Lic . Guillermo Calvo B. MBA

1. MODELO DE PREDICCION DE LA CALIDAD DEL AGUA BASADO EN INDICES E INDICADORES DEL RECURSO HIDRICO Y EL ENTORNO SOCIO-AMBIENTAL Lic. Guillermo Calvo B. MBA

2. Modelo de Desarrollo Actual Efectosnegativos en: • el ambiente • Deforestación • Contaminación: agua, aire, suelos. • Agotamiento: acuíferos, reservas de agua • Degradación: paisajes, suelos • Extinción de especies • lo social: asimetríassociales e ingreso, extinción de culturas, pobreza, … • la economía: asimetrías entre países, falta de equidad, niveles de pobreza, … • Fuentes: Tarabini-Castellani, 2008 Novo (2006)

3. Acceso al aguaPobreza Relacionada con el 80% de enfermedades del mundo • Tifoidea • Cólera • Disentería • Diarrea • Hepatitis • Malaria • Fiebreamarilla. Fuente: Sanchez (2009) OMS (2009)

4. Fuente: FAO (2001)

5. EL RECURSO HIDRICOSituación Actual • Hacepocosaños no existía un plan de desarrollourbano. • No se protegenlascuencashidrográficasadecuadamente. • El 96% de lasaguasresiduales del país no recibetratamientoalguno. • No hay un mecanismopreventivoparacontrolar la contaminación. • Unavezdetectado el problema, esdifícil de solucionar Fuente: Estado de la Nación (variosaños)

6. LA CUENCAUnidadbásica • RecursosNaturales • Planeación • Manejo • Control • ServiciosAmbientales: • Producción de agua • Recarga de acuíferos • Control de inundaciones • Captura de carbono • Regulación del clima • Biodiversidad • Bellezaescénica • Producción de materiales Fuentes: Sanchez (2009)

7. AGUA.ENTORNO CANTIDAD CALIDAD • Precipitación pluvial • Cantidad, intensidad, frecuencia • Coberturaboscosa • Composición, densidad, altura y forma de hojas, tallos, etc. • Coberturariparia • Características del suelo • Textura, pendiente, MO superficial infiltración; escorrentía • Uso del suelo • Agrícola, pecuario, urbanístico Fuentes: FAO (2001) Sanchez (2009)

8. PROBLEMA • Ciertas actividades de poblaciones humanas y las características de su entorno contaminan el recurso hídrico superficial de las cuencas hidrográficas al no existir un plan de desarrollo sostenible.

9. HIPOTESIS Las características de la población humana, ciertas actividades y su entorno, determinan la calidad de las aguas superficiales lo que posibilita implementar un plan de desarrollo sostenible.

10. OBJETIVO GENERAL • Desarrollar un modelo para predecir la calidad del agua superficial basado en variables socio ambientales en microcuencas del país. ICA = β1X1 + … + βnXn + βο + e

11. OBJETIVOS ESPECIFICOS • 1. Determinar los estados de la calidad del agua superficial de las microcuencas mediante sistemas de índices e indicadores físico químicos, microbiológicos y el análisis del entorno socio-ambiental. • 2. Diseñar un modelo que correlacione la calidad de las aguas con indicadores del entorno socio-ambiental. • 3. Validar el modelo generado que permita un desarrollo sostenible con relación a los recursos hídricos.

12. METODOLOGIA • Ubicaciónde lasáreas de estudio • Río de Tárcoles(6 microcuencas) • Río Reventazón (2 microcuencas) • Penínsulade Osa (2 microcuencas)

13. Cálculo del ICA • Indicadoresfisicoquímicos • Turbiedad, pH, caudal, temperatura, conductividad, demanda bioquímica de oxígeno, oxígeno disuelto, porcentaje de saturación de oxígeno, nitrógeno amoniacal, nitratos, fosfatos, sulfatos, cloruros, sólidos suspendidos totales, sólidos totales, fenoles, alcalinidad, dureza total, plomo, cromo, cobre, cadmio, calcio, magnesio. • Benceno, etilbenceno, p-xileno, estireno, tolueno, m-xileno, o-xileno, isopropilbenceno, 1,3,5-trimetilbenceno, sec-butilbenceno, ter-butilbenceno, 1,2,4-trimetilbenceno, n-propilbenceno, p-isopropilbenceno, n-butilbenceno, naftaleno, 1,2-diclorobenceno, hexaclorobutadieno, 1,2,3-triclorobenceno. • Indicadormicrobiólogico • Coliformes Fecales.

14. RECOLECCION DE INFORMACION: ICA’s

15. RECOLECCION DE INFORMACION: Validación • 2 microcuencasconocidas: Po y Ag • 2 microcuencasnuevas: Ci y Jo

16. Cálculodel ICA • 1. Índice Holandés de Valoración Fuente: Decreto 33903-MINAE-S, 2007.

17. 2. Cálculo del ICA(Indice de Calidad del Agua) • 2.(Horton, 1965) • 3(Brown, 1970) • 4(Varios, 1994) Donde: SI = Subindicador normalizado Wi = Grado de ponderación

18. Cálculo del Wi • Entrevista a expertos (individual o colectiva) • Wi recomendados por León (León, 1992). • Cálculo derivado de la correlación de Pearson. • Wi = ra / ∑ ri donde: raes el coeficiente de correlación de Pearson de cada indicador. Σries la sumatoria de cada uno de los coeficientes de correlación

19. Clasificación de los Cuerpos de Agua según el uso potencial, y tratamiento que requiera. SI ( 100 - 80 ) % ( 20 - 0) % Fuente: La Gaceta, DiarioOficial, #178, 2007

20. Fig. 1. Propuesta nueva para la clasificación de la calidad del agua Clase 2.

21. Cuadro 1. Calidad del agua, según el Indice Holandés de valoración en las zonas muestreadas. RESULTADOS

22. Fig. 4. Comportamiento del ICA Holandés con relación a la Densidad Poblacional y por período del año.

23. CALIDAD DEL AGUA SEGUN EL ICA HOLANDEZ EN FUNCION DE LA DENSIDAD POBLACIONAL

24. Cuadro 2. Calidad del agua, según el ICA 2a-León de valoración en las zonas muestreadas. (Horton, 1965) • Donde: • SI = Subindicador normalizado • Wi= Grado de ponderación, según León

25. Cuadro 3. Calidad del agua, según el ICA 2b-León de valoración en las zonas muestreadas. (Horton, 1965) • Donde: • SI = Subindicador normalizado • Wi = Grado de ponderación estadístico

26. Cuadro 5. Calidad del agua, según el ICA 4a-León de valoración en las zonas muestreadas. (Varios, 1994) • Donde: • SI = Subindicador normalizado • Wi = Grado de ponderación desaparece

27. Cuadro 6. Calidad del agua, según el ICA 2d-Gmo de valoración en las zonas muestreadas. • Donde: • SI = Subindicador normalizado • Wi = Grado de ponderación estadístico

28. Cuadro 5. Calidad del agua, según el ICA 4b Gmo de valoración en las zonas muestreadas. • Donde: • SI = Subindicador normalizado • Wi = Grado de ponderación desaparece

29. Variables socio ambientales • caudal; • precipitación (mm): • total mensual, acumulada anual, promedio mensual, acumulada 2 días • densidad • Habitacional, poblacional • sistemas de tratamiento • alcantarillado, tanque séptico, letrina, otro sistema, no tiene sistema, tiene alguno • pendiente el río • pendiente promedio, pendiente máxima, pendiente promedio 1-3 • pendiente transversal promedio y pendiente transversal máxima

30. Variables socio ambientales • Corrientes • orden; la densidad de las corrientes, la densidad del drenaje • la cobertura riparia • la textura del suelo • arena, limo, arcilla, clasificación de la textura (1-12) • cobertura del suelo • uso urbano, cultivos estacionales, cultivos permanentes, pastos, bosques, charral-tacotal. • época • Invierno, verano.

31. VALIDACIONICA-4b-Gmo 2 SD = 25.0 % CCBP=0.888 (α = 0.000).

32. VALIDACIONICA-4b-Gmo 2 SD = 19.0 % CCBP=0.530 (α = 0.076).

33. CONCLUSIONES • No existe un ICA universal. El mejores el ICA-4b-Gmo • La mayoría de los cálculospara el SI, reportados en la literatura, no son aplicablespara CR. • Se usó la clase 2 comopunto de referenciaparaestablecer la calidad de lasaguassuperficialesporsuconveniencia. • La predicción de la calidad de lasaguaspor el uso de un modelobasado en variables socio ambientaleses viable. • La validaciónmuestraque el modeloesconfiable

34. CIENCIAS NATURALES PARA EL DESARROLLO MUCHAS GRACIAS Lic. Guillermo Calvo B. MBA