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Tema11:Contaminación del agua >> Contaminación de ríos y lagos
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Contaminación de ríos y lagos
 
Presentación

Las aguas superficiales de los continentes fueron las más visiblemente contaminadas durante muchos años, pero precisamente al ser tan visibles los daños que sufren, son las más vigiladas y las que están siendo regeneradas con más eficacia en muchos lugares del mundo, especialmente en los países desarrollados.

Desde hace siglos se conocen problemas de contaminación en lugares como la desembocadura del Nilo o los canales de Venecia, pero ahora este problema se encuentra mucho más extendido.


 
 
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Redes de vigilancia de calidad de las aguas superficiales

Las redes de control de la calidad de los ríos y lagos, son sistemas de vigilar la calidad de las aguas y el estado ambiental de los ríos. Con ellas se pueden detectar las agresiones que sufren los ecosistemas fluviales y se recoge información de tipo ambiental, científico y económico sobre los recursos hídricos.

La evaluación de la calidad de las aguas es una materia difícil, en la que se discute cuales son los mejores indicadores para evaluar el estado del agua.. El problemas reside fundamentalmente en la definición que se haga del concepto "calidad del agua". Se puede entender la calidad como la capacidad intrínseca que tiene el agua para responder a los usos que se podrían obtener de ella. O, como la define la Directiva Marco de las Aguas, como aquellas condiciones que deben mantenerse en el agua para que ésta posea un ecosistema
equilibrado y que cumpla unos determinados Objetivos de Calidad que están fijados en los Planes Hidrológicos de Cuenca.

En España esta red de control se denomina Red ICA (Red Integrada de Calidad de las Aguas) que desde el año 1992 recoge los datos obtenidos en las distintas redes existentes en ese momento como son la Red COCA (Control de Calidad General de las Aguas), la Red COAS (Control Oficial de Abastecimientos) y la Red ICTIOFAUNA que controla la aptitud del agua para la vida piscícola.

Para saber en qué condiciones se encuentra un río se analizan una serie de parámetros de tipo físico, otros de tipo químico y otros biológicos y después comparar estos datos con unos baremos aceptados internacionalmente que nos indicarán la calidad de ese agua para los distintos usos: para consumo, para la vida de los peces, para baño y actividades recreativas, etc.

Los parámetros físicos, químicos y microbiológicos se suelen muestrear mensualmente, mientras que el estudio biológico de las riberas y el lecho del río se suele hacer más esporádicamente, por ejemplo, dos veces al año, una en primavera y otra en verano.Subir al comienzo de la página

Parámetros que se estudian en una red típica
 
Parámetros controlados por la red COCA
GRUPO A
GRUPO B
GRUPO C
GRUPO D
Caudal Sólidos disueltos Sílice Arsénico
Temperatura Cloruros Grasas Cobre
Oxígeno disuelto Sulfatos Cianuros Hierro
Sólidos en suspensión Calcio Fenoles Manganeso 
pH Magnesio Fluoruros Plomo 
Conductividad Sodio Cadmio Cinc 
DQO al permanganato Potasio Cloro hexavalente Antimonio 
DBO5 Fosfatos  Mercurio Niquel 
Coliformes Totales  Nitratos    Selenio
  Nitritos     
  Amoníaco    
  Carbonatos     
  Bicarbonatos     
  Detergentes     

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Nota: Los distintos grupos hacen referencia a la periodicidad con que se muestrean. Los del grupo A siempre mensualmente, mientras que los de los restantes grupos pueden ser mensuales, trimestrales o anuales.
 

Parámetros microbiológicos
Coliformes totales Estreptococos fecales Coliformes fecales
Parámetros Bióticos
Invertebrados bénticos (mayo y agosto) Peces, anfibios, cangrejos, etc. (mayo y agosto)

Como ejemplo de red se puede ver la distribución y datos de la red española Coca en: http://195.61.22.30:8088/GENERAL/sgtycca/index.htmSubir al comienzo de la página

Toma de muestras en el río

Para tomar las muestras y hacer las determinaciones analíticas conviene seguir las indicaciones del Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. En estas recomendaciones se dice que hay que hacer la recogida de muestras después de haber lavado el envase varias veces. Hay que dar un pretratamiento a la muestra añadiendo ácido nítrico, sulfúrico o hidróxido sódico, según los casos y trasladarlas rápidamente (8 horas en la situación más desfavorable) al laboratorio en el que se vayan a analizar. Las muestras para los análisis microbiológicos se deben recoger en envases adecuados y estériles.

La toma de invertebrados se suele hacer con redes de mano de tipo Kick , tomando muestras en medio del río, en zonas de corriente, y no en las orillas. Las muestras se lavan y recogen en un frasco con formol al 4%. En el laboratorio se fijan con alcohol al 70%. Se clasifican las muestras al menos hasta el nivel de taxón (especie, género, familia, etc.) exigido por los índices bióticos.

Los peces se capturan con un aparato de pesca eléctrico. Se identifican, se cuentan y se devuelven las especies al río. Lo mismo se hace con los anfibios, cangrejos, etcSubir al comienzo de la página

Clasificación de la calidad de las aguas

Hay muchos sistemas de clasificar la calidad de las aguas. En primer lugar se suele distinguir según el uso que se le vaya a dar (abastecimiento humano, recreativo, vida acuática).

Hay directivas comunitarias que definen los límites que deben cumplir un amplio número de variables físicas, químicas y microbiológicas para que pueda ser utilizada para consumo y abastecimiento (75/440/CEE), baño y usos recreativos (76/160/CEE) y vida de los peces (78/659/CEE) y están traspuestas en la legislación española en el R. D. 927/1988 de 29 de julio.Subir al comienzo de la página

a) Clasificación para consumo humano.-

Las aguas se clasifican en cuatro grupos (ver cuadro) según su calidad para el consumo humano. Para hacer esta clasificación se usan unos 20 parámetros de los que los más importantes son: DQO, DBO5, NH4+, NTK, conductividad, Cl-, CN-, recuentos microbiológicos y algunos metales (Fe, Cu, Cr).
 
Tipo
Clasificación de las aguas para consumo humano
A1
Aguas potabilizables con un tratamiento físico simple como filtración rápida y desinfección.
A2
Aguas potabilizables con un tratamiento fisico-químico normal, como precloración, floculación, decantación, filtración y desinfección.
A3
Potabilizable con un tratamiento adicional a la A2, tales como ozonización o carbón activo.
A4
Aguas no utilizables para el suministro de agua potable, salvo casos excepcionales, y con un tratamiento intensivo.

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b) Clasificación para baño y usos deportivos

De forma similar se determina la aptitud de las aguas para el baño y uso deportivo. En este caso hay que fijarse, sobre todo, en los recuentos microbiológicos, el porcentaje de saturación de oxígeno, y en menor medida, presencia de aceites y grasas y otros carácteres organolépticos (olor, sabor,etc.). Para determinar la aptitud de las aguas para la vida piscícola influye mucho la concentración de nitritos y también el amoniaco no ionizado, que es muy tóxico para los organismos acuáticos, aún a bajas concentraciones; y también, aunque menos, la DBO5, amonio, hidrocarburos disueltos y metales (Pb, Cu, Zn) presentes.Subir al comienzo de la página

c) Otros clasificaciones de calidad de las aguas

Hay otras formas de definir la calidad de las aguas que se utilizan según lo que interese conocer. Se puede también determinar y clasificar las aguas según un índice de calidad físico-químico:

ICG (índice de calidad general), muy utilizado en todo el estado español.

El ICG se obtiene matemáticamente a partir de una fórmula de agregación que integra 23 parámetros de calidad de las aguas. Nueve de estos parámetros, que se denominan básicos, son necesarios en todos los casos. Otros catorce, que responden al nombre general de complementarios, sólo se usan para aquéllas estaciones o períodos en los que se analizan. A partir de formulaciones matemáticas que valoran, a través de ecuaciones lineales, la influencia de cada uno de estos parámetros en el total del índice, se deduce un valor final que se
sitúa necesariamente entre 0 y 100 de forma que la calidad del agua se considera:
 

CALIDAD DEL AGUA ICG
Excelente entre 85 y 100
Buena entre 75 y 85
Regular entre 65 y 75
Deficiente entre 50 y 65
Mala menor que 50

Teniendo en cuenta que, en principio, un índice de calidad entre 50 y 0 implica prácticamente la imposibilidad de utilizar el agua para ningún uso y que índices por debajo de 65 comprometen gravemente la mayor parte de los usos posibles, la situación no es del todo satisfactorio en muchas de las cuencas españolas, sobre todo en aquéllas en las que las aportaciones naturales en forma de lluvia son más bajas o es más alta la influencia de los vertidos industriales o de la
contaminación difusa.

En la figura se detallan los porcentajes de los kilómetros de río según sea su grado de calidad ICG. Se diferencian los de cada cuenca.

Síntesis de la situación actual de la calidad de las aguas en función de los valores del
Indice de Calidad General (porcentaje de tramos según calidad respecto del total de cada
cuenca).

Otra posibilidad es analizar el nivel de mineralización de las aguas por análisis de conductividad.

Desde el punto de vista biológico suele interesar clasificar las aguas según el tipo y cantidad de microorganismos presentes o aplicar índices bióticos, como el BMWP, o índices de diversidad que indican la riqueza ecológica de ese tramo del río. Hay modelos, como el SCAF, que determinan el tipo de "ambiente ecológico" de la estación analizada, lo que permite hacer estudios de comparación o determinar que impactos negativos sobre el ecosistema pueden estar afectando a la calidad del río.Subir al comienzo de la página

Indice biótico BMWP’ (Biological Monitoring Working Party) de Hellawell modificado por Alba & Sánchez para la Península Ibérica. Con él se determina un índice que suele tener valores entre 0 y un máximo indeterminado que, en la práctica, no suele superar el 200. Según el índice se establecen 6 clases de calidad del agua
 
Clase
Valor del índice
Significado
Color
I
120 >
Aguas muy limpias. Buena calidad
Azul
II
101-120
Aguas no contaminadas o no alteradas de modo sensible. Calidad aceptable
Azul
III
61-100
Evidentes algunos efectos de contaminación
Verde
IV
36-60
Aguas contaminadas. Mala calidad
Amarillo
V
16-35
Aguas muy contaminadas
Naranja
VI
<15
Aguas fuertemente contaminadas
Rojo

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Modelo SCAF.- Se basa en la teoría de la sucesión ecológica. Determina el estado ambiental combinando los índices de diversidad y el índice biótico BMWP’.

Con este modelo se determinan los distintos tipos de estado ambiental del ecosistema. A cada tipo le corresponderán, a su vez, unos usos potenciales
 
Clase ambiental Características Usos potenciales
E1 (ambiente muy duro)

Color rojo

Inmadurez extrema

Aguas muy contaminadas

Aguas inutilizables (A4)

No óptimos para salmónidos y ciprínidos

E2 (ambiente duro)

Color marrón

Madurez baja

Aguas contaminadas

Potabilizable con tratamiento intensivo (A3)

No óptimos para salmónidos y ciprínidos

E3 (ambiente fluctuante)

Color amarillo

Madurez media

Eutrofización

Potabilizables con tratamiento normal y desinfección (A2)

Optima para ciprínidos. Riego

E4 (ambiente estable)

Color azul

Madurez notable

Aguas limpias

Tratamiento físico simple y desinfección (A1)

Recreativo. Baño

Optima para salmónidos y ciprínidos

E5 (ambiente maduro)

Color verde

Madurez plena y ambiente muy heterogéneo

Aguas oligomesotróficas

Todos los usos

Optima para salmónidos y ciprínidos

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Otros índices

a) Indice de diversidad de Shannon-Weaver (H). Se basa en la teoría de la información y se mide en bits/individuo cuando la escala logarítmica usada es la base 2. El valor máximo que adquiere en los ríos para las comunidades de invertebrados bénticos es de 4,5. Valores inferiores a 2,4 - 2,5 indican que el sistema está sometido a tensión (vertidos, dragados, canalizaciones, regulación por embalses, etc. Es un índice que disminuye mucho en aguas muy contaminadas

b) Indice de diversidad de Simpson-Gini (Y). Expresa la probabilidad compuesta de que dos individuos extraídos al azar de una comunidad pertenecen a la misma especie. Si dicha probabilidad es alta la comunidad es poco diversa.

c) Indice de diversidad de McIntosh. Trabaja los tamaños de las poblaciones de los distintos taxones, indicando la dominancia de alguno o algunos de ellos.

d) Indice de Berger-Parker (B). Mide la dominancia del taxón más abundante

Para un ejemplo de situación de los ríos del País Vasco ver http://www1.ceit.es/asignaturas/ecologia/trabajos/rios/Presenta.htm
 

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