Aportación de nitrógeno, fósforo y sedimentos suspendidos durante eventos de tormenta en micro cuencas Del Río Grande de Añasco, Puerto Rico

Abstract

Three of the most important contaminant agents related to non-point sources are suspended sediments, nitrogen and phosphorus. This study quantified the concentration and discharges of total Kjeldhal nitrogen (TKN), total phosphorus (TP), dissolved phosphorus (DP), and suspended sediments (SS) during storm events (runoff) in two sub watersheds: Miraflores (224 ha) and Cerro Gordo (714.7 ha), which are part of the greater Río Grande de Añasco watershed in Puerto Rico. Storm events were monitored from August 2003 until July 2004. The outlets of each sub watershed were instrumented with ISCO® 3700 automatic sampling equipment, and a pressure transducer ISCO® 4200. Average concentration values for SS were 1552 mg L-1 and 2738 mg L-1 for Miraflores and Cerro Gordo sub watersheds, respectively. Average concentrations of TP exceeded 0.1 mg L-1 (limit threshold suggested for eutrophication) for both sub watersheds, with values of 0.34 and 0.48 mg L-1 for Miraflores and Cerro Gordo, respectively. Average TKN concentrations were 1.70 mg L-1 for Miraflores, and 3.15 mg L-1 for Cerro Gordo. These high concentrations suggest that nutrients come from non-point sources such as rural unsewered homes, and farm animals in both sub watersheds, and intensive agricultural activities in the Cerro Gordo. Discharges of SS, TP, DP and TKN (kg ha-1) in the Cerro Gordo sub watershed were 4.5, 1.7, 1.5 and 2.3 times higher than those in Miraflores, respectively.

Tres de los agentes contaminantes más importantes asociados a la agricultura son los sedimentos suspendidos, el nitrógeno y el fósforo. En este estudio se cuantificó la concentración y descargas de nitrógeno total Kjeldhal (NTK), fósforo total (PT), fósforo disuelto (PD) y sedimentos suspendidos (SS) en la escorrentía generada por eventos de tormenta en dos micro cuencas adyacentes: Miraflores (224 ha) y Cerro Gordo (714.7 ha) que son contribuyentes al Río Grande de Añasco en Puerto Rico. El monitoreo de los eventos de tormenta se realizó desde Agosto del 2003 a Julio del 2004. Los puntos de cierre de cada micro cuenca se instrumentaron con equipos ISCO® 3700 de muestreo automático y un sensor de presión ISCO® 4200. Los valores promedios de las concentraciones de SS fueron 1,552 mg L-1 y 2,738 mg L-1 para las micro cuencas de Miraflores y Cerro Gordo, respectivamente. Las concentraciones promedio de PT excedieron 0.1 mg L-1 (límite umbral sugerido para eutroficación) para ambas micro cuencas, con valores de 0.34 mg L-1 y 0.48 mg L-1 para Miraflores y Cerro Gordo, respectivamente. Las concentraciones promedio de NTK fueron 1.70 mg L-1 para Miraflores y 3.15 mg L-1 en Cerro Gordo. Las altas concentraciones sugieren que los nutrientes provienen de fuentes dispersas de contaminación como son las viviendas rurales sin alcantarillado y animales menores en las dos micro cuencas y combinado con la agricultura intensiva con aplicación de fertilizantes inorgánicos en el caso de Cerro Gordo. Las descargas (kg ha-1) de SS, PT, PD y NTK fueron 4.5, 1.7, 1.5 y 2.3 veces mayores, respectivamente en la micro cuenca de Cerro Gordo que en Miraflores.