Desarrollo y aplicación de un índice de calidad de agua para ríos en Puerto Rico

Abstract

Este trabajo presenta la elaboración de un Índice de Calidad de Agua (ICA) para los ríos en Puerto Rico. Dicho índice pretende clasificar en una escala de 0 a 100 la calidad representativa del agua, según los constituyentes evaluados y esto, a su vez, posibilita la calificación del agua conforme a su estado como bueno, moderado, promedio, alerta o pobre. El ICA desarrollado considera once constituyentes: coliformes fecales, ph, DBO5DIAS, oxígeno disuelto, nitratos, fósforo total, nitrógeno de amonio, sedimentos suspendidos, mercurio, plomo y temperatura, los cuales fueron determinados mediante la evaluación de un grupo de expertos en la calidad de agua. El ICA fue sometido a un examen riguroso para precisar sus bondades, deficiencias y aplicabilidad a las condiciones locales de Puerto Rico. El ICA obtenido representa un valor puntual, por lo que es característico de la calidad del agua del lugar y en el momento donde se tomaron las muestras. Para demostrar la aplicación del ICA, se realizaron varios análisis, entre ellos uno temporal de dos de las estaciones del USGS ubicadas en el Río Grande de Añasco. Este examen reveló la variación de la calidad del agua a través del tiempo permitiendo inferir sobre las tendencias de deterioro o recuperación del río en donde están localizadas estas estaciones. Se concluyó que ambas estaciones poseen un ICA en estado de alerta. Usando los datos de calidad de agua y las características físicas de la cuenca entre las dos estaciones del USGS, se llevó a cabo un análisis espacial en el cual se determinó el ICA según la variación de los constituyentes a lo largo del tramo de río entre ambas estaciones. Esta prueba sirvió para especificar cómo la aportación de cada tributario afecta la calidad del agua. También se efectuó una evaluación del ICA en varias cuencas de Puerto Rico para un mismo año y, de esta forma, poder visualizar la variación de la calidad del agua a través de las cuencas en Puerto Rico. Se espera que este ICA desarrollado se pueda utilizar en el futuro como herramienta para informar al público la calidad de las agua en los ríos de Puerto Rico y para establecer prácticas de manejo adecuadas en las diferentes cuencas de la Isla.

This investigation presents the development of a water quality index (WQI) for the rivers in Puerto Rico. This index intent to classify the water quality in a scale from 0 to 100 according to the evaluate constituent and this allow to classify the water according to its state, good, moderate, average, alert, and poor. The WQI developed considered eleven constituents, fecal coli forms, ph, BOD5 days, dissolved oxygen, nitrates, total phosphorus, ammonia nitrogen, suspended solids, mercury, lead, and temperature, which were determined by the evaluation of a group of experts in water quality. The WQI was submitted to a strict evaluation to determine its goodness, deficiencies, and its application to the local conditions of Puerto Rico. The WQI is representative of water quality on a specific area where you got the sample and the moment when you get it. To demonstrate the applicability of the WQI we realized some analysis, among these analysis we made a temporary analysis for two USGS water quality stations in the Rio Grande de Añasco River. This analysis demonstrates the variation in the water quality trough the time allowing deducing over the tendencies of deterioration or recuperation of the river where the stations are localized. The studies conclude that both stations represent a WQI in alert state. Using this information of the water quality and the physical characteristic of the watershed between the USGS stations we realized a space analysis to determine the WQI according to the constituents’ variation in the river section between the two stations. This analysis was good to determine how the river tributaries contribute to the water quality. Also we realized WQI evaluations to different watershed in Puerto Rico for the same year and visualize the water quality variation trough the watersheds in Puerto Rico. We expect that the WQI developed will be use in the future as tool to inform the people of Puerto Rico the water quality of our rivers and to establish good management practice in each watershed along the island.