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Revista Cientíca
ISSN 2477-9105
Número 20 Vol. 2 (2018)
CONTAMINACIÓN ORGÁNICA DEL RÍO CHAMBO
EN EL ÁREA DE DESCARGA DE AGUA RESIDUAL
DE LA CIUDAD DE RIOBAMBA
Organic Contamination of The Chambo River in The Wastewater
Discharge Area of The City of Riobamba
1
Jaime Béjar Suárez*,
2
Benito Mendoza Trujillo*
1
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Panamericana Sur km 1 1/2,
Riobamba-Ecuador.
2
Laboratorio de Servicios Ambientales, Universidad Nacional de Chimborazo,
Riobamba, Ecuador.
bejarjaime@gmail.com / benitomendoza@unach.edu.ec
R
esumen
A
bstract
El problema de la contaminación de las aguas es uno de los grandes desafíos para la humanidad. Por lo
tanto, su estudio y conocimiento es una necesidad, mas aún en lugares con poca o ninguna infraestructura
que permita el tratamiento de aguas residuales, tal como es el caso del vertimiento directo de aguas servi-
das en la mayoría de los ríos del Ecuador. Esta investigación busca determinar la contaminación orgánica
en un tramo del río Chambo, localizado en la provincia de Chimborazo, Ecuador, en el que se vierten, sin
tratamiento previo las aguas residuales de la ciudad de Riobamba, así como las aguas contaminadas del
río Chibunga. Para este estudio se aplica el índice Icomopara la valoración de la contaminación orgánica
en ríos, basado en la determinación experimental del oxígeno disuelto, DBO
5
y coliformes totales. Las
mediciones realizadas de estos parámetros fueron realizadas en un espacio temporal de 7 días en 7 puntos
de muestreo. El estudio vericó que el río mantiene un nivel de contaminación orgánica bajo antes de la
descarga de agua residual y que además después de la misma logra auto-depurarse aguas abajo por efecto
de la geomorfología y el caudal que este posee.
The problem of water pollution is one of the great challenges for humanity. Therefore, its study
and knowledge are needed, especially in places with little infrastructure that allows the treatment
of wastewater, such as the case of direct dumping of wastewater in most of the Ecuadorean rivers.
The purpose of this research is to determine organic contamination in a section of the Chambo Ri-
ver, located in the province of Chimborazo-Ecuador, where it is discharged, without considering the
wastewater from the city of Riobamba, as well as the contaminated waters from the Chibunga River.
For this study, the Icomo index is applied for the assessment of organic pollution in rivers, based on
the experimental determination of dissolved oxygen, BOD
5
and total coliforms. The measurements
took place in a temporary space of 7 days in 7 sampling points. The study made it possible to verify
that the river remains at a low level of organic contamination before the discharge of wastewater and
that afterwards it was able to automatically purify the downstream waters due to the effect of the
geomorphology and its ow
Palabras claves: río Chambo, río Chibunga, Icomo, contaminación orgánica.
Keywords: Chambo river, Chibunga river, Icomo, organic contamination.
Fecha de recepción: 10-07-2018 Fecha de aceptación: 28-08-2018
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Béjar Suárez, Mendoza Trujillo
I. INTRODUCCIÓN
La contaminación del agua es un pro-
blema relacionado con el crecimiento de
la población y diversas actividades del
hombre, junto a procesos naturales. Pero
las principales causas de la contamina-
ción del agua son las actividades antró-
picas de grandes asentamientos huma-
nos (1). En Latinoamérica, las descargas
de aguas residuales urbanas están au-
mentando debido a: 1) el crecimiento de
la población, pues la población urbana
ha aumentado de 314 millones en 1990
a casi 496 millones en la actualidad, y se
prevé que llegará a 674 millones para el
año 2050 (2); y 2) expansión del agua de
suministro y saneamiento. En la mayor
parte de la región, las aguas residuales
urbanas son una preocupación (3).
Los efectos de la contaminación de los
ríos crearon la necesidad de desarrollar
métodos que permiten medir el nivel de
contaminación de estos, basados en la
medición experimental de un conjunto
de parámetros y operaciones matemáti-
cas que van desde operaciones aritméti-
cas básicas, hasta complicados modelos
matemáticos. De ahí que el monitoreo y
el reporte del grado de contaminación
del agua, en particular de los ríos, sea
de gran importancia para lograr la elabo-
ración de estrategias y políticas ambien-
tales. En otras palabras, si no se logra
medir el grado de contaminación, no se
puede denir el problema de la contami-
nación y consecuentemente la ecacia
de políticas ambientales no pueden ser
implementadas (4).
Es así que se crearon los Indices de Ca-
lidad de Agua (ICA) (5) los mismos que
fueron una adaptación del Water Quality
Index (WQI), este índice utiliza una va-
loración de 0 a 100 para calicar la ca-
lidad del agua utilizando 10 parámetros
como oxígeno disuelto (OD), coliforme
fecales, potencial hidrógeno (pH), de-
manda biológica de oxígeno (DBO
5
),
temperatura, fosfatos, nitritos, turbidez
y sólidos totales (6); la aplicación del
ICA es muy bueno cuando se cuenta con recursos econó-
micos, ya que realizar el análisis de todos los parámetros
en muchos puntos de monitoreo resulta costoso, además
de que se ha demostrado que no tiene mucha coheren-
cia con los resultados de índices biológicos (7). De aquí
resulta que el índice utilizado en este trabajo para me-
dir la contaminación orgánica y denominado Icomo es
conveniente al depender únicamente de tres parámetros
(7), además que se ha demostrado que sus valores tienen
similitud con otros indicadores como el ICA-NSF pro-
puesto por la Fundación Nacional de Saneamiento de los
Estados Unidos (8).
El río Chambo es el río principal de la subcuenca del mis-
mo nombre ubicado en la zona central del Ecuador. De
acuerdo con lo expuesto por la Central Ecuatoriana de
Servicios Agrícolas (2015) el promedio anual del caudal
del río Chambo es de 62 m
3
/s de los cuales por el tipo
de consumo sus porcentajes de consumo son: 71,91%
riego y abrevadero, 9,56% consumo doméstico, 0,28%
Piscicultura, 9,09% Hidroelectricidad, 5,14% Industrial
y 4,02% recreativo.
En este contexto, el área de estudio comprende un tramo
de cerca de 1 km del río Chambo, en el que se realiza la
valoración de la contaminación orgánica en el menciona-
do tramo en un espacio temporal de 7 días, de tal manera
que permita valorar la utilización del índice ICOMO para
determinar el nivel de contaminación orgánica con res-
pecto al tiempo.
II. MATERIAL Y MÉTODOS
Descripción del área de estudio
El área de estudio escogida dentro de la subcuenca del
río Chambo es 10 m antes de la desembocadura del río
Chibunga en el río Chambo hasta 977 m aguas abajo del
mismo. Este tramo de estudio se escogió porque cuen-
ta con las siguientes características: aguas arriba de la
desembocadura no existe mayor afección antrópica, des-
pués se tiene la desembocadura del río Chibunga el mismo
que presenta afección antrópica ya que pasa por un lado
de la ciudad y tiene varias descargas de agua residual a lo
largo del mismo, por lo que puede presentar características
de un río polucionado (9); algunos metros más abajo se
encuentra la descarga de agua residual de la ciudad de Rio-
bamba, la misma que no presenta tratamiento previo, lo
que cambia las condiciones del río; y se cierra el tramo en
el puente de acceso a Chambo para vericar cómo cambia
la concentración de los contaminantes en el río.
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El índice de contaminación
por materia orgánica Icomo
El índice de contaminación por materia orgánica (Icomo)
se expresa mediante el promedio de otros tres índices que
dependen respectivamente de: la demanda bioquímica de
oxígeno (DB0
5
), coliformes totales y porcentaje de satu-
ración del oxígeno (7):
La manera cómo se determina este índice es mediante
ICOMO =
1
3
(I
DBO
+ I
Coliformes totales
+ I
% Oxígeno
)
(1)
el cálculo independiente de los índices componentes del
Icomo de acuerdo con las siguientes expresiones (7):
I
DBO
se obtiene de la siguiente expresión:
I
DBO
= -0,05 + 0,70 Log
10
DBO(mg/L)
I
Coliformes totales
se obtiene de la siguiente expresión:
(2)
Si DBO > 30
mg
L
=> I
DBO
= 1 y si DBO < 2
mg
L
=> I
DBO
= 0
I
%Oxígeno
se obtiene de la siguiente expresión:
I
Coliformes
= -1,44 + 0,56 Log
10
Col.Tot.
NMP
100 mL
(3)
Si Col. Tot. > 2000
=> I
Col. Tot.
= 1
NMP
100 mL
y si Col. Tot < 500
NMP
100 mL
=> I
Coliformes
= 0
I
%Oxígeno
= 1 - 0,01 %OD
Si %OD > 100 % => I
%Oxígeno
= 0
Criterios para la aplicación del índice Icomo
Según el intervalo en que se encuentre un valor dado del
índice Icomo se identica el nivel de contaminación or-
gánica del agua (7), tal como muestra el Cuadro 1. Aquí
se observa que la clasicación de la contaminación es:
(4)
contaminación muy baja, contamina-
ción baja, contaminación media, conta-
minación alta y contaminación muy alta.
Para el estudio se toman muestras du-
rante 7 días consecutivos en 7 puntos
diferentes; estos puntos se encuentran
separados entre el primero y el último
una distancia de 977 m. A n de que
la muestra sea representativa se toman
diariamente 3 muestras (09:00, 13:00 y
16:00). De estos puntos se obtienen va-
lores medios diarios de DBO
5
, colifor-
mes totales, y concentración de oxígeno
disuelto, además de caudales, profundi-
dad, temperatura, presión atmosférica y
velocidad de la corriente. Con estos da-
tos se identican los niveles de contami-
nación orgánica.
Para el análisis de laboratorio se reali-
zó una muestra compuesta por día para
el análisis de DBO
5
y coliformes totales
en el en el Laboratorio de Servicios Am-
bientales. Este laboratorio cuenta con la
acreditación por el Sistema de Acredita-
ción Ecuatoriano (SAE) y utiliza como
técnicas de laboratorio las de los Mé-
todos Estándar para Análisis de Agua y
Agua residual, edición 21.
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los 7 puntos de muestreo comprenden
una longitud de 977 m del río Chambo
según se describen en el cuadro 2.
Los resultados del muestreo presentan
valores medios de la medición in situ,
en la Figura 1, se muestra como van va-
riando los valores de % OD, DBO
5
y co-
liformes totales. El comportamiento de
estas variables en el tramo del río Cham-
bo muestra que a pesar de que los va-
lores de estos parámetros son diferentes
en cada día de monitoreo, cumplen una
tendencia por la presencia de la desem-
bocadura del río Chibunga y la presen-
cia de la descarga de agua residual de la
ciudad de Riobamba. Obsérvese que los
mínimos en la gura 1 a) corresponden
a los puntos inmediatamente posteriores
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Béjar Suárez, Mendoza Trujillo
Denición Valor del ICOMO Nivel de contaminación
0 ≤ ICOMO ≤ 0,2 Contaminación muy baja
0,2 ≤ ICOMO ≤ 0,4 Contaminación baja
0,4 ≤ ICOMO ≤ 0,6 Contaminación media
0,6 ≤ ICOMO ≤ 0,8 Contaminación alta
0,8 ≤ ICOMO ≤ 0,10 Contaminación muy alta
ICOMO =
1
3
(I
DBO
+ I
Coliformes totales
+ I
% Oxígeno
)
Cuadro 1. Criterios sobre el índice ICOMO, basados en (10)
a las conuencias de las descargas del
río Chibunga y del vertimiento de las
aguas servidas de la ciudad de Riobam-
ba, mientras que en la gura 1 b) y c) los
puntos máximos corresponden, respecti-
vamente con los puntos inmediatamente
posteriores a dichas descargas.
En la figura 2 se muestra cómo varía
el Icomo en cada día de monitoreo, de
acuerdo al punto de muestreo descrito
anteriormente.
Código X Y Altitud
CH1 764963 9809892 2609
CH2 765102 9810088 2608
CH3 765379 9810242 2605
CH4 765560 9810351 2605
CH5 765567 9810369 2604
CH6 765625 9810450 2602
CH7 766054 9810581 2596
Cuadro 2. Ubicación geográfica de los puntos de muestreo
en el tramo del río Chambo
8,00
7,50
7,00
6,50
6,00
5,50
5,00
pcha1 pcha2 pcha3 pcha4 pcha5 pcha6 pcha7
Puntos de muestreo
OD (mg/L)
8,00
7,50
7,00
6,50
6,00
5,50
5,00
pcha1 pcha2 pcha3 pcha4 pcha5 pcha6 pcha7
Puntos de muestreo
DB05 (mg/L)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
pcha1 pcha2 pcha3 pcha4 pcha5 pcha6 pcha7
Puntos de muestreo
Coliformes totales
UFC/100mL)
10/10/2017
11/10/2017
12/10/2017
13/10/2017
14/10/2017
16/10/2017
17/10/2017
(a) (b)
(c)
Figura 1. Comportamiento del OD (a), DBO
5
(b) y coliformes totales (c) en los puntos de muestreo en el tramo del río Chambo.
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Realizando una valoración media del índice Icomo en
los 7 días de muestreo (gura 3) se observa que: el pun-
to CH1 (valor medio 0,24) muestra una contaminación
baja, ya que no se tiene mayor inuencia antrópica. El
punto CH2 muestra también baja contaminación, es decir
que el río Chibunga no aporta de gran manera contami-
nantes orgánicos al río Chambo, los puntos CH3 y CH4
que se encuentran antes de la descarga de agua residual
presentan un valor medio de 0,32, es decir contamina-
ción orgánica baja por no existir inuencia antrópica de
ningún tipo en este tramo. En el punto CH5 se ve ya la
inuencia de la carga contaminante de la descarga, en
este punto se observa un índice con valor medio de 0,58
que corresponde a contaminación orgánica media; en el
punto CH6 aguas abajo se observa que se mantiene el
índice (valor medio 0,57) de contaminación orgánica en
medio, se evidencia que aquí aún existe inuencia de la
descarga en el río y este no logra au-
to-depurarse. En el punto CH7 el índice
(valor medio 0,38) muestra un nivel de
contaminación orgánica bajo, aquí el río
por efectos de su caudal, que en el perío-
do de monitoreo fue de 24 m
3
/s, y de la
pendiente de 22% (11) logran de alguna
manera auto-depurar el río.
IV. CONCLUSIONES
Las concentraciones de OD, DBO
5
y co-
liformes totales en los puntos de mues-
treo muestran variaciones a lo largo de
los puntos de muestreo, encontrándose
que las concentraciones de DBO
5
y co-
0,8
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 1)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
0,8
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 2)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
Puntos de muestreo
Puntos de muestreo
0,8
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 3)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
0,8
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 4)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
Puntos de muestreo
Puntos de muestreo
0,8
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 5)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 6)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
Puntos de muestreo
Puntos de muestreo
0,6
0,4
0,2
0
ICOMO (día 7)
ch1 ch2 ch3 ch4 ch5 ch6 ch7
Puntos de muestreo
Figura 2. Comportamiento del OD (a), DBO5 (b) y coliformes totales (c) en los puntos de muestreo en el tramo del río Chambo.
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Béjar Suárez, Mendoza Trujillo
liformes totales aumentan después del
ingreso de cargas contaminantes al río
mientras que con OD, ocurre lo contra-
rio.
El índice Icomo permitió determinar
la contaminación orgánica en el tramo
del río Chambo, y la selección de este
permitió determinar resultados de con-
taminación baja en los puntos donde no
existe intervención antrópica y valores
altos en puntos que tienen contamina-
ción orgánica como la descarga de agua
residual de la ciudad de Riobamba.
Se evidencia como el río Chambo por
Figura 3. Valores de medios del ICOMO en los puntos de muestreo en el tramo del río Chambo.
sus condiciones geomorfológicas y de caudal logra auto
depurarse a medida que el agua residual de la ciudad de
Riobamba se mezcla con el agua del río, y que por efecto
de la geomorfología del río en este sector, es decir pen-
diente y conguración rocosa, esta recupera los valores
de oxígeno disuelto, estas características permiten des-
componer la materia orgánica a las bacterias. Aún así,
exista esta autodepuración es necesario que las autori-
dades de la ciudad de Riobamba, realicen el tratamiento
de las aguas residuales que desembocan tanto en el río
Chibunga como en el río Chambo, para de esta manera
cumplir con la Norma Ambiental vigente en el país, y
brindar a la ciudadanía un ambiente sano.
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