Resumen ]]> Se presenta un estudio descriptivo sobre la evaluación de la contaminación fecal del río Tempisque y sus principales afluentes: ríos Liberia, Bebedero y Cañas. Para cumplir con este objetivo se ubicaron 7 puntos de muestreo en el cauce principal del río Tempisque, igual número en el río Liberia, uno en el río Bebedero y otro en el río Cañas. Las variables evaluadas mensualmente durante el período comprendido entre los años 1997 y 2000 fueron el Número Más Probable de Coliformes fecales 1100 mL, utilizando el promedio geométrico, y las determinantes físicas de color y turbiedad a través del promedio aritmético; además, estos datos se procesaron tanto para la época seca como la lluviosa.

Los datos promedio se comparan con los "Criterios Microbiológicos para Evaluar las Aguas en sus Diferentes Usos". Dicha evaluación indica que el río Liberia presenta una alta contaminación fecal, con valores promedio de 1.020 a 88.421 de Coliformes fecales/100 mL, causada por la descarga directa de aguas domésticas sin tratamiento y por el propio afluente de la laguna de estabilización de Liberia. Esta alta contaminación fecal, detectada en 5 de los puntos evaluados en el río Liberia, hace que estas aguas no sean aptas para los usos de estabilización, riego, recreación y acuicultura. Por otro lado, la densidad de Coliformes fecales en el cauce principal del río Tempisque es baja, lo cual permite que sus aguas sean aptas para la potabilización, riego y picicultura, pero no para la natación.

Por último, se hacen recomendaciones para disminuir la contaminación fecal de la cuenca del río Tempisque, y se sugiere hacer otros estudios para determinar la contaminación con pesticidas.

Palabras clave

cuenca, agua, superficial, usos, contaminación, fecal, densidad, biofísicos, criterio, evaluación, análisis.

 
Introducción
 

La cuenca del río Tempisque (CRT) se ubica al noreste de Costa Rica, y abarca nueve de los once cantones de la provincia de Guanacaste. Tiene una extensión de 5460 km² (54% de la provincia), equivalente a un 10% del territorio nacional, lo que la convierte en el sistema hidrológico más grande del país ⁽¹⁾. La CRT comprende las subcuencas del río Tempisque (RT) y la del río Bebedero (CB). La primera se origina en la Cordillera de Guanacaste, cerca del volcán Orosí, con el nombre de río Tempisquito; recorre importantes ciudades como Liberia, Filadelfia y Santa Cruz, y cubre una área total de 3402 km². En su margen izquierda drenan los ríos Ahogados, Colorado, Liberia y El Salto; por su parte, en la margen derecha desembocan los ríos Bolsón, Palmas y Cañas. La otra subcuenca se encuentra al este de la CRT, conformada por el río Beberdero, con una extensión de 2052 km², cubre las ciudades de Bagaces, Cañas y Tilarán. En sus márgenes desembocan los ríos Piedras, Tenorio, Cañas y Lajas; recibe además el trasvase de 1 00 m³/seg. del Complejo Hidroeléctrico Arenal-Corobicí-Sandillal. Debido a la importancia de los usos del agua de la CRT, fue denominada "el Nilo de Guanacaste " por el ex Presidente de la República José Figueres Ferrer^(2).

Entre los principales usos de sus aguas se encuentran acuicultura, riego, recreación, generación eléctrica e industrial y como fuente para abastecimiento público. En este sentido, la cuenca ha sido ampliamente estudiada a través del Centro Científico Tropical ASOTEM-MINAE⁽³⁾. Sin embargo, no se ha evaluado el nivel de contaminación fecal y su relación con los diferentes usos del agua. ]]> En razón de lo anterior, en el presente trabajo se enfoca el análisis de la densidad de la contaminación fecal a lo largo del cauce principal de RT, además de los ríos Bebedero, Cañas y Liberia, con el objetivo de definir los usos que se podrían dar a la CRT, pero sobre todo su uso potencial como fuente de agua para potabilización.
 

Objetivos

1. General

Determinar la contaminación fecal de la CRT mediante el análisis de la densidad de coliformes fecales/100mL (CF/100 mL), color verdadero y turbiedad en 16 puntos de muestreo, durante el período comprendido entre 1997 y el año 2000, con la intensión de evaluar la calidad de la cuenca con respecto a los criterios utilizados para los diferentes usos del agua.

2. Específicos

•  Describir los aspectos biofísicos básicos de la CRT, como su hidrología, clima, vientos y evapotranspiración.
•  Estudiar las características de esta cuenca con respecto a los diferentes usos del agua.
•  Determinar el grado de contaminación fecal a lo largo del cauce principal del RT y de sus principales afluentes como los ríos Liberia, Cañas y Bebedero, durante el período total del estudio y separado por las épocas seca y lluviosa.
• Evaluar la contaminación fecal de la CRT con respecto a los diferentes usos del agua: acuicultura, riego, recreación y como fuente de agua para potabilización.
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Materiales y métodos

Para cumplir con los objetivos mencionados se aplica la siguiente metodología:

1. Tipo de investigación La presente investigación es de tipo descriptiva, debido a que presenta el grado de contaminación fecal de 16 puntos de la CRT, y los enfrenta a los criterios establecidos para los diferentes usos del agua, durante el período comprendido entre 1997 y el año 2000. 2. Aspectos biofísicos La definición de los aspectos biofísicos se realiza mediante la revisión de la bibliografía existente en el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE), del Centro Científico Tropical y el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE).

          3. Programa de muestreo

Se ubican 16 puntos de muestreo, 7 en el cauce principal del RT, otros 7 en el cauce del río Liberia, uno en el río Cañas y otro en el río Bebedero; en la FIGURA 1 se presenta la localización geográfica de estos. El muestreo se ejecutó con una frecuencia mensual durante todo el período de estudio, excepto en 1998, en donde el muestreo se hizo solamente de enero a marzo.

4. Análisis de laboratorio Las muestras de agua se recolectaron en orden secuencias desde el origen de la cuenca, en el punto ubicado sobre el río Tempisquito (T1) hasta la desembocadura en el Golfo de Nicoya (T7), incluyendo los 7 puntos del río Liberia (Ll a L7), el río Cañas (C1) y el río Bebedero (B1). Las muestras se tomaron en envases de vidrio estéril de 120 mL para los análisis de CF/100 mL. Dichas muestras se trasladaron al Laboratorio en un ámbito de temperatura de 48°C, con un tiempo máximo de 24 horas después de la recolección. Como complemento, se tomaron muestras en envases plásticos para medir el color y la turbiedad. Para evaluar el grado o la densidad de contaminación fecal se utilizó la técnica del Número Más Probable/ 100 mL (NMP/100 mL). Las técnicas mencionadas se ejecutaron siguiendo las directrices del "Standard Methods", edición N'18 ^(1).

         5. Procesamiento de datos

Los resultados obtenidos se procesaron por medio de mínimos, máximos y promedios, geométricos para los CF/100 mL y aritméticos para el color (U PtCo) y la turbiedad (UNT). Además se analizaron, de igual manera y por separado, las épocas secas (diciembre a abril) y lluviosa (mayo a noviembre).

         6. Criterios para la evaluación de la calidad del agua en sus diferentes usos

La evaluación de las aguas de la CRT en sus diferentes usos, para los 16 puntos estudiados, se realizó a través de los criterios desarrollados en el Laboratorio Nacional de Aguas ⁽⁵⁾y la Norma de Vertido y Rehuso de Aguas Residuales⁽⁶⁾, los cuales se presentan a continuación:

6.1 Criterios microbiológicos para recreación ]]> Para el uso del agua para actividades recreativas se desarrollaron los siguientes criterios.

Tabla 1 Criterios microbiológicos para evaluar las aguas dulces utilizadas en recreación                                                      NOTAS:  Frecuencia de muestreo mensual
                                                                                    Mínimo 12 datos
                                                                                    Muestras recolectadas contra corriente a 30 cm de profundidad
 

6.2. Criterios microbiológicos para acuicultura ]]> Con respecto al agua utilizada para la cría de diferentes tipos de mariscos, se presentan los siguientes criterios:

Tabla 2 Criterios microbiológicos para evaluar las aguas usadas en acuicultura  
 

6.3 Criterios para aguas de irrigación

Los criterios microbiológicos para evaluar el agua cruda usada para riego varían de acuerdo con su utilidad; es decir, el límite permisible de CF/100 mL es más restrictivo para cultivo de alimentos que se consumen crudos (culantro, berros y otras hortalizas) que para riego de césped, campos de golf, parques, cementerios, etc.

La Norma de Vertido y Rehuso de Aguas Residuales clasifica el agua en 8 tipos; sin embargo, para efectos del presente estudio, nos interesan los tipos 1, 2, 3, 4 y 5, los cuales se resumen a continuación: ]]>

Tabla 3 Criterios microbiológicos para evaluar las aguas utilizadas en irrigación de cultivos agrícolas  
 

6.4 Criterios para fuentes de agua usadas para potabilización

El agua superficial usada como fuente de abastecimiento de agua potable, debe recibir un tratamiento convencional por medio de una planta de potabilización de filtros lentos o rápidos, además de la aplicación de cloración. Los criterios utilizados para evaluar este tipo de aguas, se basan en análisis de coliformes fecales y parámetros físico-químicos como color verdadero, turbiedad, pH, entre otros. Para efectos de evaluar la CRT se utilizan los siguientes criterios:

Tabla 4 ]]> Criterios microbiológicos para evaluar las aguas crudas utilizadas para potabilización NOTA: Criterios Microbiológicos modificados por Mora, Damer.  
 

Resultados y discusión

Como se indicó anteriormente, la CRT ha sido estudiada en forma general por el ASOTEM-MINAE y el Centro Científico Tropical, los cuales publicaron sus resultados por medio del "Plan de Acción para la Cuenca del Río Tempisque", en 1998 ⁽⁷⁾ . En el Volumen 1 se resumen los aspectos biofísicos, del cual extraemos los datos más relevantes.

1 Aspectos biofísicos de la cuenca

El promedio anual de precipitación lluviosa de la CRT es de 1701.4 mm. En el caso de la subcuenca RT es de 1746.1 mm y para CB es de 1629.8 mm. Aproximadamente el 95% de esta precipitación ocurre entre los meses de mayo a noviembre (época lluviosa), mientras que el restante 5% entre diciembre y abril (época seca). En la CRT la fluctuación media mensual de temperatura oscila entre 24.6 y 30°C; el valor máximo registrado en la "Hacienda Tempisque" fue de 36.9°C en abril y el mínimo de 19.9°C en
enero⁽⁸⁾. ]]> Con respecto a los vientos, en la estación seca, la CRT está expuesta a vientos alicios procedentes del este y noreste (costa caribe), mientras que durante la lluviosa predominan vientos de la costa pacífica, del oeste y suroeste, portadores de abundante nubosidad que origina lluvias en las horas de la tarde.

Por otro lado, la evapotranspiración potencial de RT es de 1889 mm/año, mientras que en la CB es de 1862 mm/año, lo que demuestra que este fenómeno supera la precipitación presente en la mayor parte de la cuenca ⁽⁹⁾.

2 Resultados de laboratorio

Los resultados obtenidos en el cuadro 1 demuestran que los puntos ubicados en el río Liberia (Ll a L7) presentan una alta contaminación fecal, con valores promedio que oscilan entre 1020 y 88421 CF/100 mL, entre 23 y 136 de color y 18 a 40 de turbiedad. Esta situación podría explicarse si consideramos que este cauce atraviesa la ciudad que se identifica con ese mismo nombre (con aproximadamente 40000 habitantes), recibiendo descargas de aguas residuales domésticas, comerciales e industriales. Por otra parte, una vez que pasa la ciudad recibe la descarga de la Laguna de Estabilización de Liberia, antes de desembocar al cauce del río Tempisque. Lo anterior provoca que los puntos del río Tempisque ubicados después de esta descarga (T4 a T7), presentan una contaminación importante. El impacto ocasionado por esta descarga queda en evidencia al observar los resultados de los puntos T1 y T2, ubicados antes de la desembocadura del río Liberia, que, si bien es cierto presentan algún grado de contaminación, esta es considerablemente menor. Por su parte, las desembocaduras de los ríos Cañas y Bebedero, ubicados al final de la zona en estudio, aportan sus aguas y colaboran a desmejorar aún más la situación.

Los cuadros 2 y 3 muestran una situación similar, con un alto grado de contaminación fecal, color y turbiedad en los puntos del río Liberia, que impactan la calidad del agua del río Tempisque a partir de la desembocadura, tanto en la época seca como en la lluviosa. No obstante, los valores durante la época lluviosa superan considerablemente los de la época seca, debido posiblemente a un mayor arrastre por escorrentía.

3 Diferentes usos del agua

La valoración del uso de estas aguas y el cumplimiento de los criterios establecidos para cada fin es otro de los objetivos del presente trabajo; para tal efecto, evaluamos el cumplimiento de las aguas del RT en recreación, acuicultura, irrigación y potabilización. En la tabla 5 se resume el cumplimiento de cada punto, según el uso que se le da al agua:

Tabla 5 Evaluación de la calidad microbiótica del agua según sus diferentes usos ]]> en la cuenca del río Tempisque período 1997-2000

3.1 Recreación

Se logró identificar, una vez enfrentados los valores promedio de CF/100 mL de cada punto con los criterios establecidos, que solamente los puntos TI, T2, T5 y C1 cumplen para practicar la natación. En el caso de la navegación y el paisajismo, la mayoría de los puntos cumplen con los criterios, a excepción de los ubicados entre L3 y L7, que sobrepasan los valores de 5000 y 10000 CF/100 mL, respectivamente.

3.2 Acuicultura

Los resultados indican que los puntos de T1 a T6, C1 y B 1 no sobrepasan el valor de 1 000 CF/100 mL del criterio para ser usada en pisicultura; por su parte, solamente el punto T1 cumple con la recomendación para el cultivo de camarón, para lo cual no se deben sobrepasar los 100 CF/100 mL, mientras que ningún punto presenta resultados inferiores a 4 CF/100 mL, valor que permite el cultivo de almeja.

3.3 Irrigación

Comprende actividades como el riego de todo tipo de zonas verdes y aspersión de cualquier cultivo comestible crudo, cuyos criterios indican que no debe sobrepasar los 100 CF/I00 mL; en estos usos, solamente el punto T1 cumple con el valor establecido. En cuanto a la sirvicultura y áreas donde el acceso al público es prohibido, el riego de cultivos que reciben tratamiento físico químico antes de venderlo al consumidor y el riego de pastos para ganado y semillas, cumplen con el criterio de <= 1000 CF/100 mL los puntos del T1 al T6, el C1 y el B1.

3.4 Potabilización

Uno de los usos más importantes que se puede dar a las aguas de un cauce, en este caso las del RT, es la potabilización, para que pueda ser utilizada como fuente para consumo humano posteriormente a su tratamiento. En este aspecto, el agua es considerada excelente cuando presenta valores inferiores a 20 CF/100 mL, 20 de color y 10 de turbiedad. Los resultados nos muestran que ninguno de los puntos evaluados cumple con el criterio microbiológico y solamente el T1 y T2 cumplen con ambas variables físicas. ]]> Por su parte, el agua se cataloga como buena cuando presenta resultados de entre 20 y 1500 CF/100 mL, 20 a 150 de color y 10 a 250 de turbiedad. Se determinó que todos los puntos cumplen con los valores de color y turbiedad, pero solamente los ubicados entre T 1 y T7, el L 1, C 1 y B 1 cumplen con el criterio de CF/ 1 00 mL.

La tercera clasificación nos indica que el agua se considera regular si cumple con los valores de 1501 a 6000 CF/I00 mL, 151 a 200 de color y 251 a 500 de turbiedad. Al igual que la clasificación anterior y como resulta lógico, todos los datos de color y turbiedad cumplen con el criterio y solo el punto L2 se ubica entre los parámetros de CF establecidos por el criterio.

Por último, el agua es mala para potabilizar cuando los valores sobrepasan los 6000 CF/100 mL, 200 de color y 500 de turbiedad. Al igual que las dos clasificaciones anteriores, el color y la turbiedad de todos los puntos está por debajo del criterio; sin embargo, los puntos del L3 al L7 sobrepasan el criterio establecido para CF/I00 mL.

En general, podemos concluir que las aguas de los ríos Tempisque, Cañas y Bebedero se catalogan como buenas para la potabilización, no así las del río Liberia pues la mayoría de sus puntos de muestreo se ubican dentro de la clasificación de agua mala para potabilizar, lo que constituye un riesgo para la salud de la población si tuviera que llegar a utilizarse como fuente de abastecimiento.
 
Conclusiones y recomendaciones

El análisis de los resultados obtenidos nos permite hacer las siguientes conclusiones y recomendaciones:
 
1. Conclusiones

• La CRT cuenta con una extensión territorial de 5460 km², lo que representa el 54% de la provincia de Guanacaste y un 10% del territorio nacional, lo que la convierte en el sistema hidrológico más grande del país.
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• El promedio anual de precipitación lluviosa es de 1701.4 mm, de la cual el 95% ocurre entre los meses de mayo a noviembre y el resto entre diciembre y abril. La fluctuación media por mes de temperatura oscila entre 24.6 y 30'C y es ventilada tanto por vientos caribeños, procedentes del este y noreste, como de la zona pacífica que provienen del oeste y suroeste y que son portadores de abundante nubosidad que provoca lluvias. Por otra parte, la evapotranspiración potencial en toda la cuenca supera los 1800 mm. al año.
• Los valores promedio de los puntos evaluados indican una alta contaminación fecal en los puntos ubicados a lo largo del río Liberia, el cual desemboca posteriormente en el río Tempisque, impactando en alguna medida la calidad microbiológico de los puntos ubicados después de la desembocadura, y que se evidencia aún más con el aporte de altos valores de color y turbiedad. Esta situación se puede relacionar con el paso del río por la ciudad de Liberia, el cual recoge descargas de aguas residuales y de la laguna de estabilización. La contaminación se hace más evidente cuando se observan los valores de los puntos anteriores a la desembocadura, que si bien es cierto presentan contaminación esta es considerablemente menor. Por su parte, los ríos Cañas y Bebedero aportan algún grado de contaminación al final de la zona evaluada. Tanto para la totalidad del período evaluado como en las épocas seca y lluviosa por aparte, la situación presentada anteriormente es muy similar.
• Los resultados indican que solamente los puntos TI, T2, T5 y C 1 cumplen con el criterio de CF/ 100 mL establecido para la práctica de la natación. Por su parte, la mayoría de los puntos cumplen con los valores para navegación y paisajismo, excepto los comprendidos entre L3 y L7 del río Liberia.
• Los cauces de los ríos Tempisque, Cañas y Bebedero cumplen con las condiciones de CF/100 mL para practicar la pisicultura, no así el río Liberia que presenta altos valores de contaminación fecal. Por su parte, solamente en el punto T1 se puede cultivar camarones y ninguno de los puntos evaluados tiene las características para el cultivo de almeja.
• En cuanto a la irrigación de zonas verdes y hortalizas que se consumen crudas, únicamente el punto T1 cumple con las condiciones establecidas por el criterio de CF; para los demás tipos de riego cumplen los puntos T1 al T6, B1 y C1, mientras que las aguas del río Liberia no presentan características para ser utilizadas en este tipo de actividades.
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• En cuanto al uso del agua de la CRT para potabilización, los resultados demuestran que todos los puntos del RT (T1 a T7) cumplen con los valores de CF, color y turbiedad que permiten catalogar el agua como "BUENA", al igual que los puntos C1, B1 y L1 ubicado antes del ingreso del río Liberia al centro de la ciudad. Por su parte, las aguas del punto L2 se catalogan como "REGULARES" y el resto se consideran "MALAS", pues sobrepasan los 6000 CF/100 mL establecidos por el criterio.
2. Recomendaciones
• Considerar las aguas del RT como una potencial fuente de abastecimiento de agua para potabilización, la cual, como resulta obvio, deberá ser sometida a tratamiento convencional y desinfección que reduzca los valores de CF, color y turbiedad.
• Aprovechar el cauce del RT en la explotación turística dedicada a la navegación y el paisajismo al igual que el desarrollo de actividades como la pisucultura y el riego, en cuyo caso el contacto del hombre con las áreas irrigadas no debe ser directo.
• Descartar las aguas del río Liberia para el uso en cualquiera de las actividades valoradas en este trabajo, debido a la alta carga de contaminación fecal que presenta, principalmente después de que recibe las descargas de aguas residuales de la ciudad y de la laguna de estabilización de Liberia.
• Resulta indispensable realizar un estudio de diagnóstico para identificar las fuentes fijas de contaminación y el tipo de sustancias que aportan a las aguas, principalmente en el cauce del río Liberia, el cual presenta un mayor deterioro de la calidad de sus aguas y que afecta negativamente las características del río Tempisque.
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• Realizar, como complemento a este estudio, una investigación enfocada a la contaminación por pesticidas, incluyendo otras sustancias químicas tóxicas como hidrocarburos, agroquímicos y fertilizantes.
Bibliografía

1. Echeverría, A.; Echeverría, J.; Mata, A. Plan de acción para la cuenca del río Tempisque. Antecedentes del estudio y resumen ejecutivo. San José, Costa Rica. Centro Científico Tropical, ASOTEM-MINAE. 1998. Pág. 1-33.         [ Links ]

2. Ibid. Pág. 3.

3. Echeverría, J. y colaboradores. Plan de acción para la cuenca del río Tempisque, zonificación ambiental y plan de acción.
San José, Costa Rica. Centro Científico Tropical. ASOTEM-MINAE. 1998. Pág. 5 y 18.

4. APHA, AWWA,WPCE Standard methods for axamination of water and wastewater. Washington. 20 edición. APHQ, 1999.         [ Links ]

5. Mora, D. Actualización de los criterios microbiológicos para evaluar las aguas en sus diferentes usos - Período 1998 - CR.San José, Costa Rica. Revista Costarricense de Salud Pública, año 7, #13, dic. 1998.         [ Links ]

6. Costa Rica. LA GACETA. Reglamento de vertido y reuso de aguas residuales. San José, Costa Rica. La Gaceta N°117 del jueves 19 de junio de 1997. Pág. 2-6.         [ Links ]

7. ASOTEM-MINAE. Diagnóstico de la cuenca del río Tempisque: aspectos biofísicos. San José, Costa Rica. Centro CientíficoTropical. 1998. Pág. 1-8.

8. Ibid. Pág. 1.

9. Ibid. Pág. 8.
 

¹ Máster en Salud Pública/ Director Laboratorio Nacional de Aguas.

² Bachiller en Gestión Ambiental/ Funcionario Laboratorio Nacional de Aguas.

³Asistente/ Laboratorio Nacional de Aguas. Telfs: 279- 5118 y 279- 9086 Telfax: 279-5973.
 

]]>       ]]> 1998 APHA AWWA WPCE 1999 20 1998 7 ^s13 ^s13 13 LA GACETA 1997 117 2-6 ASOTEM-MINAE 1998 1-8