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Información tecnológica

versión On-line ISSN 0718-0764

Inf. tecnol. v.15 n.5 La Serena  2004

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642004000500013 

 

Información Tecnológica-Vol. 15 N°5-2004, págs.: 89-101

ARTÌCULOS VARIOS

La Calidad de las Aguas en los Ríos Cautín e Imperial, IX Región-Chile

Water Quality in the Cautín and Imperial Rivers, IX Region-Chile

N.R. Rivera1, F. Encina2, A. Muñoz-Pedreros2 y P. Mejias1

Univ. Católica de Temuco, Fac. de Ciencias, (1) Dpto. de Ciencias Biológicas y Química, (2) Esc. de Ciencias Ambientales, Casilla 15-D, Temuco-Chile
(e-mail: nrivera@uct.cl)


Resumen

El objetivo de este trabajo fue establecer la calidad descriptiva de agua de los ríos Cautín e Imperial que conforman la cuenca hidrográfica del río Imperial ubicada en la IX Región de la Araucanía-Chile. La caracterización fisicoquímica y microbiológica se efectuó fijando diez estaciones de muestreo. Los resultados muestran que las aguas de estos ríos no presentan problemas fisicoquímicos, de acuerdo a las normas chilenas oficiales. En la parte microbiológica se encontró un recuento alto de bacterias coliformes totales en algunas estaciones de muestreo, lo cual les da el carácter de no aptas para actividades con contacto directo y para el riego de verduras y frutas que se desarrollan a ras de suelo. Se puede predecir que una disminución del caudal de los ríos en el estiaje, provocará la mayor modificación del ecosistema, situación que se hace más crítica por la falta de un plan de manejo integral adecuado.


Abstract

The objective of this work was to establish the descriptive water quality of the Cautín and Imperial rivers which form the Imperial River hydrographic basin in the IX Region of Araucanía, Chile. Physicochemical and microbiological evaluations were made at ten sampling stations. Physicochemical parameters measured in these rivers did not exceed the legally established Chilean water criteria. Microbiological testing showed high counts of coliform bacteria at some stations, exceeding water quality criteria for use in direct contact activities as well as for watering fruits and vegetables that develop at ground level. It can be predicted that reductions in river flow volume during dry periods will produce further modifications in this environment, which at present is not regulated by an appropriate integral management plan.

Keywords: water quality, water chemistry, microbiological tests, environmental management


 

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, es tan importante conocer la calidad del agua para el consumo humano, como lo puede ser para el riego de cultivos, para el uso industrial en calderas, para la fabricación de productos farmacéuticos, para la expedición de licencias ambientales, para diseñar y ejecutar programas de monitoreo en las evaluaciones ambientales, para adecuarla a las múltiples aplicaciones analíticas de los laboratorios y para regular y optimizar el funcionamiento de las plantas de tratamiento, entre muchos otros fines (Cárdenas, 2003).

La IX Región de la Araucanía, ubicada en la zona Sur de Chile y que se extiende entre los 37º35’ y los 39º35’ de latitud Sur y desde 70º50’ longitud Oeste hasta el Océano Pacífico, con una superficie de 31.858,4  km2, no está ajena a los problemas de deterioro de los cursos de agua.

La IX Región cuenta con dos importantes cuencas hidrográficas, que se desarrollan completamente en ella, estas son: la del río Imperial y la del Toltén. Además en la región nace el río Biobio, que ocupa un tercio de su cuenca en la región de la Araucanía. También existe una pequeña parte del río Valdivia, correspondiente a la parte alta del río Cruces. Finalmente destacan las cuencas costeras, aquellas que drenan directamente al mar en la cordillera de la costa.

La cuenca del río Imperial ocupa una superficie total de aproximadamente 12.900 km2, limita al Norte con la cuenca del Biobio, por el Este con las cuencas de los ríos Biobio y Toltén, al Oeste con pequeñas cuencas costeras, y por el Sur con la hoya del río Toltén.

En esta región, el problema principal de  contaminación de los ríos está asociado con las ciudades emplazadas en las riberas de ellos, con un importante aumento poblacional, es el caso de Lautaro, Temuco, Nueva Imperial y Carahue. Estos centros urbanos vierten sus aguas servidas directamente a los cursos de agua, sin tratamiento previo. El ejemplo más directo lo presenta el río Cautín, que recibe las aguas servidas de Temuco, Padre Las Casas y Lautaro que descargan un caudal sin tratamiento, de 407,1 L/s (12.842.462 m3/ año), con una carga orgánica, DBO5 de 2569 t/año. Curacautín descarga un caudal de aguas servidas de 10,5 L/s, sin tratamiento, sobre  el  río Loncopira,  con una carga orgánca DBO5 de 66 t/año (Orrego, 2002).

Aguas abajo, Vilcún descarga un caudal de aguas servidas, sin tratamiento de 4 L/s, sobre el río Vilcún, con una carga orgánica DBO5 de 1 t/año. Carahue descarga un caudal de aguas servidas, sin tratamiento, de 9,7 L/s, sobre el río Imperial, con una carga orgánica DBO5 de 61 t/año. En este tramo, también existen faenadoras de cerdos y cecineras, sobre cuyas descargas no se tiene información (Orrego, 2002).

Las descargas totales de aguas servidas, a través de diversos ríos y esteros, y con diversos grados y tipos de tratamiento, a la cuenca del río Imperial, alcanzan a 515,9 L/s, lo que equivale a 16.270.798 m3/año, con una carga orgánica DBO5 total de 2.943 t/año. Las descargas totales de aguas servidas en las cuencas de la IX Región alcanzan a 603,2 L/s, lo que equivale a 19.022.644 m3/año, con una carga orgánica DBO5 total de 3.336 t/año.

La contaminación con aguas servidas en la IX Región, corresponde a uno de los niveles actuales más bajos de cobertura de tratamiento de aguas servidas referidas a población (568.263 habitantes) del país, que al 2001 alcanzaba al 9%, con proyecciones de la Empresa de Servicios Sanitarios de la Araucanía, Sociedad Anónima (ESSAR, S.A.) de alcanzar en Diciembre del  2002, el 13%, y el 81,4% para el año 2005.

Un aspecto relevante, que no se puede dejar de tomar en cuenta, es el  relacionado con el aporte de fósforo fecal de las aguas servidas que es que es del orden de 1 a 2 g/hab/d. También se puede citar el aporte de ión amonio a través de la urea con 30 g/habitante/día (Rivera,1992).

Por otra parte, el río Imperial es la continuación del río Cautín, el cual recibe las aguas de la ciudad de Nueva Imperial (200 km aguas abajo de Temuco) y de Carahue (30 km río abajo de Nueva Imperial). No se debe dejar de considerar el aporte que hacen los esteros y ríos afluentes del río Cautín e Imperial que portan residuos domésticos, industriales y agrícolas de las diversas localidades ubicadas en sus riberas.

En general, las sustancias químicas pueden producir  al  agua  mal sabor o coloración, pero esto es bastante notorio si la sal o sustancias minerales están en gran cantidad, otras veces son capaces de reaccionar para formar compuestos con una toxicidad alterada, entre estas sustancias se pueden considerar al arsénico, bario, cadmio, cianuro, cromo hexavalente, plata, plomo, selenio y fluoruro, que comunican al agua propiedades tóxicas cuando se presentan en concentraciones superiores a los límites establecidos en las Normas Chilenas. De esto se desprende la importancia que tienen los sistemas de vigilancia de la calidad de aguas (Rivera et al., 2002).

En esta región, la contaminación de estos ríos por residuos industriales tiene su origen en la industria lechera, curtiembres y mataderos en el caso de residuos líquidos y por faenadoras de carne y aserraderos (aserrín) en el caso de los residuos sólidos.

La agroindustria es otra de las actividades productivas con gran responsabilidad en la contaminación de las aguas con productos químicos extremadamente peligrosos que pueden tener grandes efectos sobre la salud humana y la biota acuática en general, aún en cantidades muy reducidas. Muchos de estos agroquímicos simplemente no debieran ser utilizados, porque una vez que ingresan al ciclo hidrológico, se difunden a grandes distancias, son muy difíciles de detectar y, por su presencia a nivel prácticamente molecular, no es posible filtrarlos o neutralizarlos una vez en el medio, provocando los efectos dañinos en el medio ambiente (Orrego, 2002).

ESSAR, S.A. ha realizado una exhaustiva campaña de monitoreo de residuos industriales líquidos, que se descargan en el sistema de alcantarillado público. Los resultados aparecidos en informes públicos permiten deducir a partir de los volúmenes de descarga que los mayores impactos provienen de acuerdo a la clasificación industrial internacional uniforme (O.N.U., 1988) a: CIIU 31111 (matanza de ganado), CIIU 62536, que corresponde a estaciones de servicio (venta de combustibles, lubricantes, servicio de lavado, engrase, etc.) y CIIU 31115 (preparación de fiambres, embutidos y conservas de carne).

La calidad de las aguas es relevante por los diversos roles que esta cumple, fuera del curso del río (uso doméstico, agrícola e industrial), en el curso del río (recreación y estética) y como medio para la acuicultura y manejo de vida silvestre en general. Los ríos Cautín e Imperial  son un recurso de primera importancia que deben mantener sus características originales para ser utilizados en forma sostenida.

El objetivo de este trabajo fue determinar la calidad fisicoquímica y microbiológica de las aguas de los ríos Cautín e Imperial, que permitan construir una línea de base adecuada para los estudios de impacto ambiental y otras determinaciones a nivel gubernamental, empresarial y otros.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

El régimen hidrológico de los ríos de la Región de la Araucanía es pluvial, es decir, el recurso agua proviene de las lluvias. Esta característica está asociada a que la cordillera de los Andes es normalmente baja en altura en esta región, por lo que no se acumula mucha nieve.

El río Cautín nace al Oriente del volcán Lonquimay con una dirección Oeste-Sur hasta la ciudad de Lautaro, Chile (38º32’S; 72º27’O), donde vira hacia el sur hasta la ciudad de Temuco (38º43’S; 72º35’O. En su recorrido recibe los aportes de la Sierra Nevada y la cordillera de las Raíces, como también el aporte de un gran número de afluentes de variada importancia, entre los que podemos destacar a los ríos Blanco, Muco y Quepe. Aguas abajo el Cautín enfila hacia el Oeste donde forma el río Imperial al unirse al río Chol-Chol (como se observa en la figura 1). De este modo el río ocupa la depresión intermedia, por unos 174 kilómetros, con una pendiente media del cauce del 1%. (Rivera y Muñoz-Pedreros, 1999).

El río Imperial es de corta longitud, por cuanto se forma de la confluencia de dos grandes tributarios como son los ríos Cautín y Chol-Chol, poco aguas debajo de la ciudad de Nueva Imperial. A lo largo de su territorio, el río recibe afluentes pequeños, siendo de alguna importancia el estero Ranquilco y los ríos Damas y Moncul. Los parámetros morfométricos de la hoya hidrográfica del río Imperial, indican que son ríos con  suelo  adyacente trumaos derivados de cenizas volcánicas, ríos del tipo Ritral y Ritropotamal, según el sedimento (Tabla 1).

 

Fig. 1: Ubicación geográfica de la cuenca del río Imperial (IX Región-Chile) y distribución de las estaciones de muestreo, enumeradas del 1 al 0.

Tabla 1: Parámetros morfométricos de la hoya hidrográfica del río Imperial.

Longitud, km

Rango:18.8 a 94.8

Ancho, m

Rango: 3.6 a 46.0

Profundidad promedio, m.

Rango: 0.41 a 2.5

Tipo de ríos según sedimento

Ritral y Ritropotamal

Caudales, m3/s

Rango: 1 a 233

Suelo adyacente

Trumaos derivados de cenizas volcánicas.

Tipo de entorno

Matorral, renoval, bosque nativo y actividad agrícola y ganadera.

Fuente de origen

Precordillera y cordillera de los Andes.

Clasificación de los ríos

Tercer a quinto orden.

El río Chol-Chol tiene una cuenca de 5.439 km2 y drena toda la parte Norte y algo del extremo Nor-Oriente de la cuenca del río Imperial. Nace de la confluencia de los ríos Lumaco y Quillen, a 12 kilómetros de Galvarino.

Parámetros significativos para la evaluación

Para la elección de los parámetros significativos MOPT (1992), consideró los factores naturales y antrópicos que condicionarían la composición de las aguas de los ríos Cautín e Imperial. Los parámetros fisicoquímicos que se determinaron para la evaluación de la calidad del agua fueron: pH, temperatura, oxígeno disuelto, sólidos totales disueltos, conductividad, sodio, potasio, magnesio, aluminio, hierro, cobre, boro, cinc, fosfatos, nitrógeno amoniacal, nitrito, nitrato, sulfato, sólidos totales, sólidos suspendidos, cloruros, alcalinidad, DBO5 y DQO. Los parámetros microbiológicos fueron coliformes totales y fecales.

Muestreo y preservación

Tanto los parámetros fisicoquímicos como los  microbiológico se evaluaron en el ciclo anual 1998-1999 en temporadas de Invierno y Verano, con tres muestreos en triplicado en cada estación del año. Los muestreos se efectuaron de acuerdo a MOPT (1992) y CONAMA (1996), tales como: registrarlos en puntos alejados de las orillas, en sistemas homogéneos, en cantidad adecuada para sub-muestras y todo lo que significa obtener muestras representativas del total. Las muestras fueron enviadas inmediatamente al laboratorio y almacenadas a 4ºC. Para trabajar con la secuencia lógica de los análisis, se procesaron con tres réplicas paralelas para cada caso.

La caracterización fisicoquímica y microbiológica se efectuó fijando diez estaciones de muestreo comprendidas desde la cuesta de Lonquimay hasta la balsa de Nehuentue y fueron: 1-Cuesta de Lonquimay, 2-Curacautín, 3-Aguas frías, 4-Cajón, 5-Santa Rosa, 6-Puente Ragñintuleufu, 7-Puente Imperial, 8-Salida a Carahue, 9-Puente Carahue y 10-Balsa Nehuentue (figura 1). Cada una de las muestras fueron tomadas desde las aguas superficiales del río, utilizando un recipiente metálico con el cual se llenaban botellas de vidrio y plástico especiales para la recolección y almacenaje de las muestras de agua (CONAMA, 1996).

Procedimientos analíticos

Se midió in situ: oxígeno disuelto, medido con un oxímetro portátil Hanna modelo HI 9142; pH, medido con un pHmetro digital portátil Hanna modelo 2041 y la conductividad (mS) medida con un conductivímetro HACH modelo 2041.

Los análisis microbiológicos se realizaron utilizando la técnica del número más probable (NMP), de acuerdo a las Normas Chilenas vigentes. Los análisis químicos fueron realizados en los laboratorios del Departamento de Ciencias Biológicas y Químicas, perteneciente a la Facultad de Ciencias de la Universidad Católica de Temuco, de acuerdo a las Normas Chilenas vigentes, y fueron:

- El fosfato disponible, determinado por el método de Olsen modificado para aguas. N-amoniacal se determinó usando el reactivo de Nessler.

- Nitrito que se determinó mediante método calorimétrico de diazotación con mediciones espectrofotométricas en un  DR3000.

- El nitrato que se determinó mediante método colorimétrico con reducción de Cd, con mediciones espectrofotométricas.

- Hierro que se determinó usando el método colorimétrico de la 1-10 fenantrolina, con mediciones espectrofotométricas.

- Los cloruros medidos (sodio, potasio y calcio) aplicando el método colorimétrico con tiocianato mercúrico se determinaron con un espectrofotómetro de llama (Jenway).

- Las determinaciones de los elementos metálicos se efectuaron en un espectrofotómetro de absorción atómica Varian A 200.

- La alcalinidad total se determinó por el método de titulación con ácido clorhídrico 0,1N.

- Para la dureza total se usó el método simplificado Titriplex. Los sólidos disueltos se determinaron por el método gravimétrico.

La estimación de caudal se realizó mediante el cálculo del área de la sección del río y de la velocidad de la corriente. La velocidad se estimó mediante derivadores subsuperficiales. Los criterios y estándares empleados son los señalados por las Normas chilenas de calidad de aguas (CONAMA, 1996), confrontadas con otras normas internacionales (OMS, Comunidad Europea; EEUU y Canadá). Para la determinación de la calidad de las aguas se utilizaron conjuntamente los valores de los parámetros significativos medidos.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados promedios de los parámetros analizados se presentan en las tablas 2-5.

Temperatura

La probabilidad de encontrar en la naturaleza aguas que mantengan su temperatura constante durante todo el año es muy escasa, más aún en clima templado como lo es esta zona.

La temperatura en las aguas subterráneas naturales varía solo ligeramente en su promedio anual, mientras que en aguas superficiales ésta fluctúa de acuerdo con las estaciones del año; encontrando así para el río Cautín las temperaturas más bajas en invierno con 5,0ºC y las más altas en primavera-verano con 21,0ºC (Rivera y Muñoz-Pedreros, 1999)

Considerando la temperatura desde el  punto de vista de la vida acuática, en flujo de aguas corrientes, no debe aumentar el valor natural en más de 3ºC. En cuanto a la recreación (con contacto directo) se puede  tolerar  hasta un máximo de 30ºC (Rivera y Muñoz-Pedreros, 1999). De acuerdo a los datos de las tablas 2 y 3, en este estudio la temperatura varió entre 7,9 y 25,9ºC. Con base a lo anterior, las aguas de los ríos Cautín e Imperial, cumplen con los requisitos mínimos para la vida acuática y la recreación.

Conductividad

La conductividad es una medida del grado de mineralización de las aguas, como también de la carga iónica presente,  los valores encontrados fueron de 32,4 a 190 Ms/cm, que están dentro de lo estipulado por las Normas Chilenas para las aguas de riego. Los valores reportados son los esperados para este tipo de ríos y como promedios son similares a los reportados por Figueroa et al. (2003) para un estudio en la cuenca hidrográfica del río Damas.

pH

El pH varía entre 7,1 y 8,7 (tablas 2 y 3). Estos son valores que tienden a rangos neutros, como los esperados para aguas de ríos de tipo ritrón. Desde el punto de vista del consumo humano, se considera un rango de pH 7 a 8,5 y un límite máximo de 6,5 a 9,2; de acuerdo a lo anterior las aguas de estos ríos están dentro de lo establecido en las normas.

Considerando el requisito para aguas de riego, según las Normas Chilenas Oficiales (NCh 1333-1978), éstas deben tener un pH entre 5,5 y 9,0, por lo cual las aguas de estos ríos son aptas para ese uso. Los requisitos de pH para aguas destinadas a recreación y estética, según la Norma Chilena 1333, son 6,5 a 8,3 y en ningún caso menor de 5 o mayor de 9, de acuerdo a esta normativa las aguas de estos ríos son aptas para ese uso. El requisito para la vida acuática, es de 6 a 9 unidades de pH, las aguas dulces presentan un pH entre 6,5 y 8,7 por lo cual las aguas de estos ríos no presentan problema.

Oxígeno disuelto

La concentración de oxígeno es relevante en el control de la calidad de las aguas, siendo su presencia y concentración esencial para sustentar las formas superiores de vida, como también para evaluar los efectos de potenciales agentes contaminantes, principalmente por el balance de oxígeno en el sistema. Es igualmente relevante en los procesos de degradación contemplados en los tratamientos de aguas residuales y en los procesos de corrosión de tuberías.

Las fuentes de oxígeno en el agua son la aireación y la fotosíntesis de las algas. La remoción se relaciona con la respiración de los vegetales, demanda química de oxígeno de materiales orgánicos y sedimentos, sobre-saturación y remoción de orgánicos. La baja solubilidad del oxígeno es el principal factor que limita la capacidad de purificación de las aguas naturales. El oxígeno disuelto se presentó en un rango de 8,0 a 12,7 ppm estando sobre los valores mínimos que permiten sustentar la vida acuática, que de acuerdo a la norma vigente es de 5 ppm.

Cloruros

El contenido de cloruros en las aguas de los ríos se presentó entre 1,8 y 111,4 ppm. Por lo cual estas aguas son clasificadas como cloruradas normales. Además estas aguas están bajo el límite  concurrente para agua potable que es de 250 ppm. Estas concentraciones corresponden a zonas superiores a zonas ritrales y carentes de contaminación (MOPT, 1992).

El contenido máximo en aguas para riego es de 200 ppm, por lo tanto estas aguas son aptas para riego. Para el uso de las aguas sin tratamiento en actividades turísticas y recreacionales se debe considerar que la eliminación normal de cloruros a través de la orina del hombre es aproximadamente del orden de 12 a 1 5 gramos  diarios, siendo  una cantidad considerable; cabe destacar además, que un contenido de 500 ppm de NaCl en agua de ríos tiene sabor salino, pero el organismo mano puede soportar hasta 2500 ppm (Rivera et al., 2002).

 

Tabla 2: Análisis Fisicoquímico de las aguas de los ríos Cautín e Imperial. (Verano)

 

Estaciones

Parámetros

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

pH (unidades)

7,1

8,1

8,4

8,1

8,4

8,3

8,5

8,0

7,9

8,7

Temperatura (ºC)

14,0

16,5

18,2

20,4

21,1

20,0

24,0

24,0

25,9

24,8

Oxígeno (ppm)

8,7

10,4

11,1

10,7

11,1

10,2

8,5

9,3

10,2

12,7

TDS (g/l)

23,0

52,0

23,5

44,0

43,0

890

90,0

75,0

35,0

56,0

Cond.(Ms/cm.)

48,6

59,2

50,3

56,5

51,1

16,9

190,0

157,8

68,8

110,0

Na (ppm)

7,21

6,34

3,49

1,69

4,55

3,82

5,59

3,81

4,82

8,43

K (ppm)

1,91

1,55

2,12

1,69

2,24

2,14

1,30

1,41

3,01

2,11

Ca (ppm)

8,07

6,80

5,94

8,95

8,48

4,77

3,28

6,41

5,82

5,46

Mg (ppm)

1,11

1,42

1,33

1,61

1,63

1,69

1,29

1,64

1,42

1,82

Al (ppm)

0,038

0,014

0,007

0,014

0,055

0,032

0,008

0,049

0,007

0,002

Fe (ppm)

0,42

0,29

0,36

0,25

0,32

0,26

0,31

0,41

0,35

0,56

Cu (ppm)

0,33

0,43

0,33

0,43

0,17

0,43

0,33

0,40

0,27

0,63

B (ppm)

0,06

0,04

0,03

0,04

0,03

0,04

0,03

0,02

0,03

0,03

Zn (ppm)

0,05

0,02

0,05

0,04

0,03

0,04

0,05

0,04

0,03

0,14

Fosfatos (ppm)

0,090

0,074

0,120

0,136

0,104

0,317

0,085

0,166

0,184

0,095

N-amon.(ppm)

0,03

0,02

0,02

0,03

0,05

0,12

0,12

0,12

0,09

1,18

Nitrito (ppm)

0,001

0,001

0,001

0,002

0,001

0,002

0,001

0,002

0,001

0,004

Nitrato (ppm)

0,5

0,3

0,4

0,3

0,3

0,4

0,3

0,3

0,3

1,4

Sulfato (ppm)

0,31

0,20

0,22

0,16

0,20

0,20

0,15

0,11

0,15

0,23

Sólidos T S (ppm)

105

65

87

84

89

87

59

260

73

10,87

Sólidos susp. (ppm)

72

61

85

82

82

85

51

248

69

10,55

Cloruros (ppm)

4,6

2,2

2,7

3,3

3,4

4,7

4,8

111,4

4,9

5,5

Alcalinidad (ppm)

26,7

25,6

43

40

40,7

40,4

22,1

31,8

32

54,8

DBO (ppm)

0,86

1,21

1,13

1,13

1,13

0,44

0,96

0,96

0,91

2,01

DQO (ppm)

7

28

24

12

16

19

25

14

12

406

 

Tabla 3: Análisis microbiológico de las aguas de los ríos Cautín e Imperial. (Verano)

Muestra

Coliformes totales

(NMP/100 mL.)

Coliformes fecales

(NMP/100 mL.)

1

540

33

2

540

49

3

170

23

4

1100

680

5

180

140

6

680

450

7

27

27

8

540

130

9

3300

780

10

33

2

 

Todo aumento significativo en cloruros debe ser investigado por cuanto puede haber contaminación por aguas servidas, y en todos los casos es más importante el origen que la cantidad.

Alcalinidad

La alcalinidad se presenta en un rango de 17,2 a 57,6 ppm lo cual indica que se trata de aguas con alcalinidad aceptable, por cuanto la Norma en relación a los requisitos generales de aguas destinadas a vida acuática señala un mínimo de 20 ppm.

Este parámetro es importante por estar relacionado con la estabilidad del pH, por ejemplo las truchas soportan mal las variaciones bruscas de pH, la estabilidad viene dada por la presencia de lo que se conoce como reserva alcalina o sistema tampón, que en definitiva depende de la concentración en las aguas de carbonato y bicarbonato.

 

Tabla 4: Análisis Fisicoquímico de las aguas de los ríos Cautín e Imperial. (Invierno)

 

Estaciones

Parámetros

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

pH (unidades)

7,5

7,5

8,0

8,1

7,5

7,1

7,0

7,5

8,0

8,1

Temperatura (ºC)

7,9

8,2

10,7

10,5

11,3

11,7

12,2

11,7

11,7

12,9

Oxígeno (ppm)

8,9

8,4

8,3

9,1

8,2

10,3

8,2

8,1

8,0

12,6

TDS (g/l)

17,0

15,0

24,0

22,0

22,0

3830

20,0

20,0

16,0

25,0

Cond.(Ms/cm.)

35,4

32,4

51,5

46,9

47,4

7,2

43,2

43,4

34,4

52,5

Na (ppm)

6,35

5,90

3,19

1,60

3,87

3,26

4,35

3,40

3,67

7,31

K (ppm)

1,72

1,32

2,03

1,59

1,97

2,09

1,16

1,40

2,76

1,76

Ca (ppm)

7,14

6,03

5,72

8,38

7,63

4,22

2,73

5,75

5,27

4,87

Mg (ppm)

0,95

1,28

1,04

1,33

1,53

1,56

1,06

1,45

1,23

1,54

Al (ppm)

0,03

0,01

0,005

0,012

0,039

0,034

0,004

0,031

0,005

0,002

Fe (ppm)

0,33

0,24

0,33

0,24

0,24

0,21

0,23

0,31

0,25

0,45

Cu (ppm)

0,17

0,27

0,17

0,27

0,23

0,23

0,23

0,20

0,23

0,43

B (ppm)

0,04

0,04

0,02

0,04

0,02

0,01

0,01

0,01

0,01

0,02

Zn (ppm)

0,05

0,03

0,03

0,03

0,02

0,03

0,03

0,03

0,03

0,11

Fosfatos (ppm)

0,10

0,08

0,11

0,13

0,12

0,30

0,10

0,18

0,14

0,10

N-amon.(ppm)

0,09

0,03

0,02

0,03

0,06

0,11

0,11

0,11

0,12

1,13

Nitrito (ppm)

0,001

0,001

0,001

0,002

0,001

0,001

0,002

0,001

0,002

0,002

Nitrato (ppm)

0,325

0,25

0,275

0,250

0,225

0,350

0,300

0,250

0,300

1,175

Sulfato (ppm)

0,323

0,19

0,220

0,183

0,173

0,157

0,113

0,073

0,137

0,118

Sólidos T S (ppm)

69

72

74

67

65

67

44

58

60

15,62

Sólidos susp. (ppm)

58

52

69

66

63

64

37

54

58

15,17

Cloruros (ppm)

2,4

1,8

2,2

2,2

2,3

2,8

3,1

3,0

2,9

7,89

Alcalinidad (ppm)

24,9

19,8

31,8

28,4

28

29,1

17,2

24,2

23,6

57,6

DBO (ppm)

1,22

1,06

1,19

1,16

1,47

2,41

0,84

1,34

1,12

1,49

DQO (ppm)

2

3

3

3

4

9

8

10

9

122

 

Tabla 5: Análisis microbiológico de las aguas de los ríos Cautín e Imperial.(Invierno)

Muestra

Coliformes totales

(NMP/100 mL.)

Coliformes fecales

(NMP/100 mL.)

1

1100

20

2

1700

18

3

240

2

4

170

  18

5

1100

 68

6

5400

490

7

170

20

8

5400

790

9

3500

330

10

790

170

La alcalinidad en aguas superficiales está dada por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, sin dejar de tomar en cuenta la contribución de algunas sales de ácidos débiles como boratos, silicatos, nitratos y fosfatos.

La alcalinidad representa el principal  sistema amortiguador del agua dulce, además desempeña un papel relevante en la productividad de los cuerpos de agua naturales, sirviendo como fuente de reserva para la fotosíntesis.

La alcalinidad en exceso no produce efectos nocivos en la salud de los consumidores pero si le imparte un sabor desagradable al agua. El sistema de alcalinidad tiene interacciones importantes con los procesos de fotosíntesis y respiración celular.

Fosfatos

Las cantidades de fosfato presentes en estos ríos varió entre 0,074 y 0,317 ppm indicando que se trata de aguas sin contaminación y muy poco productivas por ser los fosfatos  uno de los factores limitantes en el crecimiento vegetal., siendo éste un indicador común de tramos superiores de redes fluviales. Campos (1985) en 30 ríos ritrales encontró valores más altos, con una media de 17,8 y una mínima de 0,9 ppm. Los 0,074 a 0,317 encontrados en el área de estudio indican una mínima influencia antrópica por actividad silvoagropecuaria.

Nitritos

Las concentraciones de nitrito en las estaciones de muestreo son propias de aguas puras sin contaminación, los valores entre 0,001 y 0,004 ppm, no indican perturbación del ciclo del nitrógeno.

Nitratos

La cantidad de nitratos fluctuó entre 0,225 y 1,40 ppm. La norma chilena para agua potable, establece un límite máximo de 10 ppm, aún cuando el Ministerio de Salud puede aceptar un contenido mayor. El valor es similar al establecido por la EPA en Estados Unidos. Cuando el nitrato está presente en aguas de pozo, significa que existe en exceso en el área por acción directa o indirecta de la agricultura, fertilización de césped o tanques sépticos.

N-amoniacal

El nitrógeno amoniacal presentó valores entre 0,02 y 1,18 ppm. El valor máximo siempre estuvo en las estaciones de muestreo 6-8, que son las más cercanas a los colectores de alcantarillado y zonas productoras de hortalizas. Cantidades superiores a 1ppm son indicadoras de contaminación sensible.

Sólidos suspendidos

Valores mayores a 25 y menores a 50 ppm corresponden a concentraciones asignadas a clase 3 de aguas que están relacionadas con zonas inferiores de ciertos ríos de premontaña y llanura, que presentan una buena situación. La mayor parte de los valores están muy cercanos a los rangos señalados con la excepción de la estación de muestreo 8 correspondiente al puente de Carahue en la estación de verano con 248 ppm.

Aluminio

El aluminio presentó concentraciones entre 0,002 y 0,055 ppm.  Las cuales se encuentran por debajo de las 5 ppm  establecidas como norma para aguas de regadío en Chile y por debajo de 0,2 ppm  establecidas en España en relación con la estructura de aguas naturales para aguas potables (MOPT, 1992).

Cobre

Los ríos estudiados presentaron concentraciones de cobre entre 0,17 y 0,63 ppm. Sin antecedentes previos, esta diferencia se puede atribuir a características propias de la geología del río, sin embargo no se puede establecer en forma definitiva con la información originada por un periodo muy corto, por lo que se debe mantener un monitoreo permanente con el fin de captar las variaciones específicas del sistema. La norma de calidad de aguas para regadío en Chile establece valores de 0,20 ppm, en cambio los valores patrones para calidad de aguas en España de acuerdo con MOPT (1992) es de 100 ppb. Las concentraciones de cobre superiores a 3000 ppb pueden producir sabores astringen tes y coloraciones. Cu siendo un metal esencial para los organismos, cuando sobrepasa ciertas concentraciones, puede producir efectos tóxicos, principalmente trastornos gastrointestinales y hepáticos.

Magnesio

Las concentraciones fluctuaron entre 0,95 y 1,82 ppm. El contenido de magnesio en las aguas superficiales varía entre 1 y 40 ppm, sobrepasando a veces los 100 ppm en las aguas que pasan por terrenos ricos en sales de magnesio. De igual forma las concentraciones de magnesio son inferiores a la Norma Chilena de Calidad de Agua de regadío (0,20 ppm).

Cinc

El cinc no se considera tóxico, aunque confiere al agua un sabor desagradable. Los valores encontrados fueron entre 0,02 y 0,14  ppm. La norma chilena para agua potable acepta hasta 5 ppm. En aguas saladas y dulces es muy estable.

Hierro

Los ríos estudiados presentaron concentraciones de hierro que oscilaron entre los 0,21 y 0,56 ppm.  Las concentraciones son inferiores al estándar de calidad de aguas de regadío (0,5 ppm), según Norma Chilena 1333 (1978), e inferiores a los niveles patrón y concentraciones máximas admisibles exigidos para aguas de riego en España (200 ppb) (MOPT, 1992).

El hierro puede aparecer en el agua en sus distintos estados de oxidación, no se considera tóxico para el hombre aunque puede dar origen a problemas de olor o sabor, incluso a bajas concentraciones. El hierro puede depositarse como hidróxido y obturar las branquias de los organismos, disminuyendo su potencial respiratorio. Los huevos y las larvas cultivadas son más sensibles a estos metales, produciéndose entonces su muerte.

El hierro en el medio acuático no es nocivo al estar en bajo contenido, pero suele serlo en presencia de altas concentraciones. Para las truchas, con valores de pH en agua de 6,5 a 7,5 y concentraciones de 0,9 ppm de hierro, es de efecto mortal (debe ser oxidado).

Los metales pesados pueden presentarse en forma de trazas en las aguas de abastecimiento superficiales, su toxicidad puede llegar a ser alta y es aumentada por diversos factores, entre ellos  principalmente el pH, el oxígeno disuelto y la temperatura. El ingreso a los cultivos se produce a través del agua de abastecimiento y como consecuencia de operaciones industriales efectuadas por el hombre( papeleras, extracción de minerales, curtiembres, etc.)  o bien porque son producto del arrastre de las aguas. El principal problema radica en que son bioacumulables, afectan el sistema neuromuscular y pueden llegar a ser letales.

Boro

Se encuentra en cantidades de 0,01 a 0,06 ppm no presentando problemas para su uso como agua para riego, por cuanto la Norma Chilena acepta como límite máximo 0,75 ppm. 

El boro es esencial para los vegetales, en especial para los frutales; sin embargo, presenta la característica de funcionalidad ambivalente, puesto que, por sobre un nivel crítico de disponibilidad en el agua de riego, genera un efecto de toxicidad limitante al desarrollo de la especie, dependiendo de la concentración de boro disponible y de la sensibilidad y tolerancia que presenta cada especie.

DBO5

La demanda bioquímica de oxígeno, se presentó con un rango de 0,44 a 2,41 ppm. Si se considera que corresponde a la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, necesario para la oxidación bioquímica aeróbica de las sustancias orgánicas presentes en el agua, la DBO5 es por tanto un buen indicador de la calidad general del agua y concretamente de la contaminación orgánica. Valores de la DBO5 superiores a 10 ppm, son característicos de aguas muy contaminadas y valores menores  de 3 ppm indicarían una contaminación muy débil. Por lo anterior se trata de aguas muy débilmente contaminadas.

DQO

La DQO que es la cantidad de oxígeno  ocupado para oxidar toda la materia orgánica oxidable, tanto la orgánica como la mineral. Existe una cierta relación entre la DQO y la DBO5, siendo esta última una fracción de la DQO comprendida entre el 2 y el 70%. Los ríos presentaron valores entre 2 y 406. Este valor mas alto correspondió a la estación de muestreo cercana a la desembocadura.

Las aguas no contaminadas tienen valores de DQO de 1 a 5 ppm, o algo superiores. Las aguas residuales domésticas suelen contener entre 250 y 600 ppm (Orrego, 2002). El valor de la DQO es siempre superior al de DBO5 porque muchas sustancias orgánicas pueden oxidarse químicamente, pero no biológicamente.

Indicadores microbiológicos

El anteproyecto de  norma de calidad para la protección de las aguas continentales superficiales, establece para coliformes fecales en las aguas que se utilicen en actividades con contacto directo y el riego de frutas y hortalizas que se desarrollan a ras de suelo y que habitualmente se consumen sin proceso de cocción un máximo de 1000 coliformes fecales/100 mL, y 2000 coliformes totales/100 mL.

Cuadro de texto: Fig. 3: Análisis de cluster jerárquico aglomerativo de las estaciones de muestreo en Invierno. Las distancias entre las estaciones están expresadas como disimilaridad entre 0 y 1. La medida de distancia corresponde al índice City Block y grupo promedio como método de agrupación. "v:shapes="_x0000_s1073">

La norma secundaria de calidad ambiental para la protección de las aguas continentales perficiales  chilenas,  en  su  artículo  cuarto dice relación con las aguas aptas para la protección y conservación de las comunidades acuáticas y los usos prioritarios  contemplan para coliformes totales y fecales cinco categorías que van desde clase de excepción hasta clase 4, en un rango desde 10 a menos de 10000 NMP por 100 ml. (CONAMA, 2000). Los ríos presentaron en coliformes totales un mínimo de 33 y un máximo de 5400 expresado como NMP/100ml. En cuanto a coliformes fecales se presentó un mínimo de 2 y un máximo de 790 NMP/100 ml. Lo anterior permite señalar que existen tres estaciones en las cuales se superaron los valores máximos de coliformes totales, convirtiéndolas en agua no apta para actividades con contacto directo y para riego de frutas y hortalizas.

Análisis estadístico

Utilizando las bases de datos de calidad de aguas, se realizó un Análisis de Cluster,  el cual permite mostrar las relaciones intergrupos indicando el nivel de disimilaridad entre las estaciones de muestreo en función del perfil físico químico (Field et al., 1982). Se utilizó como medida de distancia el índice  City Block (STSC, 1989) y el método jerárquico UPGMA como método de agrupación.

Se puede observar en las figuras 2 y 3, que las estaciones  muestreos  6, 7 y 10 se diferencian del resto a un nivel de 50% de similaridad tanto en verano como invierno. La estación 6 corresponde al sector de Ragñin-tuleufu situada a la salida de Temuco, posterior a las descargas de los colectores de alcantarillado. La estación 7 se ubica en la ciudad de Imperial influenciada por las descargas urbanas. En cambio la estación 10 corresponde a la desembocadura del río con influencia marina.

 

 

CONCLUSIONES

A partir de los resultados mostrados, de su análisis y de su discusión, se puede obtener las siguientes conclusiones:

1.- Las aguas de los ríos Cautín e Imperial no presentan problemas, de acuerdo a las especificaciones contempladas en las Normas Chilenas Oficiales, ya que todos los parámetros evaluados están dentro de los rangos o límites permitidos.

2.- Las concentraciones de iones presentes en las muestras, tanto cationes como aniones y específicamente metales pesados se encuentran muy por debajo de los límites establecidos en las normas (NCh,1333-78 y otras normas internacionales). Los resultados generales son los esperados para este tipo de ríos andinos del tipo ritrón en el Sur de Chile, comparados con los 30 ríos estudiados por Campos (1985).

3.- Los resultados microbiológicos, aún cuando están bajo los límites establecidos en las Normas Chilenas permiten predecir que una disminución mayor del caudal de los ríos a la que se presenta normalmente en el estiaje provocará una modificación mayor del ecosistema de los ríos, que hoy ya muestran los resultados de la ausencia de un  plan de manejo integral adecuado.

 

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al Proyecto Plan Ambiental para la Provincia de Cautín, a la  Dirección de Investigación y postgrado de la UCT y a los colegas Teresa Rueda y José Luis Barahona, por su valiosa colaboración.

 

REFERENCIAS

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