Metodología

Para la evaluación se seleccionaron los ríos: Chitá, Ixconá-Sis y Sacobá, cuyas microcuencas se localizan en la cuenca alta del río Sis Icán, sobre la vertiente del Pacífico de Guatemala entre las coordenadas: 14°30'29" y 14°41'23"N y 91°28'56" y 91°31'58"W. Las aguas de estos ríos son aprovechadas para el abastecimiento de poblaciones importantes, como Zunilito y Mazatenango o presentan potencial para ello. Con base a las proyec ciones del Instituto Nacional de Estadística en Guatemala [INE] (sf) para el año 2012, en el área del estudio habita ban 23.493 personas y otras 94.257 vivían fuera de ellas aguas abajo.

En cada río se establecieron dos puntos de muestreo, uno ubicado en la cabecera y otro en la desembocadura. El monitoreo de los ríos se efectuó entre febrero de 2012 y enero de 2013, período en que se efectuaron 11 mues treos de agua en cada punto con una frecuencia men sual, con excepción del mes de agosto de 2012.

Se realizaron análisis químicos y microbiológicos para valorar la calidad del agua. Los parámetros químicos me didos fueron las concentraciones de: nitratos, nitritos, sulfatos, hierro, cloro, manganeso y dureza total (ppm). También se analizaron los parámetros microbiológicos, principalmente de coliformes totales y de coliformes fe cales (UFC/100 ml). Los parámetros químicos se midieron por medio de análisis espectrofotométrico, a excepción de la dureza que se midió por el método de titulación EDTA. Para los análisis microbiológicos se aplicó la meto dología de la membrana filtrante (^{Clesceri, Greenberg & Eaton, 1998}).

La calidad química del agua se ponderó por medio del índice de contaminación del agua (WPI), utilizado por ^{Nikolaidis, Mandalos y Vantarakis (2008}) y ^{Milijasevic, Milanovic, Brankov y Radovanovic (2011}), que es el pro medio de la relación entre el valor observado (Ei) y su lí mite máximo permitido (Mi) de acuerdo con la Comisión Guatemalteca de Normas [COGUANOR] (2010):

Para los valores del índice de contaminación del agua (WPI), coliformes totales y coliformes fecales se efectua ron pruebas de hipótesis, en las que se buscó demostrar que los resultados obtenidos en los puntos de muestreo ubicados en las cabeceras de los ríos, fueron menores a los encontrados en los puntos de muestreo ubicados en las desembocaduras respectivas. Para el efecto, se apli có una prueba de t de Student con un nivel de confian za de 95%, por medio del programa GenStat Discovery Edition 4.

Previo al análisis estadístico, las variables coliformes totales y fecales se transformaron por medio de la fun ción: en dónde, z es el valor transformado sometido al análisis estadístico y x es la el número de coliformes tota les o fecales (UFC/100 ml).

Resultados

En la Figura 1 se aprecian los resultados de valores del índice de contaminación del agua (WPI) para los seis puntos muestreados entre febrero de 2012 a enero de 2013. Los valores oscilan entre 0,1 y 0,5 WPI.

Figura 1: Índice de contaminación del agua (WPI) en los ríos Chitá (a), Ixconá-Sis (b) y Sacobá (c). Notas: 1 = Cabecera, 2 = Desembocadura. 

En el Cuadro 1 se detallan los resultados de las pruebas de hipótesis con un nivel de confianza del 95% para los índices de contaminación de agua (WPI), en los tres casos se encontró que los valores de los puntos de monitoreo ubicados en las partes altas fueron estadísticamente menores que los índices de contaminación obtenidos en la desembocadura de los ríos.

Cuadro 1: Probabilidades determinadas en las pruebas de hipótesis para la comparación de índice de contaminación del agua (WPI), coliformes totales y coliformes fecales entre dos puntos de muestreo en tres ríos de la cuenca alta del Sis Icán, Guatemala. 

En relación a las mediciones de coliformes totales y de coliformes fecales se encontró contaminación por microbios, incluso en los puntos de muestreo ubicados en las cabeceras de los ríos. En los tres ríos se evidencian concentraciones mayores de coliformes totales y de coliformes fecales en las desembocaduras de los ríos al com pararlos con las existentes en los puntos de muestreo ubicados en las respectivas cabeceras (Figura 2).

Figura 2: Cantidad de coliformes totales y de coliformes fecales en los ríos Chitá (a), Ixconá-Sis (b) y Sacobá (c), en unidades for madoras por cada 100 ml. Notas: CT-1 = coliformes totales en la cabecera, CT-2 = coliformes totales en la desembocadura, CF-1 = coliformes fecales en la cabecera, CF-2 = coliformes fecales en la desembocadura. 

Las pruebas de hipótesis (Cuadro 1) demuestran que los niveles de unidades formadoras de colonias por 100ml de coliformes totales son estadísticamente menores en los puntos de muestreo ubicados en las partes altas que los que se ubicaron en las desemboca duras de los ríos Chitá e Ixconá-Sis, con un nivel de con fianza del 95%; mientras que para el caso del Sacobá no se evidenciaron diferencias estadísticas significativas. Por otro lado también se determinó que los niveles de unidades formadoras de colonias de coliformes fecales por 100ml en los puntos de observación ubicados en las partes altas de los ríos fueron estadísticamente menores que las observadas en los puntos bajos para los tres ca sos con un nivel de confianza del 95%.

Discusión

En los seis puntos de muestreo se obtuvieron valores de WPI menores a uno, lo que indica que no se supera ron los límites máximos permitidos establecidos por la ^{COGUANOR (2010)} para los parámetros medidos, por lo que las aguas podrían considerarse aptas para su consu mo, desde el punto de vista químico. Pero los resultados de las pruebas de hipótesis demuestran que existe un proceso de aporte de contaminantes químicos en los tres ríos, por lo que la calidad química del agua en las desem bocaduras es menor que la obtenida en las cabeceras.

En todos los puntos de observación se encontró con taminación del agua por coliformes totales y coliformes fecales en consecuencia las aguas no son aptas para su consumo desde el punto de vista microbiológico, sin desinfección previa.

Los resultados de las pruebas de hipótesis demues tran que existe un proceso de contaminación por colifor mes totales en los ríos Chitá e Ixconá Sis. El tamaño de la cuenca y longitud de río Sacobá son menores que los del Chitá e Ixconá Sis, en consecuencia el agua tiene me nor exposición al ambiente, lo que explica la ausencia de diferencias significativas para coliformes totales, grupo que incluye bacterias de origen ambiental y fecal.

En el caso de coliformes fecales, las pruebas estadísti cas demuestran que las concentraciones son significati vamente menores en las cabeceras de los tres ríos, lo que significa que en las desembocaduras el agua tiene me nor calidad desde el punto de vista microbiológico. Estos resultados revelan un proceso de contaminación por he ces fecales, cuyos posibles orígenes son las poblaciones que se asientan en las cuencas y la actividad ganadera.

En evaluaciones similares, ^{Gómez et al. (2007)} encon traron coliformes fecales en cabeceras y partes bajas los ríos evaluados y similitud en cuanto los grados de conta minación mientras que ^{Leandro, Coto y Salgado (2010}) encontraron mayor contaminación en puntos de mues-treo ubicados en puntos inferiores de los ríos y tendencia al incremento de coliformes fecales. Estos resultados son similares a los obtenidos en el presente estudio.

Aunque los niveles obtenidos de contaminantes quí micos no comprometen la calidad del agua para su con sumo, los aportes de microbios si lo hacen. Al considerar la existencia de poblaciones crecientes en las tres micro-cuencas (^{INE, sf}), la contaminación por microbios fecales es la principal amenaza para estos recursos hídricos

Los resultados evidencian la necesidad de intervenir con acciones preventivas y correctivas contra la conta minación química y microbiológica, como la protección de la ribera del río, control y manejo de la contaminación originaria de poblaciones y ganadería.