PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS QUE CAUSARON IRREGULARIDADES EN EL RÍO AYAL, COMUNIDAD DE SANTO DOMINGO, GUATEMALA (2012) Physico-chemical and microbiological parameters which caused irregularities in Ayal River, community of Santo Domingo, Guatemala (2012) Ronny González Guay1 1
Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, Escuela Regional de Ingeniería Sanitaria y Recursos Hidráulicos –ERIS– Ingeniero Químico.
[email protected] Fecha de comienzo: 24/05/2015 – Fecha de revisión: 06/06/2015 – Fecha de impresión: 06/06/2015
PALABRAS CLAVE: Parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, cuenca hidrográfica, irregularidades de ríos, comunidad, coloración en ríos, río de sangre. KEY WORDS: Physico-chemical and microbiological parameters, hydrographic basin, irregularities in rivers, community, colouring in rivers, river of blood. ABSTRACT This article develops a logical approach which sets out the physicochemical and microbiological characteristics that could affect the river Ayal, in the community of Santo Domingo, Guatemala, when this became what the people called in popular terms "river of blood", once an earthquake affected the area. Such parameters, when they are in concentrations that exceed maximum levels allowable in drinking water standards, affect mainly in unusual water colorations, affecting the entire basin in general. Two alternatives were evaluated: that the problem has been only physicochemical due to presence of high concentrations of iron, or physico-chemical and microbiological, which was able to develop the type of microorganism Chromatium because of low concentration of dissolved oxygen in the river. Both cases color the water red. RESUMEN En el presente artículo se desarrolla un planteamiento lógico en el cual se exponen las características fisicoquímicas y microbiológicas que pudieron afectar al Río Ayal, en la comunidad de Santo Domingo, Guatemala, cuando este se convirtió en lo que los pobladores llamaron en términos populares “río de sangre”, luego de que un sismo afectara el área. Tales parámetros, cuando se encuentran en concentraciones que exceden los límites máximos admisibles en las normas de agua potable, inciden principalmente en coloraciones poco comunes en el agua, afectando a toda la cuenca en general. Se evalúan dos alternativas: que el problema haya sido solamente fisicoquímico debido a presencia de altas concentraciones de hierro o bien, fisicoquímico y microbiológico, en el cual pudo desarrollarse el tipo de microorganismo Chromatium debido a la baja concentración de oxígeno disuelto en el río. Ambos casos colorean el agua de rojo.
INTRODUCCIÓN Muchos de los fenómenos en los cuales el agua se colorea, principalmente de rojo, causa asombro en las comunidades. Tal fue el caso ocurrido en Guatemala en el año 2012, en el Río Ayal, de la comunidad Santo Domingo en el Municipio de Colomba Costa Cuca. Luego de un sismo de 7.2 grados en la escala de Richter, el río sufrió una transformación de color, donde de ser agua cristalina pasó a ser agua color roja. Vecinos y pobladores comenzaron a llamarlo “río de sangre”; al cabo de ocho días el agua había retornado a su estado original. Estas irregularidades que suceden en las cuencas son debido a ciertas características fisicoquímicas y microbiológicas que favorecen las condiciones de coloración en el agua. El Río Ayal no es la excepción, dado los acontecimientos similares sucedidos en otras partes del mundo, los cuales se han concluido que por causas microbiológicas y fisicoquímicas es la coloración e irregularidad del agua en la cuenca. En el presente artículo se propone los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos que pudieron incidir en el fenómeno “río de sangre” del Río Ayal, en la comunidad de Santo Domingo, Guatemala. A partir de una recopilación bibliográfica, se determinaron los parámetros que generalmente causan irregularidades en las aguas, que sentaron las bases de la propuesta.
ANTECEDENTES El agua de las cuencas es estudiada por profesionales para conocer el estado fisicoquímico y microbiológico, y con dicha información partir para determinados proyectos de ingeniería. Pero en ocasiones, suceden fenómenos fisicoquímicos y/o microbiológicos de un día para otro que no pueden ser analizados en el momento y que en comunidades causa asombro. En un artículo publicado en la página web Instituto de Ciencias del Mar, titulado “Los
colores del agua”, elaborado por Josep M. Gasol y Carlos Pedrós-Alió, indica que el agua de ríos, lagos, embalses y mares contienen ciertas partículas inorgánicas en suspensión que causan coloración marrón o gris. También se menciona la incidencia fundamental de los microorganismos en el agua: la coloración. Ciertas algas y bacterias pertenecientes a las redes tróficas planctónicas, que miden decenas de micras, al concentrarse hasta por 10 millones de microorganismos por mililitro de agua, pueden teñir las aguas de colores rojos, verdes o blancos. El Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, en conjunto con la Confederación Hidrográfica del Tajo, publicaron un informe titulado “Valoración del potencial ecológico en los embalses de la Confederación Hidrográfica del Tajo”, del 2008 al 2010. En este se evalúa el potencial ecológico en base a diferentes indicadores de calidad para cada embalse de la cuenca hidrográfica El Tajo. Los indicadores fisicoquímicos principales evaluados fueron el pH, oxígeno disuelto, conductividad, temperatura, clorofila y transparencia o turbidez. Estas se midieron “in situ” mediante una sonda multiparamétrica. Los indicadores biológicos se basaron en el estudio del fitoplancton, de esta forma se obtiene una información más precisa y detallada del estado trófico y de la calidad del agua. Al obtener los resultados y realizar las comparaciones entre los años 2008 – 2009 – 2010, se observan cambios fisicoquímicos significativos, algunos ascendentes y otros descendentes; esto significa que el agua en las cuencas hidrográficas nunca es estable en estos parámetros. Existen casos internacionales similares a lo sucedido con el Río Ayal. En la reserva de pesca OC Fisher, en el parque San Ángelo, Texas, se tiñó el agua de rojo y peces aparecieron muertos. Científicos afirmaron que la causa que afectó a la cuenca fue la presencia de la bacteria Chromatiaceae, la cual no necesita de oxígeno para sobrevivir. En Suramérica está, por ejemplo, La Laguna Colorada, en Bolivia. Se ubica a 3 700 metros sobre el nivel del mar, en la localidad
de Camiña, al sur de Bolivia. La laguna por naturaleza posee un color rojo intenso, coloración causada por diferentes tipos de algas que habitan en las profundidades.
UBICACIÓN La comunidad de Santo Domingo, es un lugar popular localizado en el Municipio de Colomba Costa Cuca, en el Departamento de Quetzaltenango, Guatemala. El río Ayal nace en la finca Las Mercedes, corre de norte a sur atravesando la comunidad de Santo Domingo y aguas abajo le fluye el río San Carlos, pasando al este de la aldea Xab. Desemboca en el río Nil a latitud 14°30’54” y longitud de 91°48’55”. El río Ayal pertenece a la cuenca del río Naranjo.
METODOLOGIA El presente estudio se basó de una recopilación bibliográfica en la cual se dan a reconocer y explicar irregularidades que presentan las cuencas dado ciertos parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, medidos a partir de técnicas “in situ” y otros siendo analizados en laboratorio. Dichos datos fueron tomados de la bibliografía para determinar las características del momento del fenómeno sucedido en el Río Ayal en la comunidad de Santo Domingo, Guatemala, el cual se tiñó de rojo luego que un sismo de magnitud 7.2 escala de Richter azotara parte del Municipio de Colomba Costa Cuca, Quetzaltenango. La extracción bibliográfica se realizó utilizando los motores de búsqueda de internet, recopilando los artículos e investigaciones que tratan de propiedades fisicoquímicas y microbiológicas de cuencas, así como también artículos de noticias que anteceden lo referente a la coloración del agua en las cuencas debido a presencia de microorganismos, como parte de hechos históricos. Luego de la recopilación bibliográfica, se procedió a plasmar de forma general los parámetros fisicoquímicos y los
microorganismos que inciden en cambios e irregularidades en las aguas de las cuencas. Por último, realizando un análisis cauteloso de los parámetros generales, se propuso de forma teórica las condiciones fisicoquímicas y microbiológicas del momento que causaron irregularidad, principalmente la coloración roja del Río Ayal en la comunidad Santo Domingo, Guatemala.
RESULTADOS Tabla I. Parámetros fisicoquímicos generales que causan irregularidades en las cuencas No. 1 2 3 4 5 6 7
Parámetros fisicoquímicos Temperatura pH Conductividad Oxígeno disuelto Turbidez Hierro total Manganeso total
Dimensionales °C Unidades µS/cm mg/L NTU mg/L mg/L
Fuente: elaboración propia
Tabla II. Microorganismos generales que causan irregularidades en las cuencas No. 1 2
3 4
5 6
Nombre del microorganismo Emiliania huxley Algas dinoflageladas Aphanizomenon flos-acquae Pentapharsodinium tyrrhenicum Chromatium Halobacterias arqueas
Característica Aspecto lechoso Coloraciones verdes o rojizas (mareas rojas) Tinción verdosa Coloración verde (agua de mar)
y
Coloración rojiza más común Coloración rojiza
Fuente: elaboración propia
Tabla III. Parámetros fisicoquímicos y microbiológicos que causaron irregularidades en el Río Ayal, comunidad Santo Domingo, Guatemala No. 1 2 3 4 5 6 7 No. 1 2
Parámetros fisicoquímicos Temperatura pH Conductividad Oxígeno disuelto Turbidez Hierro total Manganeso total Parámetros microbiológicos Chromatium Halobacterias arqueas
y
Valores teóricos 23 °C 1 mg/L >0.3 mg/L Observación cualitativa Coloración rojiza Coloración rojiza
Fuente: elaboración propia
ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS El cambio de coloración repentino que sucedió en el Río Ayal, en la comunidad de Santo Domingo, Guatemala, se dio definitivamente por determinados parámetros fisicoquímicos y microbiológicos en el agua en ese momento. Dichas condiciones favorecieron para que se llevara a cabo el fenómeno del “río de sangre”, el cual en la mayoría de veces es natural. Existen dos alternativas que explican la irregularidad que aconteció al río Ayal en el año 2012: 1. Origen solamente fisicoquímico 2. Origen fisicoquímico y microbiológico Al realizar el análisis fisicoquímico teórico, se propone un valor mayor a 1 mg/L de hierro total y mayor de 0.3 mg/L de manganeso total. El hecho de haber ocurrido el sismo de magnitud 7.2 en la escala de Richter, implica movimiento en las placas tectónicas, las cuales rompen bolsas de aire y gases con altas concentraciones de hierro, que al disolverse en el agua, afectan toda la microcuenca coloreando el agua de rojo.
La turbiedad del agua, al estar pigmentada (independientemente del color), causa elevación en la escala nefelométrica, proponiendo valores por encima de los 75 NTU. La otra alternativa puede ser que el origen de la irregularidad haya sido fisicoquímico y microbiológico, con presencias de bacterias principalmente del tipo Chromatium, que también se conocen como bacterias púrpuras del azufre o rojas del azufre. Las bacterias Chromatium son protobacterias anaerobias o microaerófilas que tienen la capacidad de realizar fotosíntesis, encontrándose normalmente en aguas estancadas con presencia de azufre. Estas bacterias no producen oxígeno; utilizan el sulfuro de hidrógeno (H2S) como agente reductor produciendo sustancias sulfurosas, que pueden volverse a oxidar produciendo ácido sulfúrico. La producción de ácido sulfúrico causa que los niveles de pH del agua desciendan a menores unidades que 7, haciéndola ácida y favoreciendo el crecimiento de estos microorganismos. Los niveles de oxígeno que requieren este tipo de bacterias para vivir son menores a los que hay en la atmósfera, por lo que para ese momento los valores de oxígeno disuelto fueron menores a 2 mg/L, favoreciendo hábitats ricos en sulfuro de hidrógeno geoquímico o biológico.
CONCLUSIONES 1. El parámetro fisicoquímico más importante al haber coloración en el agua es el hierro, que precisamente a concentraciones mayores a 0.3 mg/L, sobrepasa los límites máximos admisibles según la norma de agua potable COGUANOR NGO 29001. 2. La disminución de la concentración de oxígeno disuelto favorece el crecimiento de los microorganismos, principalmente del tipo Chromatium, los cuales tiñen el agua de rojo.
RECOMENDACIONES 1. Al haber otro fenómeno de este tipo en Guatemala, se recomienda realizar los estudios pertinentes y elaborar un documento científico que caracterice los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos.
BIBLIOGRAFÍA Gasol, J.; Pedrós-Alió, C. “Los colores del agua”. Disponible en web: http://www.icm.csic.es/bio/ftp/2000-10.pdf Consejo Municipal de Desarrollo del Municipio de Colomba Costa Cuca y Secretaría de Planificación y Programación de la Presidencia. ”Plan de Desarrollo Colomba Costa Cuca, Quetzaltenango”. Guatemala. Disponible en web: http://www.segeplan.gob.gt/2.0/index.php?opt ion=com_k2&view=item&task=download&id= 83 Contreras, Leonardo. “Análisis de la calidad del agua superficial para riego en Guatemala”. Tesis. Universidad de San Carlos de Guatemala (USAC). Guatemala: Guatemala. Disponible en web: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/01/01_2571 .pdf Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente; Confederación Hidrográfica del Tajo. “Valoración del potencial ecológico en los embalses de la Confederación Hidrográfica del Tajo”. Madrid: España. Disponible en web: http://www.chtajo.es/Informacion%20Ciudada no/Publicaciones/Documents/Potencial%20e col%C3%B3gico%20de%20EMBALSES.pdf
