![\"lab-chica\"](\"http:\/\/www.aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/wp-content\/uploads\/2018\/11\/lab-chica.jpg\")
<\/a><\/p>\nEl monitoreo de variables f\u00edsico-qu\u00edmicas de agua<\/strong> consiste en la determinaci\u00f3n peri\u00f3dica de par\u00e1metros f\u00edsico-qu\u00edmicos en muestras de agua. Es una metodolog\u00eda muy \u00fatil para evaluar la calidad de un agua y establecer planes para su gesti\u00f3n, pero hay que tener en cuenta que para obtener una visi\u00f3n integrada del ecosistema acu\u00e1tico es necesario que esta herramienta sea articulada con otros monitoreos, como el biol\u00f3gico y el visual.<\/p>\n En esta entrada se hace referencia a las condiciones del agua superficial que pueden inferirse a partir de incrementos o descensos en los valores de los par\u00e1metros, independientemente de los valores est\u00e1ndares se\u00f1alados en el Decreto Reglamentario 253\/79<\/a><\/span>. No se tendr\u00e1n en cuenta estos valores como referencia debido a que los mismos fueron establecidos en funci\u00f3n de un concepto de calidad de agua que se basa en el uso antr\u00f3pico de la misma y no en la integridad bi\u00f3tica del ecosistema acu\u00e1tico, a pesar de que se describen los cursos de clase 3 como aguas destinadas a la preservaci\u00f3n de la fauna y flora acu\u00e1tica. Asimismo, los valores l\u00edmites de algunas variables f\u00edsico-qu\u00edmicas han sido discutidos desde su aprobaci\u00f3n y se han propuesto modificaciones de la norma. Por \u00faltimo, es importante resaltar que un estudio que integre los cambios medidos en los valores de los par\u00e1metros f\u00edsico-qu\u00edmicos, elementos biol\u00f3gicos (mediante el biomonitoreo) y variables observables, a trav\u00e9s del monitoreo visual, permite estimar con precisi\u00f3n la calidad del agua y del ecosistema acu\u00e1tico.<\/p>\n Algunas variables f\u00edsico-qu\u00edmicas (Tabla 1) que se emplean para estudiar la calidad de agua son las siguientes:<\/p>\n El caudal (Q) es la cantidad de agua que lleva un canal en cierto tiempo. Se calcula como el producto de la secci\u00f3n transversal de canal (S) por la velocidad del agua (v).<\/p>\n Q = S x v<\/strong><\/p>\n La medici\u00f3n debe realizarse en un sitio ubicado en un tramo recto y sin obst\u00e1culos, a efectos de que la corriente sea lo m\u00e1s homog\u00e9nea posible. El caudal depende de la precipitaci\u00f3n y escorrent\u00eda superficial<\/a><\/span> y sub-superficial de la cuenca.<\/p>\n Contar con informaci\u00f3n del caudal a la hora de la obtenci\u00f3n de otras variables ambientales es fundamental ya que permite el c\u00e1lculo de cargas transportadas por tiempo. Por ejemplo al obtener la concentraci\u00f3n de un nutriente se pueden estimar los kg de nutrientes que est\u00e1 transportando el sistema por unidad de tiempo.<\/p>\n <\/p>\n Potencial de hidr\u00f3geno (pH)<\/strong><\/p>\n El potencial de hidr\u00f3geno (pH) es una medida de acidez. Indica la concentraci\u00f3n de iones hidronio (H3<\/sub>O+<\/sup>) presentes en determinadas disoluciones. Su medici\u00f3n se realiza mediante potenciometr\u00eda, con un electrodo conocido como pHmetro, pero tambi\u00e9n pueden usarse sondas multiparam\u00e9tricas (Figura 1). Estos aparatos registran los niveles de otras variables, como temperatura, amonio y ox\u00edgeno disuelto.<\/p>\n <\/p>\n En aguas naturales el pH var\u00eda entre 6 y 9. Valores de pH muy alejados del 7 (neutro) deben llamar la atenci\u00f3n ya que pueden estar indicando el ingreso de sustancias \u00e1cidas, anoxia<\/a><\/span> y sobresaturaci\u00f3n de ox\u00edgeno<\/a><\/span>. Los efectos letales aparecen a valores menores a 4,5 y mayores a 9,5, aunque existen organismos adaptados a valores m\u00e1s extremos. El pH del agua permite detectar zonas de contaminaci\u00f3n industrial y el ingreso de fertilizantes (P\u00e9rez-Castillo y Rodr\u00edguez, 2008).<\/p>\n La abundancia de productores primarios<\/a><\/span>, como fitoplancton<\/a><\/span>, condiciona el nivel de ox\u00edgeno disuelto y el pH del agua. Cuando su actividad fotosint\u00e9tica es sumamente elevada se genera una sobresaturaci\u00f3n de ox\u00edgeno. Estos organismos consumen anh\u00eddrido carb\u00f3nico (CO2<\/sub>), lo que desencadena la formaci\u00f3n de \u00e1cido carb\u00f3nico (H2<\/sub>CO3<\/sub>) a partir de bicarbonato (HCO3<\/sub>–<\/sup>). En esta reacci\u00f3n se consumen iones hidr\u00f3geno del medio, con el consiguiente aumento de pH.<\/p>\n <\/p>\n Temperatura<\/strong><\/p>\n La fluctuaci\u00f3n natural de la temperatura en un curso de agua es afectada cuando se liberan efluentes de mayor temperatura que la del agua que fluye naturalmente, cuando se modifica la cobertura de la vegetaci\u00f3n de la ribera con la deforestaci\u00f3n o degradaci\u00f3n del monte ribere\u00f1o<\/span><\/a> y se expone el curso de agua a una mayor radiaci\u00f3n solar, o por transferencia de temperatura de las infraestructuras construidas. Un incremento en la temperatura del agua puede evidenciar alguna de estas situaciones. Los cursos de agua en las zonas urbanas suelen presentar una mayor temperatura que en los ambientes naturales (Paul and Meyer, 2001).<\/p>\n La temperatura tiene una influencia directa en la actividad y respiraci\u00f3n de los organismos y en la descomposici\u00f3n de la materia org\u00e1nica por microorganismos. Un aumento en la temperatura incrementa considerablemente la velocidad de las reacciones qu\u00edmicas que se producen en las actividades de los organismos afectando todo el metabolismo del sistema.<\/p>\n <\/p>\n Ox\u00edgeno Disuelto (OD)<\/strong><\/p>\n El ox\u00edgeno disuelto en el agua, normalmente se expresa en ppm (partes por mill\u00f3n) o mg.L-1<\/sup>. La solubilidad del ox\u00edgeno en el agua depende de la temperatura; a mayor temperatura menos ox\u00edgeno se disuelve. Detectar una concentraci\u00f3n menor de ox\u00edgeno a la correspondiente para una temperatura dada nos indica que estamos en una situaci\u00f3n de subsaturaci\u00f3n<\/span><\/a>, que es perjudicial para muchos organismos. Valores mayores a los esperados para una temperatura dada implican una sobresaturaci\u00f3n (Wetzel, 2001).<\/p>\n El ox\u00edgeno disuelto en el agua es un indicador del balance entre la fotos\u00edntesis y la respiraci\u00f3n y, por lo tanto, de la carga org\u00e1nica del sistema de agua. Su concentraci\u00f3n depende, adem\u00e1s de la temperatura, de la presi\u00f3n y concentraci\u00f3n salina. Valores muy bajos de ox\u00edgeno (menores a 5 mg\/L en condiciones de subsaturaci\u00f3n) y anoxia pueden indicar contaminaci\u00f3n org\u00e1nica del agua. Asimismo, valores muy elevados, superiores a 12 mg\/L que implican una sobresaturaci\u00f3n de ox\u00edgeno disuelto, pueden estar indicando una alta producci\u00f3n primaria<\/span><\/a> del sistema generada por una gran cantidad de algas (floraci\u00f3n algal) que liberan ox\u00edgeno, producto de la fotos\u00edntesis.<\/p>\n <\/p>\n Turbidez<\/strong><\/p>\n La turbidez es una medida de la dispersi\u00f3n de la luz, que se debe principalmente a las part\u00edculas suspendidas, que pueden ser de origen org\u00e1nico o inorg\u00e1nico. Pueden existir grandes cambios en la turbidez debido al ingreso de efluentes industriales o urbanos, o debido a procesos de erosi\u00f3n. Aguas relativamente calmas permiten la sedimentaci\u00f3n del material suspendido, por lo que en general, presentan menor turbidez que aguas turbulentas en un mismo curso.<\/p>\n Se expresa en unidades nefelom\u00e9tricas de turbidez y se mide con un nefel\u00f3metro o turbid\u00edmetro. Estos aparatos registran la luz reflejada por las part\u00edculas suspendidas.<\/p>\n <\/p>\n Transparencia<\/strong><\/p>\n Desde el punto de vista \u00f3ptico, la transparencia representa la profundidad a la que uno puede ver dentro del agua. Su estimaci\u00f3n permite evaluar la incidencia de la radiaci\u00f3n solar y se realiza, de manera m\u00e1s simple, utilizando el disco de Secchi (Figura 2). \u00c9ste es un disco de 20 a 30 cm. de di\u00e1metro, que consta de dos cuadrantes opuestos pintados de blanco y dos de color negro. El mismo se introduce en el agua, convenientemente al mediod\u00eda, usando una cuerda graduada en cent\u00edmetros hasta que deje de ser visualizado y se lo asciende hasta que vuelva a ser visible (Drago, 1984). El promedio de ambas profundidades se reporta como profundidad de Secchi, que puede variar entre 0,1 y 40 m. El disco de Secchi no es posible utilizarlo en sistemas de baja profundidad como es el caso de la mayor\u00eda de las ca\u00f1adas urbanas.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n S\u00f3lidos totales suspendidos (STS)<\/strong><\/p>\n Los s\u00f3lidos en suspensi\u00f3n en el agua son aquellos s\u00f3lidos de tama\u00f1o superior a los s\u00f3lidos disueltos, es decir, mayores a 0,45 micr\u00f3metros, compuestos en parte por materia inorg\u00e1nica y en parte por org\u00e1nica. Incrementos en estas dos variables se correlacionan con un aumento en la turbidez del agua e indican un incremento de aportes minerales u org\u00e1nicos provenientes tanto de la erosi\u00f3n como de efluentes.<\/p>\n <\/p>\n Materia org\u00e1nica en suspensi\u00f3n (MOS)<\/strong><\/p>\n La materia org\u00e1nica en suspensi\u00f3n est\u00e1 integrada por seres vivos (plancton<\/a><\/span>), detritos<\/a><\/span> y materia org\u00e1nica proveniente de efluentes. La descomposici\u00f3n de la misma por microorganismos se realiza m\u00e1s r\u00e1pido cuando aumenta la temperatura del agua, lo que provoca un r\u00e1pido descenso de la concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno.<\/p>\n <\/p>\n S\u00f3lidos disueltos totales (SDT)<\/strong><\/p>\n Los s\u00f3lidos disueltos totales (SDT) comprenden las sales inorg\u00e1nicas, tambi\u00e9n llamadas macroconstituyentes (principalmente de calcio, magnesio, potasio, sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y peque\u00f1as cantidades de materia org\u00e1nica que est\u00e1n disueltas en el agua. La relevancia de los macroconstituyentes de un sistema acu\u00e1tico radica en su influencia sobre la presi\u00f3n osm\u00f3tica<\/a><\/span> interna de los organismos y en los equilibrios i\u00f3nicos del medio externo. Las concentraciones de los macroconstituyentes se correlacionan con la conductividad del agua (Ram\u00edrez et al., 1997). Por tanto, un aumento de los s\u00f3lidos disueltos totales indica un aumento de la conductividad del agua.<\/p>\n <\/p>\n Salinidad<\/strong><\/p>\n La salinidad expresa la concentraci\u00f3n de sales minerales disueltas en agua. Corresponde al peso en gramos de sales presentes en 1000 g. de agua. Suele determinarse a trav\u00e9s de salin\u00f3metros o por medio de la conductividad del agua, usando factores de correlaci\u00f3n. La salinidad de las aguas continentales puede variar desde valores menores a 0,5% (agua dulce) a valores superiores a 35% (agua salina) (de Assis Esteves, 2011).<\/p>\n Las sales de efluentes industriales suelen contaminar los ecosistemas de agua dulce afectando a organismos poco tolerantes a la variaci\u00f3n de salinidad (Yung\u00e1n, 2010).<\/p>\n <\/p>\n Conductividad<\/strong><\/p>\n La conductividad es una medida de la capacidad de una soluci\u00f3n para conducir la corriente el\u00e9ctrica y aumenta con la concentraci\u00f3n i\u00f3nica, por lo que se utiliza para estimar la mineralizaci\u00f3n global del agua. Crece junto con el aumento de los SDT y salinidad. Generalmente, se mide en micro siemens.cm-2 y es afectada por la temperatura. A temperaturas m\u00e1s altas, aumenta la conductividad del agua. Asimismo, la contaminaci\u00f3n de los sistemas acu\u00e1ticos superficiales por lo general est\u00e1 asociada a un incremento de los valores de conductividad. En nuestro pa\u00eds la conductividad suele estar directamente correlacionada con la concentraci\u00f3n de carbonato de calcio, medida que se obtiene a trav\u00e9s de la alcalinidad.<\/p>\n <\/p>\n Alcalinidad<\/strong><\/p>\n La alcalinidad se puede definir como la capacidad del agua para neutralizar \u00e1cidos<\/a><\/span> presentes en una muestra de agua. El bicarbonato (HCO3<\/sub>–<\/sup>) constituye la forma qu\u00edmica de mayor contribuci\u00f3n a la alcalinidad. Es particularmente importante cuando hay gran actividad fotosint\u00e9tica de algas y cianobacterias o cuando hay descargas industriales en un cuerpo de agua. En la mayor\u00eda de las aguas potables la alcalinidad se debe principalmente a iones bicarbonato y, en menor medida, al carbonato (CO3<\/sub>2-<\/sup>) (de Assis Esteves, 2011).<\/p>\n La alcalinidad representa el principal sistema amortiguador (sistema que se opone a los cambios de pH) del agua dulce y tambi\u00e9n desempe\u00f1a un rol principal en la productividad, sirviendo como fuente de reserva de CO2<\/sub> para la fotos\u00edntesis. En consecuencia, niveles de alcalinidad altos pueden indicar una productividad primaria elevada.<\/p>\n <\/p>\n Metales pesados<\/strong><\/p>\n Los metales pesados se caracterizan, por sus efectos t\u00f3xicos y su potencial de bioacumulaci\u00f3n<\/a><\/span> en los organismos, que los transfieren a otros organismos en las redes tr\u00f3ficas<\/a><\/span>. La lista principal de metales pesados son: cromo, cobalto, n\u00edquel, cobre, zinc, plata, cadmio, mercurio y plomo. Son metales no esenciales para la vida y tienen efectos t\u00f3xicos sobre los organismos.<\/p>\n La contaminaci\u00f3n por metales pesados puede provenir de diferentes fuentes; por ejemplo miner\u00eda, efluentes industriales, fertilizantes y plaguicidas, emisiones vehiculares, fundiciones, as\u00ed como la inadecuada disposici\u00f3n de residuos met\u00e1licos. Los arroyos urbanos se caracterizan por presentar contaminaci\u00f3n por estos metales, que llegan a los sistemas acu\u00e1ticos por el lavado de la ciudad en eventos de precipitaci\u00f3n. Por otra parte, en algunos casos existe contaminaci\u00f3n por metales pesados de forma natural, por ejemplo debido a altas concentraciones en determinados suelos o rocas.<\/p>\n <\/p>\n Demanda Bioqu\u00edmica de Ox\u00edgeno (DBO)<\/strong><\/p>\n La demanda bioqu\u00edmica de ox\u00edgeno (DBO) es la cantidad de ox\u00edgeno que requieren las bacterias para degradar la materia org\u00e1nica susceptible de descomposici\u00f3n de una muestra l\u00edquida en condiciones aerobias (en presencia de \u00f3xigeno). Se utiliza para determinar el grado de contaminaci\u00f3n org\u00e1nica, se mide transcurridos 5 d\u00edas y se expresa en mg O2.L-1, en condiciones no fotosint\u00e9ticas. Valores altos de DBO suelen indicar contaminaci\u00f3n por materia org\u00e1nica.<\/p>\n <\/p>\n Coliformes fecales<\/strong><\/p>\n Las bacterias coliformes fecales son organismos que se encuentran naturalmente en las heces de seres humanos y animales, y su presencia en fuentes y cuerpos de agua se utiliza como indicador de contaminaci\u00f3n biol\u00f3gica. Un alto nivel de bacterias coliformes fecales suele indicar la presencia en el agua de una gran cantidad de heces y otros materiales org\u00e1nicos sin tratar, que pueden tener un serio impacto en el ambiente y efectos graves en la salud p\u00fablica. En los cursos de agua urbanos generalmente este indicador permite inferir problemas de conexi\u00f3n al saneamiento, desag\u00fces ilegales y\/o un mal funcionamiento del sistema de saneamiento, que muchas veces se mezcla con el sistema de aguas pluviales principalmente en momentos de precipitaciones intensas.<\/p>\n <\/p>\n Nutirentes<\/strong><\/p>\n \u2022 Nitr\u00f3geno<\/strong><\/p>\n El N2 corresponde al 78% de los gases atmosf\u00e9ricos. Las formas inorg\u00e1nicas m\u00e1s frecuentes del nitr\u00f3geno disuelto son: amon\u00edaco (NH3<\/sub>), amonio (NH4<\/sub>+<\/sup>), \u00f3xido nitroso (N2<\/sub>O), \u00f3xido n\u00edtrico (NO), nitrito (NO2<\/sub>–<\/sup>) y nitrato (NO3<\/sub>–<\/sup>). El nitr\u00f3geno en el agua puede encontrarse disuelto en agua, absorbido a part\u00edculas, o integrando organismos. El nitr\u00f3geno es esencial para el metabolismo y la composici\u00f3n celular por su gran abundancia en biomol\u00e9culas importantes. El nitr\u00f3geno org\u00e1nico incluye prote\u00ednas, p\u00e9ptidos, \u00e1cidos nucleicos y urea. Por tanto, el nitr\u00f3geno es indispensable para los organismos pudiendo, a bajas concentraciones, ser limitante de la producci\u00f3n primaria y del crecimiento de algas, microorganismos procariotas y organismos eucariotas en ecosistemas acu\u00e1ticos (de Assis Esteves, 2011). En sistemas naturales suele encontrarse una proporci\u00f3n similar entre las formas disueltas org\u00e1nicas e inorg\u00e1nicas (Arocena, 2016).<\/p>\n La eutrofizaci\u00f3n, el aumento de los aportes de nitr\u00f3geno y f\u00f3sforo en los sistemas acu\u00e1ticos, favorece el desarrollo de productores primarios, ya sean plantas acu\u00e1ticas o floraciones algales; estas \u00faltimas no suelen ser comunes en sistemas l\u00f3ticos (r\u00edos y arroyos) peque\u00f1os. La eutrofizaci\u00f3n es un proceso que afecta la variabilidad del ox\u00edgeno pudiendo generar grandes fluctuaciones diarias entre el d\u00eda y la noche. Esta variabilidad, dada por los procesos de fotos\u00edntesis y respiraci\u00f3n, puede generar durante el d\u00eda valores de sobresaturaci\u00f3n de ox\u00edgeno, pudiendo alcanzar la anoxia en la noche. Como consecuencia, muchos organismos intolerantes a esta variabilidad de ox\u00edgeno tienden a desaparecer. El resultado es una p\u00e9rdida de la biodiversidad. Asociado a este proceso ocurre una gran acumulaci\u00f3n de materia org\u00e1nica en los sedimentos producto de la muerte de los productores primarios. En el caso de las floraciones algales dependiendo de las especies o grupos dominantes de cianobacterias, puede existir una importante producci\u00f3n de cianotoxinas representando un riesgo tanto para la biota como para la salud p\u00fablica.<\/p>\n \u2022 Nitr\u00f3geno total<\/strong><\/p>\n Est\u00e1 conformado por las formas disueltas de nitr\u00f3geno y sus formas particuladas. Estas \u00faltimas son organismos (bacterias, fitoplancton, zooplancton, peces, etc.) y detritos.<\/p>\n \u2022 Nitr\u00f3geno total disuelto (NTD)<\/strong><\/p>\n Incluye formas org\u00e1nicas como amino\u00e1cidos y p\u00e9ptidos (mol\u00e9culas formadas por varios amino\u00e1cidos) y las formas inorg\u00e1nicas ya mencionadas, amon\u00edaco, amonio, \u00f3xido nitroso, \u00f3xido n\u00edtrico, nitrito y nitrato. Valores bajos de las formas inorg\u00e1nicas suelen indicar un elevado crecimiento de la biomasa vegetal.<\/p>\n \u2022 Nitrato<\/strong><\/p>\n El nitrato (NO3<\/sub>–<\/sup>) en el agua superficial es un producto de la fijaci\u00f3n del nitr\u00f3geno atmosf\u00e9rico<\/a><\/span> por bacterias que se encuentran en las ra\u00edces de las plantas y por cianobacterias. Tambi\u00e9n se forma mediante el proceso de nitrificaci\u00f3n. En este proceso las bacterias nitrificantes transforman el amonio y amon\u00edaco en nitratos en condiciones de aerobiosis. Por tanto, concentraciones altas de nitrato generalmente indican niveles medios y altos de ox\u00edgeno (de Assis Esteves, 2011).<\/p>\n \u2022 Amon\u00edaco y amonio<\/strong><\/p>\n El amon\u00edaco (NH3<\/sub>) y amonio (NH4<\/sub>+<\/sup>) son productos de la amonificaci\u00f3n, que ocurre mediante la acci\u00f3n de bacterias y hongos descomponedores sobre los nitratos. Elevadas concentraciones de amon\u00edaco y amonio indican condiciones de escaso ox\u00edgeno o anoxia, ya que en anaerobiosis (baja cantidad de ox\u00edgeno disuelto) no se da la transformaci\u00f3n de amonio y amon\u00edaco en nitrato. En otro sentido, valores altos de NH3<\/sub> reflejan procesos de contaminaci\u00f3n excesiva de nutrientes y resultan t\u00f3xicos para la biota.<\/p>\n \u2022 Nitrito<\/strong><\/p>\n El nitrito (NO2<\/sub>–<\/sup>) es un producto intermedio de la nitrificaci\u00f3n. Tambi\u00e9n se forma en anaerobiosis a partir de nitrato. Presenta sus mayores concentraciones en anaerobiosis y concentraciones muy bajas en condiciones aer\u00f3bicas. Es decir que, un aumento del nitrito en el ecosistema puede ser causa de una tendencia a una disminuci\u00f3n en las concentraciones de ox\u00edgeno en el mismo. Esto puede ser perjudicial para organismos acu\u00e1ticos e incluso para el ser humano en caso de ingesta de agua (de Assis Esteves, 2011).<\/p>\n \u2022 F\u00f3sforo<\/strong><\/p>\n El f\u00f3sforo es un elemento que utilizan los seres vivos para acumular energ\u00eda que emplean en procesos metab\u00f3licos. La demanda de f\u00f3sforo por bacterias y algas en sistemas acu\u00e1ticos es muy alta en relaci\u00f3n a su oferta.<\/p>\n La baja disponibilidad en aguas continentales de las formas inorg\u00e1nicas que pueden asimilar los organismos en relaci\u00f3n a su demanda, resulta en que el fosfato (PO4<\/sub>3-<\/sup>) sea el nutriente limitante de la producci\u00f3n primaria<\/a><\/span> generada en muchos sistemas y, por lo tanto, el que determina el estado tr\u00f3fico de los mismos. \u00c9ste es clasificado como oligotr\u00f3fico (poco productivo) cuando la concentraci\u00f3n de fosfato es reducida, mesotr\u00f3fico (de productividad media), y eutr\u00f3fico (muy productivo) cuando la concentraci\u00f3n de fosfato es alta. Los valores que determinan estas categor\u00edas var\u00edan entre ecosistemas de regiones templadas y c\u00e1lidas.<\/p>\n<\/a><\/p>\nTabla 1. Algunos par\u00e1metros fisicoqu\u00edmicos indicadores de calidad de agua.<\/h6>\n
<\/a><\/p>\nFigura 1. Medici\u00f3n de par\u00e1metros usando sonda multiparam\u00e9trica. Foto: N\u00facleo Aguas Urbanas.<\/h6>\n
<\/a><\/h6>\nFigura 2. Uso de disco de Secchi para medir transparencia en el Arroyo La Curtiembre, Paysand\u00fa.
\nFoto: Polo de Ecolog\u00eda Fluvial.<\/h6>\n