Calidad del agua de microcuencas en el área natural protegida Sierra de Quila en Jalisco

Water quality in the micro-basins of the Sierra de Quila Natural Protected Area in Jalisco

Sandra Luz Toledo González¹, Alejandra Pérez Chavarín¹, Josefina Casas Solís², Javier García Velasco³ y Ana Luisa Santiago-Pérez¹

¹ Departamento de Producción Forestal, CUCBA, Universidad de Guadalajara. Correo-e: toledosandraluz67@gmail.com

³ Departamento de Ciencias Ambientales, CUCBA, Universidad de Guadalajara

Fecha de recepción: 29 de marzo de 2014;
Fecha de aceptación: 11 de abril de 2014.

Resumen

La necesidad de establecer un mejor manejo integral de los recursos naturales se impulsa mediante las microcuencas como Unidades de Planeación y Gestión. En este contexto se hizo un diagnóstico del agua de las microcuencas del Área Natural Protegida Sierra de Quila, que es un bosque de pino- encino y que provee de agua a la población de Tecolotán en el estado de Jalisco. Se seleccionaron 10 estaciones de monitoreo en las microcuencas del río Santa Rosa, se tomaron muestras de agua antes del temporal de lluvias, en el temporal de lluvias y después de las lluvias; a estas muestras se les hicieron pruebas fisicoquímicas y bacteriológicas. El análisis fisicoquímico de las 27 muestras tomadas reveló que el agua está dentro de la Norma para Riego; en cambio, los parámetros que marca como límites la Norma para que el agua se considere para consumo humano, fueron excedidos en los nueve sitios. En el análisis bacteriológico se encontró la presencia de mesófilos aerobios y coliformes totales en todas las muestras y los coliformes fecales en cuando menos una de las muestras de cada sitio. Con base en los resultados obtenidos se recomendaron resoluciones conjuntas de los actores que participan en el manejo y uso del Área Natural Protegida Sierra de Quila.

Palabras clave: Área natural protegida, bosque de pino-encino, calidad del agua, microcuencas, recursos naturales, Sierra de Quila.

The need to establish a better integral management of natural resources is addressed by regarding micro-basins as Planning and Management Units. Within this context, a diagnosis was made of the water of the micro-basins of the Sierra de Quila Natural Protected Area, which is a pine-oak forest that provides water for the town of Tecolotán, in the state of Jalisco. Ten monitoring stations were selected in the micro-basins of the Santa Rosa river; water samples were taken before, during and after the rainy season. These samples were subjected to physicochemical and bacteriological tests. The physicochemical analysis of the 27 samples showed that the water meets the Irrigation Standard; on the other hand, the maximum values established by the Standard for the water to be considered fit for human consumption were exceeded in all nine sites. The bacteriological analysis detected the presence of aerobic mesophiles and total coliforms in all the samples, as well as fecal coliforms in at least one of the samples from each site. Based on the results obtained, joint resolutions were recommended to the agents that participate in the use and management of the Sierra de Quila Natural Protected Area.

Key words: Natural Protected Area, pine-oak forest, quality of the water, microbasins, natural resources, Sierra de Quila.

Se considera a las cuencas como Unidades de Gestión, tanto a nivel territorial como a nivel político, pues brindan un hábitat a plantas y animales, además de proporcionar agua potable (UICN, 2009). En este contexto, a las microcuencas del Área Natural Protegida Sierra de Quila se les identifica con el aporte hídrico como uno de los servicios que genera para la región y la principal fuente de agua para las poblaciones de Tecolotlán, Quila el Grande, Lagunillas, San Martín Hidalgo, entre otras comunidades de menor densidad poblacional (SEMADET, 2013).

El Área Natural Protegida Sierra de Quila forma parte del Eje Volcánico Transversal dentro de la subprovincia Sierras de Jalisco que se localiza en la parte central del estado de Jalisco y limita al norte con la Sierra Madre Occidental, al noreste con la Mesa del Centro y al este y sur con la Sierra Madre del Sur (Guerrero y López, 1997).

El tipo de vegetación corresponde a un bosque de pino - encino, en el que, paulatinamente, el número de visitantes se ha incrementado a través de los años; las actividades recreativas y de esparcimiento se desarrollan, en algunos casos, con descuido, y han propiciado la contaminación del suelo, del aire y del agua, y, en consecuencia, afectan la calidad del agua que recibe la población de Tecolotán (Vega et al. 2011).

En este contexto, se hizo un diagnóstico del agua que llega a dicha comunidad a fin de evaluar la calidad del líquido, mediante su análisis fisicoquímico y la detección de microorganismos mesófilos aerobios, bacterias coliformes fecales y totales.

El área de estudio se ubica en las microcuencas del Río Santa Rosa, en el Área Natural Protegida Sierra de Quila. Geográficamente se localiza entre los paralelos 20°14'29" y 20°21'37" latitud N (zona 13Q 609995.5 y 509659.1 UTM); 103°56'49" y 104°07'53" longitud O (zona 13Q 2238571.7 y 2251618.0 UTM) (Figura 1), donde se seleccionaron 10 estaciones de monitoreo (Figura 2): 1. Casco 1, 2. Salto seco-La campana-Betania, 3. Cruz de Betania, 4. La Campana (el pozo), 5. Cascada la Ciénega, 6. El manantial La Ciénega, 7. Depósito de entrada, 8. Depósito de salida, 9. Casco 2 y 10. Represa la campana (2); donde se tomaron muestras de agua de acuerdo con las especificaciones de la NMX-AA-14-1980 (Secretaria de Comercio y Fomento Industrial, 1980). Esta norma establece los procedimientos sanitarios para el muestreo de agua para uso y consumo humano en los sistemas de abastecimiento públicos y privados, incluyendo aspectos bacteriológicos y físico-químicos, así como criterios para manejo, preservación y transporte de muestras (Arce, 2007; Fundación Nacional de Salud, 2013). Se hizo el muestreo en cuatro momentos estacionales diferentes: antes del temporal de lluvias (mayo de 2012), en el temporal de lluvias (agosto de 2012), después de las lluvias (octubre de 2012) y al cierre el ciclo estacional (febrero 2013).

Figura 2. Imagen del área de estudio con las 10 estaciones de monitoreo.
Haga clic para agrandar

A las 40 muestras (cuatro por cada sitio) se les realizó un análisis físicoquímico de acuerdo a la NMX-AA-14-1980 (Secretaria de Comercio y Fomento Industrial, 1980), determinando alcalinidad a la fenolftaleína, alcalinidad total, dureza total, dureza calcio, dureza magnesio y cloruros, por el método de titulometría y análisis de: nitratos, nitritos, turbiedad, sulfatos y color aparente (Pt-Co), se evaluaron con espectrometría UV-visibles en un espectrofotómetro DR-2000 Hach Langs y finalmente la medición de sólidos disueltos, temperatura y pH evaluados en un equipo multiparamétrico portátil; los datos fueron expresados en unidades y mg Lt^-1, posteriormente con estos datos se determinó el índice de calidad de agua de cada uno de los puntos analizados (Fundación Nacional de Salud, 2013).

Por otra parte, las mismas muestras fueron conservadas a 4 °C en la oscuridad hasta su análisis en el laboratorio, donde se realizó un análisis bacteriológico, para la determinación de mesófilos aerobios, mediante la técnica del número más probable y coliformes totales y fecales por filtración a través de membrana de acuerdo a la NMX-AA-102-SCFI-2006 (Conagua, 2006).

Detección de mesófilos aerobios

Posteriormente se realizó el conteo de las colonias en cada caja, tomando en cuenta los resultados de las tres diluciones y promediando la cantidad de unidades formadoras de colonias (UFC) para finalmente obtener el número de UFC mL^-1 de cada muestra.

Detección de bacterias coliformes fecales y totales

Se tomaron 200 mL de cada muestra de agua, 100 mL para coliformes totales y otros 100 mL para fecales, se filtraron al vacío en un filtro de vidrio sobre el cual se colocó un filtro de nitrato de celulosa. Cada filtro se depositó en una caja de Petri con agar ENDO. El grupo de bacterias coliformes totales se incubó por 48 h a 35 °C ± 1 °C y el grupo de coliformes fecales, por 48 h de incubación a 44.5 ± 0.1 °C.

En el conteo de UFC se toma en cuenta para coliformes totales aquellas colonias con crecimiento circular y coloración roja y para coliformes fecales crecimiento circular con halo y brillo metálico. Los resultados se reportan en UFC 100 mL^-1.

En la Figura 3 se ilustra la metodología de forma gráfica.

Figura 3. Proceso analítico aplicado a las muestras de agua.
Haga clic para agrandar

Cuadro 1. Resultados del análisis fisicoquímico de los sitios 1, 2, 3, 4 y 5.

Haga clic para agrandar

Cuadro 2. Resultados del análisis fisicoquímico de los sitios 6, 7, 8, 9 y 10.

Haga clic para agrandar

Para la interpretación de los resultados, se tomará en cuenta lo siguiente:

En los resultados del análisis fisicoquímico, los muestreo se diferencian por las marcas con comillas, muestreo 1 (números sin coma) y muestreo 2 (números con coma), muestreo 3 (números con doble coma), muestreo 4 (punto con tres comas).

El punto 2 es el agua entubada proveniente de la corriente natural, a la que corresponde la muestra del punto 10 (represa La Campana).

En los resultados de la detección de mesófilos aerobios y coliformes totales y coliformes fecales, se utilizaron las M: (M1, M2, M3, M4) = muestreo1, muestreo 2, muestreo 3 y muestreo 4 respectivamente.

Campos en color verde no sobrepasan el límite máximo establecido en la NOM-127-SSA1-1994 (Secretaría de Salud, 1994), para agua de uso y consumo humano.

Índice de calidad del agua

En el índice de calidad del agua se integran las variables de diferentes magnitudes de un análisis físico-químico y biológico del agua. Cada parámetro se correlaciona con una escala variable de 0 a 100 y se le asigna cierto peso de importancia. De esta manera es posible realizar una apreciación global de la calidad del agua.

Los parámetros sombreados en gris, son aquellos donde se rebasan los límites máximos permisibles, según la NOM-127-SSA1-1994 (Secretaría de Salud, 1994), salud ambiental, agua para uso y consumo humano-límites permisibles de calidad y tratamientos a los que debe someterse el agua para su potabilización (Secretaría de Salud, 2002).

Cuadro 4. Índice de calidad del agua.

Haga clic para agrandar

El análisis fisicoquímico demostró que el agua de las microcuencas del Río Santa Rosa está dentro de la NMX-AA-14-1980 para riego (Secretaria de Comercio y Fomento Industrial, 1980), en cambio los parámetros de la NOM-127-SSA1-1994 (Secretaría de Salud, 1994), para que el agua se considere para consumo humano fueron excedidos en los diez sitios, los mesófilos aerobios y coliformes totales en todas las muestras y los coliformes fecales en cuando menos una de cada sitio.

El manantial La Ciénega y el depósito de salida (agua ya clorada) son los puntos donde se observa menor presencia de bacterias coliformes a lo largo del año.

En todos los puntos se sobrepasa el límite máximo establecido de 100 UFC mL^-1 para mesófilos aerobios en agua potable.

De acuerdo a los criterios de las normas correspondientes, el agua del Río Santa Rosa del Área Natural Protegida de Sierra de Quila es aceptable para uso agrícola y no es apta para consumo humano. Los puntos en donde se encontró menor número de coliformes fecales y totales corresponden a la toma después de la cloración y el manantial alimentador principal de las microcuencas.

A partir de los resultados obtenidos, se recomienda que trabajen de forma coordinada, la administración del Área Natural Protegida, la autoridad municipal y los ejidatarios poseedores de bosques dentro del área, para implementar acciones tanto en períodos vacacionales como en el resto del año para orientar a los visitantes a evitar la contaminación de los cuerpos de agua de la zona de estudio.

Se pueden realizar algunas acciones, tales como:

1. Disponer de los desperdicios de forma apropiada, como el hecho de que los paseantes, revisen el área donde estuvo, recolecten desperdicios de comida o basura generada, para que se la lleven a depositar a un lugar propio para ello.

2. Indicarles los lugares propios para hacer un hoyo a 20 cm de profundidad y cuando menos 60 m de las fuentes de agua, senderos o campamentos, para depositar las heces fecales, la cual se cubre para que no queden vestigios.

3. Se lleven en una bolsa el papel higiénico usado.

4. El agua que se use para el aseo personal, no se tire a menos de 60 m de los cuerpos de agua.

5. Aun cuando existen 2 letrinas en una de las áreas suelen acampar, en períodos vacacionales no son suficientes, por lo que se pueden construir otras en lugares diferentes, ya sean letrinas ecológicas, letrinas composteras o baños secos.

Arce V., A. L., C. G. Calderón M. y A. C. Tomasini O. 2007. Fundamentos técnicos para el muestreo y Análisis de aguas residuales. Conagua. México, D.F., México. pp. 33-48.         [ Links ]

Comisión Nacional del Agua (Conagua). 2006. NMX-AA-102-SCFI-2006. Calidad del agua-detección y enumeración de organismos coliformes, organismos coliformes termotolerantes y Escherichia coli. Presuntiva método de filtración en membrana. www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/NMX-AA-102-SCFI-2006.pdf (12 de julio de 2014).         [ Links ]

Fundación Nacional de Salud. 2013. Manual Práctico de análisis de agua. 4ª Edición. Brasilia, Brasil. pp. 13-19.         [ Links ]

Guerrero N., J. y G. López C. 1997. La vegetación y la flora de la Sierra de Quila, Guadalajara, Jal. Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jal., México. 91 p.         [ Links ]

Rodier, J., B. Legube y N. Merlet. 2011. Análisis de Agua. Editorial Omega. Barcelona, España. pp. 721-731.         [ Links ]

Secretaria de Comercio y Fomento Industrial. 1980. NMX-AA-14-1980. Análisis de agua en cuerpos receptores, muestreo. www.agua.org.mx/index.php/biblioteca-tematica/marco-juridico-del-agua/1466-normas-mexicanas/15151-nmx-aa-014-1980-cuerpos-receptores-muestreo (12 de julio de 2014).         [ Links ]

Secretaría de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET). 2013. Áreas naturales protegidas. http://semadet.jalisco.gob.mx/medio-ambiente/biodiversidad/areas-naturales-protegidas (13 de agosto de 2013).         [ Links ]

Secretaría de Medio Ambiente y Medio Ambiente (Semarnat). 2002. Comisión Nacional del Agua, Gerencia de Saneamiento y Calidad del Agua. www.paot.org.mx/centro/ine-semarnat/informe02/estadisticas_2000/estadisticas_ambientales_2000/03_Dimension_Ambiental/03_02_Agua/III.2.2/RecuadroIII.2.2.3.pdf (8 de marzo de 2012).

Secretaría de Salud. 1994. NOM-127-SSA1-1994. Salud ambiental, agua para uso y consumo humano-límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización. http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/127ssa14.html (10 de junio de 2012).         [ Links ]

Secretaría de Salud. 2002. NOM-230-SSA1-2002. Salud ambiental, agua para uso y consumo humano, requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua. Procedimientos sanitarios para el muestreo. www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/230ssa102.html (12 de julio de 2005).         [ Links ]

Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). 2009. Guía para la elaboración de planes de manejo de microcuencas. Proyecto Tacana. Departamento de San Marcos. Guatemala, Guatemala. 66 p.         [ Links ]

Vega R., D., R. Villavicencio G., A. L. Santiago P., J. M. Chávez A. y S. L. Toledo G. 2011. La capacidad de infiltración de agua de la microcuenca del río Santa Rosa de la Sierra de Quila y su valoración al pago como un servicio ambiental. In: Villavicencio G., R., A. L. Santiago P., V. C. Rosas E. y L. Hernández L. (coords.). Memorias I Foro de conocimiento, uso y gestión del Área Natural Protegida Sierra de Quila. Primera edición. Orgánica Editores. Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jal., México. pp. 22-26.         [ Links ]