Calidad fisicoquímica del agua de la laguna Limpiopungo del parque nacional Cotopaxi – Ecuador

Nº de DOI:10.34896/RSI.2023.95.20.001

AUTORES

1. Víctor Guangasig Toapanta. Bioquímico Farmacéutico. Universidad Técnica de Ambato. https://orcid.org/0000-0001-6469-8661
2. Evelyn Jaramillo Ruales. Bioquímica Clínica. Universidad Técnica de Ambato. https://orcid.org/0000-0002-1638-0031
3. Lourdes Tabares Rosero. Doctora en Bioquímica Farmacéutica. Universidad Técnica de Ambato. https://orcid.org/0000-0002-6706-7045
4. Gabriela Brito Galarza. Licenciada en Laboratorio Clínico. BioTestLab. https://orcid.org/0000-0002-8896-3412
5. Jeanneth Oña Rodríguez. Licenciada en Laboratorio Clínico. Universidad Técnica de Ambato. https://orcid.org/0000-0001-6796-841X
6. Edison Galarraga Pérez. Universidad Técnica de Ambato. https://orcid.org/0000-0002-4853-1631

RESUMEN

Las lagunas de alta montaña de Ecuador son muy poco estudiadas. Siendo ecosistemas frágiles, están sujetos a variaciones en las características fisicoquímicas de sus aguas que influyen en sus condiciones biológicas y ecológicas. En este contexto, se realizó la investigación con la finalidad de conocer la calidad fisicoquímica de las aguas de la laguna Limpiopungo, situada en la provincia de Cotopaxi, Ecuador a una altura de 3800 m.s.n.m. Se realizaron mediciones de los parámetros fisicoquímicos como conductividad eléctrica, pH, sólidos totales disueltos, nitritos, nitratos, alcalinidad, amoníaco y temperatura por un periodo de tres meses consecutivos y en 6 puntos de muestreo. Los resultados obtenidos indican una temperatura promedio de 12,52 °C, un pH alcalino en 8,40, una conductividad eléctrica de 104,08 μS/cm y sólidos totales disueltos un promedio de 52,71 mg/L. La concentración promedio de nitritos es de 0,00383 mg/L, nitratos de 0,303 mg/L, amoníaco un promedio de 0,0073 mg/L y la alcalinidad 72,46 mg/L. Los resultados obtenidos indican un ecosistema con parámetros fisicoquímicos estables en toda la laguna a lo largo del tiempo.

PALABRAS CLAVE

Análisis fisicoquímico, laguna de agua dulce.

ABSTRACT

The high mountain lagoons of Ecuador have not been well studied. These fragile ecosystems present physicochemical variations in their waters that influence their biological and ecological conditions. The purpose of this research was to analyze the physicochemical water quality of the Limpiopungo Lagoon, located at Cotopaxi National Park, Ecuador at an altitude of 3800 m.a.s.l.

Physicochemical parameters such as electrical conductivity, pH, total dissolved solids, nitrites, nitrates, alkalinity, ammonia, and temperature were measured for three consecutive months at 6 sampling points. The results obtained indicate an average temperature of 12.52 °C, an alkaline pH of 8.40, an electrical conductivity of 104.08 μS/cm and total dissolved solids an average of 52.71 mg/L. The average concentration of nitrites is 0.00383 mg/L, nitrates 0.303 mg/L, ammonia an average of 0.0073 mg/L, and alkalinity 72.46 mg/L. The results obtained indicate an ecosystem with stable physicochemical parameters throughout the lagoon over time.

KEY WORDS

Physicochemical analysis, freshwater lagoon.

INTRODUCCIÓN

Las lagunas de la región Interandina son de orígenes glaciales o tectónicos. La mayoría de lagunas no solo sirven como recursos ecoturísticos, sino que ayudan al avance de ciudades y poblaciones que se asientan en sus alrededores, porque son fuentes de trabajo como la piscicultura¹. Las lagunas de alta montaña son uno de los recursos con alta posibilidad de contaminación. Los lagos altoandinos tropicales son ecosistemas acuáticos con características especiales, de los cuales existen pocos estudios². Estas lagunas se localizan en Colombia, Ecuador y norte del Perú, entre los 2000 y 4000 m.s.n.m.^3,4.

El Ecuador tiene una gran variedad de lagunas de alta montaña, lacustres, cratéricas y humedales, algunas de ellas de origen volcánico sobre las cuales se han realizado algunos estudios geológicos, hidrológicos, limnológicos y químicos³.

En esta línea, se presenta la investigación en la Laguna Limpiopungo, uno de los lugares más visitados y fotografiados y ubicado a una altura de 3800 m.s.n.m. en Ecuador en el Parque Nacional Cotopaxi. Es un lugar destinado al turismo naturalista directo, en el lugar es posible realizar caminatas y disfrutar de la flora y fauna asociada³. Sus claras y gélidas aguas están rodeadas por pequeños cerros y colinas, pero los cauces naturales han sido alterados, lo que le llevaría a la laguna a disminuir su caudal y deteriorar su calidad. Estas entre otras causas, son las razones por lo que se estudió la caracterización fisicoquímica de sus aguas.

MATERIAL Y MÉTODO

Se trata de una investigación de tipo cuantitativa desarrollada en la laguna de Limpiopungo, ubicada en la provincia de Cotopaxi de la zona central del Ecuador, en la que se realizó el análisis fisicoquímico de las aguas de la laguna.

Recolección de la muestra:

La laguna de Limpiopungo se ubica en la provincia de Cotopaxi (Figura 1), para la toma de muestra fueron seleccionados 6 puntos (Tabla 1) tomando tres muestras en la mañana en diferentes días y tres en la tarde en diferentes días, en cada punto de muestreo y por tres meses. Las muestras fueron manejadas bajo la norma INEN 2169:2013 que se refiere a la recolección, traslado y mantenimiento, por lo cual, se recolectaron las muestras en frascos de boca ancha, bien rotulados, ingresando el frasco a una profundidad de 2 metros y una distancia desde la orilla de 2 metros en cada uno de los puntos, se transportó en un cooler con refrigeración.

Análisis fisicoquímico:

Se realizaron mediciones de los parámetros fisicoquímicos como conductividad eléctrica, pH, sólidos totales disueltos, nitritos, nitratos, alcalinidad, amoníaco, turbidez y temperatura por un periodo de tres meses consecutivos, utilizando para ello un equipo medidor multiparámetro de marca Hanna. Además, se utilizó un equipo Multiparámetro Rango Alto HI98130 para la medición de pH, EC, TDS, T°. Las determinaciones químicas se realizaron en el laboratorio de análisis de agua de la empresa municipal de agua potable del cantón Ambato.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se identificaron los parámetros fisicoquímicos de la laguna de Limpiopungo, ubicada en la provincia de Cotopaxi de la zona central del Ecuador. En la tabla 2 se muestran los resultados promedios de los parámetros fisicoquímicos analizados “in situ” obtenidos en cada punto de muestreo durante los tres meses de la recolección de muestras realizadas del mes de noviembre del 2019 al mes de enero del 2022 en la laguna Limpiopungo.

Al analizar los datos se puede evidenciar en los seis puntos de muestreo el agua de la Laguna de Limpiopungo tiene una temperatura promedio de 12,52 °C, un pH alcalino de 8,40, una conductividad eléctrica de 104,08 μS/cm y sólidos totales disueltos un promedio de 52,71 mg/L. (Tabla 2).

La temperatura del agua de la laguna Limpiopungo dio un valor mínimo de 8,88 °C, correspondiente al punto 1 y un valor máximo de 16,38 °C para el punto 4, siendo el promedio de temperatura para el agua de la laguna de 12,52 °C, datos similares se presentan en la laguna del Quilotoa 13,52°C⁵. Según la Norma de Calidad Ambiental y de descarga de efluentes: recurso agua Libro VI anexo 1⁶, la temperatura normal del agua está en el rango de 22 a 25 °C. En la laguna de Limpiopungo se identificaron rangos bajos, es decir menor a 22°C el 100% de las muestras tomadas del agua de la Laguna Limpiopungo; es importante tomar en cuenta la estación del año en la que fue tomada, así como otros factores: temperatura ambiental, altura a la que se encuentra, ubicación; aspectos que pueden incidir de forma directa en la temperatura.

El pH del agua dio un valor mínimo de 8,11, correspondiente al punto 1, y un valor máximo de 8,84 para el punto 6, con un promedio de 8,40, relacionándose con el pH de la laguna de Colta en ubicada en la provincia de Chimborazo la cual presenta también un pH alcalino de 8,87, por otro lado, la laguna del Quilotoa que presenta un pH que varía de 7,00 a 7,9.^5,7. Por lo tanto, los valores de la presente investigación son similares.

La conductividad eléctrica en μS/cm arrojó un valor mínimo de 88,50 en el punto 5 y de 126,75 para el punto 1 como valor máximo. Los sólidos totales disueltos en mg/L dieron un valor mínimo 44,75 en el punto 5 y un máximo en el punto 62,25 para el punto 1, resultados menores a los identificados en la laguna del Quilotoa, Cuicocha y el lago de San Pablo^5,8,9, lo que no representa una amenaza para la laguna, siendo valores que se encuentran dentro de lo normal.

Los parámetros químicos analizados, como son la concentración de nitritos, nitratos, amoníaco y alcalinidad fueron realizados en los laboratorios de microbiología de la Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Ambato (EMAPA). Los resultados obtenidos para estas determinaciones se resumen en la Tabla 3. Los datos evidencian de manera general que el agua de la Laguna Limpiopungo tiene una concentración de nitritos de 0,00383 mg/L, nitratos de 0,303 mg/L, amoníaco un promedio de 0,0073 mg/L y alcalinidad 72,46 mg/L.

Los nitritos en el agua de la laguna Limpiopingo arrojaron un valor mínimo en el punto 1 de 0,00288 mg/L y un máximo en el punto 6 de 0,00488 mg/L. Los nitratos dieron un valor mínimo para el punto 5 de 0,134 mg/L y un máximo para el punto 6 de 0,621 mg/L. Amoníaco dio un mínimo en el punto 1 de 0,0050 mg/L y un máximo en el punto 4 de 0,0100 mg/L. La alcalinidad se halla en un mínimo en el punto 6 de 64,25 mg/L y un valor máximo de 78,88 mg/L en el punto 1.

Los resultados obtenidos para el caso de los nitritos y nitratos son menores que los obtenidos en la investigación de González, M. y otros, pues al igual que el estudio realizado en el lago cratérico volcánico Lonar en la India^10,11,12 ellos obtienen un valor superior a la presente investigación y al tratarse de lagos formados en cráteres volcánicos es normal encontrar un alto nivel de nitritos y nitratos. Los niveles de nitratos y nitritos en aguas naturales son un indicador importante de la calidad del agua. Se encuentran relacionados con el ciclo del nitrógeno del suelo y de plantas superiores, aunque los nitratos son añadidos por medio de fertilizantes que puede ocasionar que los niveles de estos aumenten. Los nitritos también se forman durante la biodegradación de nitratos, nitrógeno amoniacal u otros compuestos orgánicos nitrogenados y se utiliza como indicador de contaminación fecal en aguas naturales¹¹.

La Norma de calidad ambiental y de descarga de efluentes: recurso agua Libro VI anexo 1¹³, menciona que el rango normal del amoniaco en aguas de consumo humano y de uso doméstico no debe sobrepasar el 1,0 mg/L. El amoniaco es el nutriente preferido para el crecimiento de las plantas con contenido de nitrógeno. Las bacterias pueden convertir el amoniaco en nitrito y nitrato para ser usado por las plantas. El nitrato y el amoniaco son las formas más comunes de nitrógeno en los sistemas acuáticos. El nitrato predomina en aguas no contaminadas. El nitrógeno puede ser un factor importante para controlar el crecimiento de las algas cuando otros nutrientes como el fosfato son abundantes.

En los resultados de alcalinidad, la cual expresa la capacidad que tiene un agua de mantener su pH a pesar de recibir soluciones ácidas o alcalinas, esta corresponde principalmente al contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. El rango de la alcalinidad en aguas domésticas, es decir, el agua potable, oscila en valores de 50 a 200 mg/L.

A nivel internacional se acepta una alcalinidad mínima de 20 mg de CaCO₃/L para mantener la vida acuática¹⁴. Además, cuando las aguas tienen alcalinidades inferiores son propensas a la contaminación, porque no tienen la capacidad para oponerse a las modificaciones que generen disminuciones del pH. El agua de la laguna Limpiopungo tiene un valor de alcalinidad aceptable e incluso cumple el parámetro para considerarse como agua para consumo humano.

CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos en los parámetros fisicoquímicos evidencian que la laguna Limpiopungo, presenta un ambiente acuático estable en los diferentes puntos de muestreo en los meses de noviembre y diciembre de 2018 y enero del 2019. Identificando que la temperatura de la laguna se encuentra aproximadamente en 12°C tanto en horas de la mañana como de la tarde, presenta un pH alcalino de 8,4. En general, los análisis fisicoquímicos no demuestran factores amenazantes, debido a que la mayor parte de parámetros están dentro de los límites permitidos.

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ANEXOS

Figura 1. Ubicación geográfica de la laguna Limpiopungo. Provincia de Cotopaxi, Ecuador (Google Maps, 2023).

Elaborador por: Investigadores

Fuente: Google Maps, 2023.

Tabla 1. Geolocalización de los puntos de muestreos en la laguna Limpiopungo (Cotopaxi, Ecuador).

Elaborador por: Investigadores

Fuente: Google Maps, 2023.

Tabla 2. Valores promedios de los resultados de los parámetros fisicoquímicos “in situ” evaluados en la laguna Limpiopungo (Cotopaxi, Ecuador).

Elaborador por: Investigadores.

Tabla 3. Valores promedios de los resultados de los parámetros químicos evaluados de la laguna Limpiopungo (Cotopaxi, Ecuador).

Elaborador por: Investigadores.