Evaluación de la calidad del agua y sedimento de la subcuenca del río Birrís, en cuanto a su contenido de metales pesados

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Ambiental) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química, 2021.

Esta tesis cumple con el Objetivo ODS 6: "GARANTIZAR LA DISPONIBILIDAD Y LA GESTIÓN SOSTENIBLE DEL AGUA Y EL SANEAMIENTO PARA TODAS LAS PERSONAS" con la meta 3 "Mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la emisión de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial"

La provincia de Cartago se caracteriza por ser una zona agrícola y ganadera, así como por presentar suelos de origen volcánico, los cuales son factores que pueden incidir en la calidad de las aguas y los sedimentos de los cuerpos de agua superficial a través de sustancias químicas que se desprenden de estos. Una de estas sustancias son los metales pesados (MP’s), los cuales son contaminantes del tipo inorgánico, peligrosos por su toxicidad, persistencia y su capacidad acumulativa en el ambiente. En este estudio, se realizó una evaluación de la calidad de la subcuenca del río Birrís en cuanto a su contenido de MP’s a través del análisis de muestras de agua y sedimento provenientes de su cauce. La evaluación se realizó a través del análisis de las muestras y el cálculo de índices de contaminación (el Coeficiente de las Pautas para la Calidad de los Sedimentos (SQG-Q) y las Unidades toxicológicas (UT) para los sedimentos, así como el Grado de Contaminación (CD) para las aguas). Los análisis de MP’s se realizaron para Arsénico (As), Cadmio (Cd), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Níquel (Ni), Plomo (Pb) y Mercurio (Hg). Los análisis de las muestras de agua superaron los valores de referencia brindados para el Cu y el Ni por el Reglamento para la Calidad del Agua Potable en el sitio Birrís 4, mientras que el valor establecido para la clasificación de aguas Clase 1 por el reglamento para la Evaluación y Clasificación de Cuerpos de Aguas Superficiales fue superado en el parámetro de Cu. El CD (CD = 2.27) indicó contaminación moderada para las muestras tomadas en el sitio Birrís 4. Los coeficientes SQG-Q mostraron contaminación moderada con Cu (SQG-Q = 0.178), Ni (SQG-Q = 0.781) y Cr (SQG-Q = 0.344) para todos los sitios de muestreo, así como para cinco sitios con As (SQG-Q = 0.184) durante todos los muestreos realizados. Las UT determinaron al Cu y al Ni como los mayores contribuidores a la contaminación determinada en los sedimentos. Se encontró la presencia de As, Cr, Cu y Ni, en un 13,6 % de las muestras analizadas de agua. En sedimentos estos mismos MP’s fueron determinados en el 100% de las muestras analizadas.

The Cartago province is characterized by being an agricultural and livestock area, as well as by presenting soils of volcanic origin, which are factors that can affect the quality of the waters and the sediments of surface water bodies through chemical substances. that emerge from these. One of these substances are heavy metals (PMs), which are inorganic pollutants, dangerous due to their toxicity, persistence and their accumulative capacity in the environment. In this study, an evaluation of the quality of the Birrís river sub-basin in terms of its PM content was carried out through the analysis of water and sediment samples from its channel. The evaluation was carried out through the analysis of the samples and the calculation of contamination indices (the Coefficient of the Guidelines for the Quality of the Sediments (SQG-Q) and the Toxicological Units (UT) for the sediments, as well as the Grade of Contamination (CD) for the waters). Heavy metal analyzes were performed for Arsenic (As), Cadmium (Cd), Chromium (Cr), Copper (Cu), Nickel (Ni), Lead (Pb) and Mercury (Hg). The analysis of the water samples exceeded the reference values provided for Cu and Ni by the Regulation for the Quality of Drinking Water at the Birrís 4 site, while the value established for the classification of Class 1 waters by the regulation for the Evaluation and Classification of Surface Water Bodies was exceeded in the Cu parameter. The CD (CD = 2.27) indicated moderate contamination for the samples taken at the Birrís 4 site. The SQG-Q coefficients showed moderate contamination with Cu (SQG-Q = 0.178), Ni (SQG-Q = 0.781) and Cr (SQG -Q = 0.344) for all sampling sites, as well as for five sites with As (SQG-Q = 0.184) during all samplings performed. The TU determined Cu and Ni as the major contributors to the contamination determined in the sediments. The presence of As, Cr, Cu and Ni was found in 13.6% of the analyzed water samples. In sediments these same PM's were determined in 100% of the samples analyzed.