





42

http://rbt.biologia.ucr.ac.cr/attachments/vol512/10GUNKELLINMONOLOGIA.pdf.

[Accesado el 03 de Octubre del 2018].

Instituto Ecuatoriano de Normalización, (2014) “Calidad del agua-muestreo: orientación

sobre el diseño de programas de muestreo y técnicas de muestreo. NTE-INEN-ISO 5667-

1: 2014”. [En Línea], Quito, https://archive.org/stream/ec.nte.5667.2014#page/n9.

[Accesado el 12 de Agosto del 2018].

Instituto Ecuatoriano de Normalización, (2014) “Calidad del agua-muestreo:

conservación y manipulación de las muestras de agua. NTE-INEN-ISO 5667-3: 2014” .

[En Línea], Quito, https://archive.org/stream/ec.nte.5667.2014#page/n5. [Accesado el 14

de Agosto del 2018].

Landaeta, J. (2018) “Potenciales impactos ambientales generados por el dragado y la descarga

del material dragado” en Órgano de divulgación Científica y Tecnológica de la Facultad de

Ingeniería de la Universidad de Carabobo. [En Línea], Enero 2018, disponible en:

http://servicio.bc.uc.edu.ve/ingenieria/revista/a5n2/5-2-3.pdf. [Accesado el 10 de Diciembre

del 2018].

Ledesma, C. Bonansea, M. Rodríguez, C y Sánchez ,A. (2013). “Determinación de

indicadores de eutrofización en el embalse Río Tercero, Córdoba (Argentina)” en Revista

Ciencia Agronómica [En Línea], vol.44 nº.3, Julio 2013, Universidade Federal do Ceará,

Fortaleza, disponible en:

http://ccarevista.ufc.br/seer/index.php/ccarevista/article/view/2064/818 [Accesado el 15

de Septiembre del 2018].

López, M. y S. Madroñero, (2015). “Estado Trófico de un Lago Tropical de Alta

Montaña: Caso Laguna de La Cocha” en Revista Scielo [En Línea], vol.25 nº2 pp. 21- 42,

Agosto 2015. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Disponible en:

http://www.scielo.org.co/pdf/cein/v25n2/v25n2a02.pdf. [Accesado el 7 de Septiembre

del 2018].

Marín, R., (2003) Fisicoquímica y microbiología de los medios. Madrid, Díaz de Santos.

Minaya, R. (2017). Parámetros Físicos, Químicos, Microbiológicos, para determinar la

Calidad del Agua en la Laguna Moronacocha, Época de Transición Creciente-Vaciante.

Iquitos. Perú. 2016. Tesis de grado para la obtención del Título de Ingeniero en Gestión

http://servicio.bc.uc.edu.ve/ingenieria/revista/a5n2/5-2-3.pdf

43

Ambiental. UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONIA PERUANA FACULTAD

DE AGRONOMIA. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN GESTIÓN

AMBIENTAL.

Moreno, D. Quintero, J y López, A. (2010). “Métodos para identificar, diagnosticar y

evaluar el grado de eutrofia” [En Línea], pp. 25- 33. Disponible en:

http://www2.izt.uam.mx/newpage/contactos/anterior/n78ne/eutrofia2.pdf [Accesado el

23 de Agosto del 2018].

Oña, J y Tonato,C. (2017). Determinación del Estado Trófico de las Lagunas de Mojanda a

Través de la Cuantificación de Clorofila “A”. Trabajo de titulación, modalidad proyecto de

investigación para la obtención del Título de Ingeniero Ambiental. Ecuador, Universidad

Central del Ecuador, Carrera de Ingeniería Ambiental.

Parra, 0. (1989). “La eutroficación de la Laguna Grande de San Pedro, Concepción, Chile:

Un caso de estudio” en Revista ResearchGate [En Línea], Enero 1989, Universidad de

Concepción, disponible en:

https://www.researchgate.net/profile/Oscar_Parra/publication/237360261_La_eutroficac

ion_de_la_Laguna_Grande_de_San_Pedro_Concepcion_Chile_Un_caso_de_estudio/lin

ks/553a82280cf29b5ee4b64d23/La-eutroficacion-de-la-Laguna-Grande-de-San-Pedro-

Concepcion-Chile-Un-caso-de-estudio.pdf.[Accesado el 19 de Octubre del 2018].

Prado, M. Troccoli, L y Cajas,J. (2017) “Análisis del estado trófico y microfitoplancton de la

zona costera de la provincia del Guayas, Ecuador” en Boletín de Investigaciones Marinas y

Costeras. [En Línea] Vol. 46 (2): 91-114, Noviembre 2017, disponible en:

http://siam.invemar.org.co/documentos-detalle-boletin/752. [Accesado el 03 de Octubre del

2018].

Prieto, C., (2004) Agua: sus formas, efectos, abastecimientos, usos, daños, control y

conservación. 2da Edición. Bogotá, Ecoe.

Redondo, M. (2017). “¿Qué Son Los Lagos Oligotróficos, Mesotróficos Y Eutróficos?”

en Revista ripleybelieves [En Línea], disponible en: https://es.ripleybelieves.com/what-

are-oligotrophic-mesotrophic-and-eutrophic-lakes-588. [Accesado el 24 de Octubre del

2018].

http://www2.izt.uam.mx/newpage/contactos/anterior/n78ne/eutrofia2.pdf

http://siam.invemar.org.co/documentos-detalle-boletin/752

44

Rodríguez, J. (2009). “Parámetros fisicoquímicos de dureza total en calcio y magnesio,

pH, conductividad y temperatura del agua potable analizados en conjunto con las

Asociaciones Administradoras del Acueducto, (ASADAS), de cada distrito de Grecia,

cantón de Alajuela, noviembre del 2008” en Revista Pensamiento Actual, [En Línea],

Universidad de Costa Rica, disponible en:

https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5897932 [Accesado el 23 de Octubre

del 2018].

Rodríguez, S. Asmundis, C y Martínez, G. (2016). “Variaciones estacionales de las

concentraciones de fosfatos y nitratos en distintas fuentes de aguas de pequeños productores

hortícolas” en Revista Agrotécnia [En Línea], vol.24, Noviembre 2015, Universidad

Nacional del Nordeste, disponible en:

http://revistas.unne.edu.ar/index.php/agr/article/view/1174/965.

Roldán, G. y J. Ramírez (2008) Fundamentos de limnología neotropical. : Editorial

Universidad de Antioquia. Colombia, Universidad Católica de Oriente.

Sierra, C., (2011) Calidad del agua: evaluación del diagnóstico. Medellín, Ediciones de

la U.

Sosnovsky, A. y R. Quirós, (2006) “El Estado Trófico de Pequeñas Lagunas Pampeanas,

su Relación con la Hidrología y el Uso de la Tierra” [En Línea], pp. 115-124. Argentina,

disponible en: http://www.scielo.org.ar/pdf/ecoaus/v16n2/v16n2a03.pdf. [Accesado el

13 de Septiembre del 2018]

Tello, M. (2017). La Laguna De Colta Como Espacio De Interacción Social Y Su Incidencia

En El Imaginario De Los Habitantes De La Parroquia Santiago De Quito Del Cantón Colta

En Las Edades Comprendidas Entre 15 A 44 Años En El Periodo Enero-Junio 2016. Tesis

de grado para la obtención del Título de Licenciado En Ciencias De La Comunicación Social.

Universidad Nacional de Chimborazo. Riobamba.

Terneus, E. (2014) “Vegetación acuática y estado trófico de las lagunas andinas de San Pablo

y Yahuarcocha, provincia de Imbabura, Ecuador” [En Línea]. Ecuador, disponible en:

file:///C:/Users/USUARIO/Downloads/255-1-379-1-10-20170814.pdf. [Accesado el 17 de

Septiembre del 2018].

http://revistas.unne.edu.ar/index.php/agr/article/view/1174/965

http://www.scielo.org.ar/pdf/ecoaus/v16n2/v16n2a03.pdf

45

Toapanta, M. (2011). Determinación del Estado Trófico de la Laguna De Yambo a

Través de la Cuantificación de Clorofila “A”. Trabajo de titulación, modalidad proyecto

de investigación para la obtención del Título de Ingeniero Ambiental. Ecuador,

Universidad Central del Ecuador, Carrera de Ingeniería Ambiental.

TULSMA, 2015. Anexo 1 del libro VI del Texto Unificado de Legislacion Secundaria

del Ministerio del Ambiente. En: Norma de calidad ambiental y de descarga de efluentes

al recurso agua. Quito: Registro Oficial, p. 185.

Vásquez, G. Herrera, H. Cantera, J y Hurtado, I (2012). “metodología para determinar

niveles de eutrofización en ecosistemas acuáticos” en Revista de la Asociación

Colombiana de Ciencias Biológicas [En Línea], Universidad del Valle, disponible en:

http://www.asociacioncolombianadecienciasbiologicas.org/ojs/index.php/accb/article/vi

ew/81/81 [Accesado el 23 de Octubre del 2018].

46

ANEXOS

47

ANEXO A. Localización de estaciones de muestreo en lagos o reservorios con

cuenca alargada. (DMQ, 1998)

48

ANEXO B. Mapa de la Laguna de Colta

Elaboración propia

49

ANEXO C. Registro fotográfico

C1. Laguna de Colta

C2. Toma de puntos de muestreo

C3. Muelle de la laguna de Colta y equipos

C4. Muestreador “Van Dorn”

C5. Toma de muestra de agua

C6. Recolección del agua a

distintas profundidades

50

C7. Medición de transparencia Secchi

C8. Mediciones in situ de

parámetros fisicoquímicos

C9. Muestras Recolectadas

C10. Filtración de muestras

C11. Blancos y muestras con reactivos

C12. Medición de concentraciones

de nitratos y fosfatos

51

ANEXO D. Certificado de calibración espectrofotométrico

52

ANEXO E. Certificado de calibración pHmetro

53

ANEXO F. Criterios de calidad admisible para la preservación de la vida acuática y

silvestre en aguas dulces, marinas y de estuarios.

54

ANEXO G. Criterios de calidad de aguas para fines recreativos mediante contacto

secundario

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