uso de macroinvertebrados como bioindicadores de la...

Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 9(21): 860-871 2018

Memoria en extenso. XVII Congreso Internacional XXIII Congreso Nacional de Ciencias Ambientales

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Uso de macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad del agua del rio

Totoapan y Paso Real, Tlapacoyan, Veracruz.

Use of aquatic macroinvertebrates as bioindicators of the water quality of the rio

Totoapán and Paso Real, Tlapacoyan, Veracruz.

1Itzel Herrera Perez, §2Alan A. Rico Barragán, 1Jahir de Jesús Hernández Martino, 2Daniel

Aguayo Siqueiros, 3Ricardo Paul González Dávila.

1Estudiante de Ingeniería Ambiental del ITSM,2 Docente Investigador del ITSM, Instituto

Tecnológico Superior de Misantla. Km 1.8 Carretera Lomas del Cojolite, 93821 Misantla,

Veracruz. Teléfono y fax (235) 323 1545 ext. 126.

3Docente Investigador de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias, Universidad

Tecnológica Equinoccial, Sede Santo Domingo, Vía Chone Km 4.5 y Av. Italia, Santo Domingo,

Ecuador teléfono (593)23767814. §Autor para Correspondencia: [email protected]

RESUMEN Hoy en día, la contaminación hídrica ha aumentado potencialmente, como

consecuencia de esto, surge la proliferación de enfermedades, afectando no solo a la salud

pública sino también al ecosistema acuático. En la actualidad, muchos municipios se

abastecen de aguas superficiales, un ejemplo de ello es Tlapacoyan que está localizado en

el estado de Veracruz, su suministro de agua lo obtiene de dos ríos: Totoapan y Paso Real,

estos ríos no han sido evaluados para conocer la calidad del agua. El rio Totoapan (Punto 1)

recibe descargas de aguas residuales provenientes de comunidades a lo largo de su trayecto

desde Perote, mientras que el rio Paso Real (Punto 2) recibe descargas aguas no tratadas de

industrias y uso doméstico del Teziutlán. Se ha descubierto que los organismos acuáticos

ofrecen datos sobre la calidad del agua durante un cierto periodo de tiempo, ejemplo de

ellos son los macroinvertebrados, ya que presentan un ciclo de vida largo a diferencia con

otros organismos. En comparación a otros tipos de análisis fisicoquímicos, el uso de

macroinvertebrados resulta más económico. La metodología aplicada se basó en la

selección de dos puntos de muestreo en donde exista una gran diversidad de

microecosistemas. Para la recolección de macroinvertebrados, se utiliza una red tipo D, se

procede a la remoción, estos son introducidos a frascos que contienen alcohol al 70%, por

último, por medio de la taxonomía son identificados, en orden y familia. Para los resultados

se utilizó 3 índices, el IBF, BMWP y EPT los cuales determinan el rango de

contaminación, se deduce que a pesar de que los resultados se asemejan tienen una cierta

variación, De acuerdo a la clasificación se establece que presenta una contaminación

regular.



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Palabras claves: Contaminación, Índices, Calidad del Agua.

INTRODUCCIÓN

Hoy en día, la contaminación hídrica ha aumentado potencialmente a nivel mundial, la

Organización Mundial de la Salud en el año 2010, estableció que el agua se encuentra

contaminada cuando su composición se encuentre alterada, de modo que no reúna las

condiciones necesarias para su uso inicial, como consecuencia de lo anterior, alrededor del

mundo existen miles de personas que fallecen al año debido a este problema. Existen varias

fuentes de contaminación del agua; actividades domésticas, industriales o agrícolas, así

como también los desechos del alcantarillado, residuos industriales, detergentes y pesticidas

que se escurren y desembocan en diversos ríos o en su caso canales.

Derivado de la contaminación del agua, proliferan enfermedades, tales como diarrea,

cólera, tracoma. El problema de agua contaminada no solo afecta a la salud publica si no

tan bien al ecosistema acuático, un aumento en la polución ocasiona la muerte de plantas y

animales acuáticos, provocando un impacto negativo al ecosistema. Esto quiere decir que el

agua contaminada no pueda ser utilizada para fines humanos y que las especies que habitad

en dichos cuerpos de agua con estas características se estén extinguiendo afectando el ciclo

hidrológico. (García y Martínez, 2009)

En México, más de 70% de los cuerpos de agua presentan algún grado de contaminación lo

que ocasiona graves problemas de disponibilidad y acceso a este líquido vital (CONAGUA,

2016). La disponibilidad anual de agua por habitante en el país ha tenido una dramática

reducción en los últimos 55 años, al pasar de 11,500 m3 en 1955 a 4,263 m3 en 2011. Estas

cifras indican que para el año 2025 esta cantidad se reducirá a menos de 4,000 m3. Para el

84% de los mexicanos la escasez y la contaminación del agua debe considerarse alarmante

(Swinburn y Morrison, 2010).

En la actualidad, muchos municipios abastecen a su población de aguas superficiales, un

ejemplo de ello es Tlapacoyan que está localizado en el estado de Veracruz, su suministro

de agua lo obtiene de dos ríos: Totoapan y Paso Real. Sin embargo, estos ríos no han sido

evaluados para conocer la calidad del agua, uno recibe descargas de aguas residuales

provenientes de diversas comunidades a lo largo de su trayecto desde Perote, además

Teziutlán descarga aguas no tratadas de industrias y uso doméstico en el rio Paso Real, lo



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anterior se considera como alarmante debido al constante contacto entre la población y el

recurso hídrico.

En los últimos años se ha descubierto que los macroinvertebrados acuáticos tiene un gran

impacto dentro de los ecosistemas acuáticos, ya que son considerados indicadores

biológicos de los sistemas acuáticos, estos organismos suelen ser perceptibles a las distintas

alteraciones que pueden sufrir los cuerpos de agua, como, por ejemplo, alteraciones

hidromorfológicas, físicas y/o químicas (Escudero, 2009).

Con base a estudios realizados se sabe que los macroinvertebrados tienen la capacidad de

confirmar la condición ecológica de un determinado hábitat, mediante la utilización de

índices los cuales indican el rango de contaminación que existe (Marino y Final, 2008). A

raíz de esto, estos organismos se han convertido en una herramienta fundamental para ser

utilizados en diversos programas de monitoreo de aguas (Carew y col., 2013).

Se señala que una de sus diversas cualidades que los macroinvertebrados presentan es que a

largo pueden distribuirse a lo largo de diversos cuerpos de aguas, lo que los hace más

factibles es que algunas especies tienen la capacidad de adaptarse a concentraciones de

contaminación muy altas y con base a eso se determinan resultados viables (Liess y Schulz,

19999).

En este trabajo se enfoca a obtener una evaluación de la calidad del agua de los ríos

Totoapan y Paso Real utilizando macroinvertebrados como bioindicadores, a partir de los

índices de FBI, EPT y BWMP.

METODOLOGÍA

Área de Estudio

Para realizar el estudio se seleccionaron dos puntos de muestreo en los ríos; uno en el rio

Totoapan y otro en el Paso Real, debido a que el municipio de Tlapacoyan toma sus aguas

de ambos ríos. Los puntos se establecieron en lugares donde los ríos pudieran estar siendo

afectados en forma directa por algún tipo de actividad antropogénica (Fig. 1).



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Fig. 1. Puntos de muestreo para la determinación de macroinvertebrados

Se observó la zona y se seleccionó de manera aleatoria, ubicándolos en el cauce de ambos

ríos en tramos de fácil acceso y que sean representativas para la investigación; se

identificaron los puntos en donde podría existir un mayor número de macroinvertebrados,

con base diversos microecosistemas que tuviera diversidad y un caudal lento.

Muestreo

Los muestreos se llevaron a cabo durante el mes de Enero 2018, para la recolección de

macroinvertebrados, se utilizó una red tipo D, la cual puede ser utilizada en aguas poco

profundas y en las orillas de los ríos; esta red cuenta con un diámetro de apertura de

aproximadamente 30 cm. aproximadamente y con malla filtrante.

Cada muestreo se llevó a cabo durante un tiempo de 15 a 20 min. removiendo rocas, flora y

materia diversa. La red se encontraba contra corriente para que los macroinvertebrados

quedarán retenidos (Fig. 2 y Fig 3).



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Fig. 2. Muestreo de Macroinvertebrados utilizando una red tipo D

Utilizando guantes de latex y agua destilada, los macroinvertebrados fueron removidos de

la red tipo D, posteriormente, fueron depositados en frascos de un volumen de 1 L, los

cuales contenían alcohol al 70% para su conservación, siendo llevados a laboratorio para

ser analizados mediante la taxonomía a nivel orden y familia.

Fig. 3. Muestreo de Macroinvertebrados en el rio Paso Real



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Identificación de Macroinvertebrados

Una vez en laboratorio, se procedió a limpiar las muestras quitando manualmente cualquier

tipo de partícula de arena o vegetación, una vez realizado lo anterior los organismos se

colocaron en un frasco limpio y con ayuda de una pinza se fue separando los

macroinvertebrados por semejanza.

Las muestras se colocaron en frascos pequeños que contenían alcohol al 70% y con ayuda

de un microscopio VELAB® con una resolución 2X se empezó con la identificación por

comparación de las características físicas de los macroinvertebrados, siendo identificados

con ayuda de bibliografía y manuales disponibles en la red.

Índice IBF

Para evaluar la calidad del agua, se utilizaron diversos tipos de índices. El índice IBF

basado en la tolerancia que presentan diferentes organismos a nivel de familia,

considerando números de 0 al 10, 0 para los individuos de las familias menos tolerantes y

10 para las familias más tolerantes (Ec. 1).

IBF= Σ Xi Ti

n (Ec. 1)

Donde:

xi = número de individuos de la Familia (i)

n = número total de individuos muestreados

ti = tolerancia asignada a la Familia (i).

Una vez obtenidos los resultados, el valor del índice biótico se compara para evaluar la

calidad del agua y el grado de contaminación. Dicho índice solamente muestra las

afectaciones por materia orgánica. Para obtener lo anterior se utilizó la tabla I, dicho

procedimiento fue descrito inicialmente por Hilsenhoff (1988).

Tabla 1. Clasificación de la calidad del agua según el Family Biotic Index (FBI)

Índice Biótico (BI) Calidad del Agua Grado de contaminación por

materia Orgánica

0.00-3.50 Excelente Contaminación no aparente

3.51-4.50 Muy Buena Posible contaminación ligera

4.51-5.50 Buena Contaminación Ligera



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Índice Biótico (BI) Calidad del Agua Grado de contaminación por

materia Orgánica

5.51-6.50 Regular Contaminación poco significativa

6.51-7.50 Regular- mala Contaminación significativa

7.51-8.50 Mala Alta contaminación

8.51-10.00 Muy mala Severa contaminación

Fuente: Hilsenhoff. 1988

Índice EPT

Es bien conocido que las respuestas de las comunidades acuáticas a las perturbaciones

ambientales, son útiles para evaluar el impacto de los distintos tipos de contaminación,

teniendo esto en cuenta como segundo método, se utilizó índice Ephemeroptera, Plecoptera,

Trichoptera (EPT). Dicho estudio basa su análisis en que ciertos macroinvertebrados reúnen

criterios y son considerados como bioindicadores de aguas limpias o poco contaminadas, ya

que tienen una distribución relativamente alta, tal es el caso del presente índice.

Tabla 2. Clasificación de la calidad del agua según el Índice EPT

Clase Índice EPT (%) Calidad del agua

1 75-100 Muy buena

2 50-74 Buena

3 25-49 Regular

4 0-24 Mala

Fuente: Klemm 1990

Índice BMWP

Por último, se utilizó el índice biológico BMWP, el cual presente tiene una gran

versatilidad, por ello es muy útil para la gestión de la calidad del agua; además permite una

evaluación rápida y acertada, esto basado en ponderaciones de sensibilidad a los rangos de



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tolerancia ambientales de los macroinvertebrados acuáticos, ordenando a las familias en

diez grupos siguiendo un gradiente de menor a mayor tolerancia, que oscila de 1 a 10,

utilizando la siguiente ecuación para ello.

𝐵𝑀𝑊𝑃 = 𝑇1 + 𝑇2 + 𝑇3+. . . 𝑇𝑋 (Ec. 2)

Donde

T1,T2 =Tolerancia de familias de macroinvertebrados

Una vez realizado lo anterior, se utiliza la tabla 3, para la obtención de la calidad de aguas

residuales según los resultados obtenidos.

Tabla 3. Clases de calidad del agua según valores BMWP y su representación

Clase Calidad BMWP Significado Color

I Buena ›150

101 a 120

Aguas muy limpias. Aguas no

contaminadas o poco contaminadas

II Aceptable 61 a 100 Se evidencia efectos de la

Contaminación

III Dudosa 36 a 60 Aguas moderadamente contaminadas

IV Crítica 16 a 35 Aguas contaminadas

V Muy crítica ‹ 15 Aguas fuertemente contaminadas.

Situación critica

Fuente: Reglamento No. 33903 MINAE-S, La gaceta No. 178

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Carrera y Fierro (2001) manifiestan que los análisis de calidad del agua mediante

macroinvertebrados pueden dar buenas señales del grado de contaminación o pureza de un

ecosistema. Algunos de ellos crecen en abundancia cuando existe un grado de

contaminación alto, mientras que otros no soportan dichos niveles de polución.



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Una vez contabilizado la mayoría de los macroinvertebrados, se puede resumir que en total

se obtuvieron 1642 especies en el rio Totoapan y 1669 en el rio Paso Real, distribuidos 5 en

órdenes y 14 familias (Tabla 4).

Tabla 4. Número de ejemplares recolectados en los dos puntos de recolección

Rio Orden Familia Cantidad

Totoapan

Diptera Chironomidae 482

Diptera Simuliidae 375

Tricoptera Hydropsychidae 23

Coleoptera Carabidae 56

Plecoptera Perlidae 11

Plecoptera Leptohyphidae 594

Trichoptera Glossosomatidae 8

Diptera Blephariceridae 2

Coleoptera Psephenidae 15

Coleoptera Elmidae 20

Coleoptera Curculionidae 56

Paso

Real

Plecoptera Leptohyphidae 348

Trichoptera Glossosomatidae 11

Trichoptera Ecnomidae 336

Diptera Chironomidae 476

Diptera Ephydridae 175

Trichoptera Anomalopsychidae 323

Para el caso de ambos ríos se observa que la familia de macroinvertebrados que tuvieron un

mayor número de ejemplares fueron las Leptohyphidae y Chironomidae, representando

alrededor del 55% de los macroinvertebrados recolectados.

Los ejemplares pertenecientes a la familia Chironomidae, es muy común encontrarlos en

sistemas que presentan una alta cantidad de materia orgánica, con lo que se puede ir dando



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una idea de que esos sistemas presentan residuos de desechos humanos provenientes de

aguas arriba.

De acuerdo a Roldan (1999), manifiesta que las comunidades naturales se caracterizan por

tener varias familias que los representan pero pocos individuos por familias. Sin embargo,

donde los ecosistemas presentan un importante grado de contaminación en los ambientes,

las familias se reducen pero aumentan la cantidad de los individuos por familia.

Los resultados de la evaluación de la calidad del agua de ambos ríos, se resume en la

siguiente tabla.

Tabla 5. Resultados de la evaluación utilizando diversos índices

Río IBF EPT BMWP

Rio Totoapan Contaminación

sustancial probable

Contaminación

regular

Aguas

contaminadas, son

evidentes algunos

efectos negativos

Rio Paso Real Contaminación

sustancial probable

Buena Aguas

moderadamente

contaminadas

El primer índice IBF arrojo un valor de 6.34 como resultado que en el punto 1, ubicado en

el rio Totoapan define a este tipo de agua como regular pobre, la misma clasificación la

obtuvo el punto 2, ya que su valor fue de 6.28. Para el segundo índice, el BMWP obtuvo

una clasificación de una contaminación ligera, mientras que en el punto 2 se clasifico

moderadamente contaminadas, por último, el índice EPT estableció que en el rio Totoapan

presenta un agua regular y en el rio Paso Real determina el agua como buena.

A pesar de que los resultados presentan una cierta semejanza, existe variaciones entre ellos,

esto es debido a que los índices utilizados no presentan los mismos rangos y no toman en

cuentan los mismos aspectos. De acuerdo al tipo de análisis, el recurso hídrico puede

considerarse de acuerdo a la clasificación como si presenta contaminación regular.

CONCLUSIONES



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No existen estudios que contengan información específica acerca de la calidad del agua de

los ríos Totoapan y paso real ubicados en Tlapacoyan, por lo que era importante realizar un

análisis para su evaluación. Dichos estudios revelaron que existe una diversidad de especies

de macroinvertebrados, esto se puede deber a residuos orgánicos que estos ríos reciben

durante su trayecto, ya que pasan por comunidades, las cuales vierten sus desechos a estos

cuerpos de aguas.

En total fueron encontradas 1642 especies en el rio Totoapan de las cuales las 3 con más

número son Leptohyphidae con 594 macroinvertebrados de orden Plecoptera, la segunda

fue Chironomidae con 482 especies y por último Simuliidae con 375 organismos, estas dos

últimas de orden Díptera. Por otra parte, en el rio Paso Real se obtuvieron 1669

macroinvertebrados de las cuales las especies con un número superior fueron Chironomidae

de orden Díptera con 476 organismos, seguido de Ecnomidae con 336 especies y

Anomalopsychidae con 323 macroinvertebrados, estos últimos de orden Trichoptera.

En todas las estaciones de muestreo se presentó un número significativo de familias, esto se

debió al microhábitat que existe en dichos puntos, ya que, al tener una diversidad de

plantas, rocas, caudal lento favorece la presencia de macroinvertebrados, las características

de los lechos son importantes ya que de las dependen el desarrollo de los organismos.

Se dedujo que a pesar de que los resultados se asemejan tienen una cierta variación, esto se

pudo dar por los índices utilizados, ya que no tienen el mismo rango y no toman en cuentan

los mismos aspectos. De acuerdo al tipo de análisis, el recurso hídrico puede considerarse

de acuerdo a la clasificación como si presenta contaminación regular.

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