Herramientas para la protección del agua subterránea en la subcuencas Quebrada Honda y Chiz-Maravilla, Cartago, Costa Rica, código 0280-15.
Resumen:La provincia de Cartago y, en especial, los cantones de Alvarado, Jiménez y Turrialba, en donde se encuentran las subcuencas del río Maravilla-Chiz y Quebrada Honda, han sido históricamente áreas de producción agrícola. En esta subcuenca se han asentado los centros de población de Maravilla, Juan Viñas y Murcia, generando más presión sobre los recursos hídricos. El objetivo del proyecto se enfocó en generar herramientas que de protección del agua subterránea, a través de la evaluación del peligro a la contaminación, para contribuir a la gestión integrada del recurso hídrico. Del 2015 al 2017, se desarrolló una línea base ambiental de información que aportará el insumo principal para la segunda fase del proyecto. Entre los principales resultados, se encontró que estas subcuencas se encuentran bajo una presión agrícola fuerte, existe una amenaza a la calidad del agua subterránea, que va desde reducida hasta elevada. Así mismo, más de un 62% del área posee un uso de suelo con potencial generador de cargas contaminantes de moderado a elevado, debido a la lixiviación de plaguicidas y nitratos provenientes de cultivos permanentes y estacionales y desde tanques sépticos.
Se establecieron redes de monitoreo de agua subterránea y superficial, encontrándose aspectos de mala calidad en agua superficial determinados con índices biológicos y físicos químicos. Los resultados obtenidos en el agua subterránea evidencian, en todas las nacientes, la presencia de contaminación microbiológica por vertidos de aguas negras o infiltración a los cuerpos de agua, indicando la necesidad de mantener controles de calidad y monitoreo en las fuentes de abastecimiento humano, así como la implementación de medidas de prevención y control en las zonas de influencia de las fuentes de abastecimiento. Se brindó acompañamiento y capacitación en Planes de Seguridad del Agua a sistemas de abastecimiento en la microcuenca, específicamente el Acueducto Municipal de Juan Viñas y la Asada de Buenos Aires. En ambos acueductos, se realizó un levantamiento de sus componentes, se identificaron peligros y riesgos en los sistemas desde la fuente de captación hasta los usuarios, se realizó la priorización de riesgos y se establecieron las medidas de control en sus respectivos planes operacionales. Por medio del análisis de isótopos estables se determinó el tiempo de residencia y las zonas de recarga acuífera. La información generada conformará la línea base para futuros estudios hidrogeológicos y meteorológicos en las sub-cuencas Chiz-Maravilla, además de mejorar el estado del conocimiento sobre las zonas preferenciales de recarga y su manejo para minimizar el riesgo de contaminación del agua subterránea.
Determinación de las concentraciones de nitratos, cloruros y metales pesados como insumo para determinar la calidad del agua en los acuíferos Barva y Colima”. código SIA 0291-13
Resumen:En Costa Rica, la importancia del agua subterránea para abastecimiento humano es indiscutible. Cerca del 60% al 90% del agua distribuida por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (ICAA) y la Empresa de Servicios Públicos de Heredia (ESPH) para consumo humano es de origen subterráneo, es decir, proveniente de pozos y manantiales. En la Gran Area Metropolitana (GAM), más de un 60% de los habitantes, equivalente a más de un millón de personas, utiliza agua de los acuíferos volcánicos ubicados en el Valle Central para el desarrollo urbano, agrícola, comercial e industrial. En esta región se localizan algunos de los acuíferos más importantes del país: el sistema multiacuífero Barva, el más superficial, y los Colima Superior y Colima Inferior. A pesar de esto, la calidad del agua de estos acuíferos se encuentra amenazada, en especial la del acuífero Barva, por ubicarse en la zona en donde se concentra la mayor densidad poblacional, extensión de zonas urbanas e industriales y actividades económicas del país, así como prácticas agrícolas de tipo intensivo. Además, los suelos son muy permeables y el sustrato rocoso constituido por material volcánico fracturado.
Por estas razones, el LHA ha continuado con un monitoreo sistemático de las concentraciones de nitratos en el acuífero Barva y Colima, el cual inició en algunos sitios desde 1988, con el fin de evaluar las tendencias temporales en los sitios estudiados. Durante los últimos cinco años (2014-2018), se han monitoreado un total de 43 sitios por diferentes intervalos. De 29 sitios que captan el acuífero Barva: 18 sitios sobrepasaron el Valor de Alerta de 25 mg/L hasta en 106 ocasiones, mientras que cinco sitios sobrepasaron el Valor Máximo Admisible de 50 mg/L, hasta en siete ocasiones, según el Reglamento para la calidad del Agua Potable de Costa Rica, No 38924-S. Se encontró tendencia significativa hacia el aumento en 13 sitios, 10 de ellos captan acuífero Barva exclusivamente, mientas que tres captan mezcla con Colima Superior e Inferior, lo que evidencia una influencia antrópica en el agua. También se encontró un aumento de nitratos desde las partes altas del acuífero Barva, en donde predominan bosques y pastos, hasta las partes medias y bajas, en donde predominan el cultivo de café y las zonas urbanas, debido a su lixiviación desde tanques sépticos y zonas agrícolas abonadas con fertilizantes nitrogenados.
Por su parte, durante tres campañas de muestreo realizadas en el 2018 se encontraron concentraciones de aluminio que sobrepasaron los VMA en 16 ocasiones, de hierro en 19 ocasiones, cuatro sitios sobrepasaron los VMA de mercurio, uno de manganeso, uno de antimonio y uno de plomo. De estos sitios, al menos cuatro son utilizados para abastecimiento de agua potable a la población. Los metales pueden presentarse de manera natural o ser liberados al subsuelo o a cuerpos de agua superficial, principalmente durante procesos industriales carentes del tratamiento adecuado. Estos hallazgos demuestran la vulnerabilidad de dichos acuíferos a la lixiviación de otras sustancias de origen antrópico, siendo los nitratos los indicadores de la influencia humana sobre la calidad del agua subterránea. Entre las sustancias tóxicas que también podrían infiltrarse, principalmente en el acuífero Barva, se encuentran los plaguicidas, e hidrocarburos y otros contaminantes emergentes, por ejemplo, cafeína, hormonas, antibióticos, analgésicos, sustancias desinfectantes, entre otras. La generación de conocimiento en cuanto a los procesos de contaminación de un acuífero contribuye con el desarrollo de una base científica que permita introducir mejoras en la planificación, legislación y la gestión de las aguas subterráneas.
Por su parte, durante el proyecto se han desarrollo otras actividades de investigación: mapa de vulnerabilidad a la contaminación hidrogeológica para el cantón de Barva, aprobado por el Servicio Nacional de Aguas Subterráneas, Riego y Avenamiento (SENARA) para incluirse en el Plan Regulador, según Oficio N° UGH-394-14 del 11 de noviembre de 2014 (Expediente 223-12 DIGH); mapa de amenaza a la contaminación del acuífero Barva, caracterización geoquímica del agua subterránea en este acuífero, evaluación de los procesos de recarga en el acuífero Barva y Colima. Además, se han diseñado perímetros de protección a pozos y manantiales de abastecimiento público, administrados por ASADAS y otros; de estos, los perímetros de los pozos de la Municipalidad de Barva han sido sometidos a revisión por el SENARA, recibiendo su aprobación oficial, según Oficio N° UGH-394-14.
En el campo de la gestión participativa, el proyecto ha desarrollado actividades para el fortalecimiento de la Gestión Integrada del Recurso Hídrico en la zona de estudio. Se han desarrollado talleres participativos de capacitación, dirigidos a representantes de ASADAS y a funcionarios de gobiernos locales, Empresa Servicios Públicos de Heredia (ESPH), Ministerio de Ambiente y Energía, Ministerio de Salud, Federación de Municipalidades, estudiantes de pregrado y posgrado, entre otros, en temas de aguas subterráneas, gestión y participación social, herramientas de protección a la calidad del agua subterránea, vulnerabilidad, amenaza y riesgo la contaminación. En esos espacios, además, se han socializado los resultados obtenidos en los proyectos de investigación de Laboratorio y se han establecido vínculos con actores claves a nivel de su cuenca sobre el acuífero Barva y Colima. Por su parte, se desarrolló un curso teórico sobre Planes de Seguridad del Agua (PSA), los cuales son de carácter obligatorio de acuerdo con una directriz del AyA, dirigido a siete ASADAS de Alajuela y se ha completado proceso hasta la etapa de monitoreo del Plan Operativo en la ASADA de San José de la Montaña en Heredia. Durante este proceso los miembros de las ASADAS, así como otros actores clave de la región, han participado activamente en el diagnóstico, identificación y priorización de puntos críticos de los acueductos mediante un análisis de riesgo, para así continuar con la elaboración de un plan de monitoreo.
Vulnerabilidad a la contaminación y zonificación del acuífero costero de Jacó y generación de insumos hasta la etapa de Evaluación del Sistema para un Plan de Seguridad del Agua.
Resumen:En la comunidad costera de playa Jacó la mayor parte del agua potable para consumo de la población y del sector turístico proviene del acuífero local. Sin embargo, el recurso subterráneo en esta zona está cada vez más amenazado como consecuencia del crecimiento poblacional, del aumento en el consumo per cápita y del acelerado desarrollo turístico. De ahí la importancia de generar herramientas que permitan un manejo y regulación del recurso. El Laboratorio de Hidrología Ambiental (LHA), desarrolló un proyecto de investigación entre los años 2012 al 2014 sobre el acuífero costero de Jacó. En dicho proyecto se desarrollaron cuatro objetivos que en general permitieron aportar información para generar un mapa de zonificación según el riesgo de contaminación hidrogeológica, evaluar la calidad del agua del acuífero, generar insumos para el Plan de Seguridad del Agua (PSA) del acueducto de Jacó y dar una mejor descripción hidrogeológica de dicho acuífero. Para evaluar la calidad del agua subterránea del acuífero Jacó, del 2012 al 2014, se realizaron 9 campañas de muestreo. En cada campaña, se muestrearon 20 sitios con el fin de realizar análisis físicos, químicos y bacteriológicos.
Se determinó la vulnerabilidad del acuífero de Jacó como una propuesta del mapa de vulnerabilidad y su zonificación. Además, se determinó el riesgo de contaminación hidrogeológica en la zona de estudio, a partir de la amenaza y la vulnerabilidad. Se actualizó la información hidrogeológica de la zona, utilizando información de las bases de datos de SENARA y Dirección de Aguas, a partir de esta información se obtuvo una base de datos de pozos y su información respectiva. Se generaron perfiles hidrogeológicos, se determinaron a partir de aforos diferenciales las zonas efluentes e influentes en los principales ríos y se desarrolló un modelo conceptual del acuífero. Además, se elaboró artículo científico y un informe técnico con la información hidrogeológica del acuífero Jacó. Toda la información anterior sirvió como insumo para generar un portal sig-web del proyecto a partir de una tesis de la maestría de Ciencias Geográficas de la UNA-UCR. El mapa de vulnerabilidad, el cual se presentó como una propuesta ante la municipalidad de Garabito, se elaboró tomando en cuenta los aspectos recomendados por SENARA
Se realizó una evaluación completa del acueducto de Jacó para el desarrollo del Plan de Seguridad del Agua (PSA). Primero, se realizó el diagnóstico del acueducto, a partir del cual se identificaron peligros y riesgos y se realizó una priorización utilizando la metodología de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para generar el Plan de Monitoreo operacional del Acueducto. Se identificaron más de 70 peligros en las distintas matrices utilizadas para la evaluación, se generó el Plan de Monitoreo operacional del acueducto y se desarrolló el informe técnico del PSA. Los productos de este proyecto fueron acogidos por el Consejo Cantonal de Coordinación Interinstitucional (CCCI) de Garabito, en sesión del 10 de octubre del 2013 (Acta No 16). Al ser parte del CCCI de Garabito, este proyecto se integró con el eje de Ambiente y ordenamiento territorial, en conjunto con la con la Comisión Ambiental de Garabito 2000
Monitoreo sistemático de las concentraciones de nitratos en los acuíferos Barva y Colima
Enero 2009- Diciembre 2013
Resumen:El Valle Central constituye la zona más desarrollada y densamente poblada de Costa Rica. Sin embargo, el crecimiento de la población, la expansión poco planificada de las zonas urbanas y la ausencia de políticas integradas de utilización y protección de los recursos naturales han sido responsables de la degradación de las aguas y los suelos. Debido a que el agua subterránea del Valle Central es extensamente utilizada por la población y a que se ha comprobado que es vulnerable a contaminación por lixiviación de sustancias potencialmente tóxicas, es urgente definir y poner en práctica mecanismos de vigilancia permanentes para monitorear la calidad del agua de los acuífero Barva y Colima. El conocer el impacto de la expansión urbana y del manejo agrícola sobre las concentraciones de nitrato en el agua subterránea a través de los años constituye una herramienta valiosa para dar alertas tempranas de cambios en la calidad del agua subterránea y poder establecer formas de protección de éste recurso. Durante este proyecto, el monitoreó las concentraciones de nitratos en el agua subterránea de estos acuíferos, desde el 2009 hasta el 2013, dándole continuidad a la red de monitoreo ejecutada por el Laboratorio de Hidrología Ambiental desde 1988 hasta el 2004. Para esto, se modificó la red de monitoreo que funcionaba de forma sistemática en el LHA. La nueva red de monitoreo incluyó 21 sitios conformados por 13 pozos y ocho manantiales, de los cuales 15 captan agua del sistema acuífero Barva, cinco del sistema acuífero Colima y un sitio, mezcla entre los dos sistemas. Desde el 2009 y el 2013, se realizaron cuatro muestreos al año, uno en época seca, dos en transición y uno en época lluviosa.
Hasta el 2013, de los 23 sitios muestreados, ocho mostraron, durante al menos una ocasión, concentraciones de nitratos superiores a los 5 mg/L, mientras que en cuatro sitios se encontraron concentraciones mayores a 7 mg/L en al menos una campaña de muestreo, concentraciones cercanas a las máximas recomendadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la reglamentación nacional, equivalentes a 10 mg/L de nitratos como nitrógeno. A pesar que ningún punto sobrepasó el valor máximo permitido, se concluye que existen al menos cuatro sitios que muestran concentraciones relativamente altas. Sin embargo, no se puede considerar que estos puntos de abastecimiento público representen un riesgo para la salud de la población. Así mismo, se encontraron concentraciones relativamente elevadas en Puente Mulas y Potrerillos, ambos manantiales que captan el sistema acuífero Colima, en comparación con los nitratos en pozos que captan este mismo acuífero. Por su parte, se encontró que, en la mayoría de los sitios muestreados, no se encontró una tendencia significativa en las concentraciones de nitratos.
Gestión integrada del recurso hídrico (GIRH) como herramienta para la adaptación al cambio climático en la parte alta de la microcuenca del río Poás.
- Vigencia: 2018-2020 Participación interuniversitaria.
- Responsable: IDESPO, UNA.
El objetivo general de este proyecto fue el de contribuir a la gestión integrada del recurso hídrico y a la sustentabilidad en la parte alta de la microcuenca del río Poás, Alajuela, para la adaptación a los efectos del cambio climático. Para cumplir con este objetivo, se fomentó un fortalecimiento de capacidades dirigido a los actores locales en la parte alta de la subcuenca del río Poás, mediante procesos de formación que permitieron la construcción de un Plan de Gestión Integrada del Recurso Hídrico y de adaptación al cambio climático. También, se evaluó la calidad del agua superficial y subterránea en la parte alta de la subcuenca del río Poás, mediante parámetros físicos, químicos y microbiológicos, para el establecimiento de indicadores que coadyuven a la gestión del recurso hídrico. Se generaron competencias en la implementación de tecnologías alternativas para el aprovechamiento del agua de lluvia y de los subproductos de la actividad pecuaria, con el fin de contribuir a la adaptación a los efectos del cambio climático y la sustentabilidad. Este proyecto fue financiado por el CONARE, a través del Fondo Especial de Educación Superior (FEES).
Fortalecimiento de las capacidades en el desarrollo de tecnologías alternativas de abastecimiento de agua potable y saneamiento para Centroamérica.
- Responsable: HIDROCEC, UNA.
El proyecto, surge ante la necesidad de actualización a profesionales involucrados en la gestión integral del agua y el saneamiento. Igualmente, esta iniciativa responde a los objetivos de organizaciones gubernamentales y organismos internacionales encargados del saneamiento. Con la ejecución de este proyecto se logró que los participantes contaran con la información necesaria para el desarrollo de capacidades en la gestión de los sistemas de abastecimiento de agua potable y saneamiento. Asimismo, que estas capacidades fueron dirigidas hacia la posibilidad de mantener el servicio en calidad y cantidad en procura de la salud y el desarrollo de las comunidades, participación comunitaria, asegurando la sostenibilidad de los sistemas para beneficio de las comunidades. Considerando el alcance de este proyecto se consiguió el impacto esperado que era el de desarrollar capacidades a nivel de Centroamérica por medio de la capacitación de profesionales y técnicos en la formulación y desarrollo de sistemas alternativos de agua y saneamiento.
A partir de estos aprendizajes adquiridos, los estudiantes recibieron herramientas para formular proyectos a nivel comunal e individual, en busca de mejorar las condiciones de acceso a agua potable y saneamiento en las comunidades centroamericanas. Se debe recalcar que hubo una excelente articulación entre las dependencias universitarias que participan en esta propuesta, cuentan con experiencia en la ejecución de proyectos en temas como: gestión integrada del recurso hídrico, adaptación al cambio climático, aplicación de planes de seguridad del agua en acueductos comunales, sistemas alternativos de tratamiento de aguas residuales ordinarias, educación ambiental, trabajo comunitario, entre otros. La divulgación de la convocatoria, fue de gran aceptación, se recibieron 184 solicitudes de toda Centroamérica. Se contó con una mayor participación de los residentes en Costa Rica, seguido por Nicaragua y en tercer lugar El Salvador y República Dominicana en igual proporción. Con respecto a la formación académica se debe señalar que un 28% de los postulantes indicó que su último grado académico fue la licenciatura universitaria, seguido por el bachillerato universitario con un 20%. Además, se contó con una mayor participación del género masculino con un 53%.
Cabe resaltar que este grupo de 184 personas continuaron con la segunda fase de selección. La participación total de esta segunda etapa fue de 146 personas. Es importante aclarar, que luego de la revisión de las 146 postulaciones se excluyeron 36 personas. Debido a que no presentaron todos los documentos solicitados. Este grupo se conformó primordialmente por funcionarios de instituciones públicas (47%), seguido por miembros de operadores de sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento y estudiantes activos en igual número 17% y en tercer puesto los técnicos y funcionarios de gobiernos locales con un 10%. El grupo de trabajo evaluó la documentación de un total de 110 postulantes, siendo 30 el número final de admitidos. La convocatoria en diferentes redes, medios, contactos centroamericanos a través de la Asociación Centroamericana para la economía, salud y el ambiente (ACEPESA), Red Nacional en Agua y Saneamiento (RANAS),Ministerio de Salud de Panamá - Costa Rica, diferentes plataformas virtuales de las Unidades académicas participantes, páginas web, Facebook, etc. Productos: Se generó material didáctico en 4 módulos, se construyó de manera participativa una biojardinera y unsistema de captación de agua de lluvia en la comunidad de Corral de Piedra, Nicoya durante la semana presencial del curso. Se generaron 24 propuestas de proyecto en temas de agua y saneamiento abordando problemáticas centroamericanas de impacto local. Se trabajó en articulación la Universidad Nacional con la Universidad Autónoma de Chiriquí-Panamá.
Contribución al saneamiento ambiental de la subcuenca del Río Virilla mediante el desarrollo de un estudio de modelación matemático de la calidad del agua en el Río Virilla.
- Responsable: LAMRHI (Escuela de Química).
El recurso hídrico en Costa Rica se encuentra en una situación vulnerable en donde su calidad y disponibilidad se ve comprometida. Entre los factores que influyen en este deterioro, la descarga de aguas residuales sin tratamiento proveniente de actividades domésticas, comerciales e industriales, es la que genera un mayor impacto, tanto en la calidad de los cuerpos de agua superficiales como subterráneos. El Río Virilla, que pertenece a la cuenca del Río Grande de Tárcoles, recibe aproximadamente 250 000 m3 diarios de descargas de aguas residuales con una alta contaminación orgánica. Como solución a esta problemática, diferentes entidades públicas y/o privadas han comenzado a instalar sistemas de alcantarillado sanitario con el fin de dar tratamiento a las aguas, previa a la descarga en los cuerpos de agua. La antigüedad del sistema de alcantarillado sanitario de la provincia de Heredia junto con el crecimiento industrial y poblacional que se presenta en la zona, evidencian la necesidad por parte de la ESPH S.A. de realizar los esfuerzos necesarios por desarrollar el proyecto de Saneamiento Ambiental, que pretende dar una solución definitiva al problema de las aguas residuales previa a su descarga en el Río Virilla, mediante la construcción de una red de alcantarillado sanitario y un sistema de tratamiento de aguas residuales. Como insumo para evaluación del impacto ambiental generado por el Proyecto de Saneamiento Ambiental y como contribución a la gestión integrada de la subcuenca del Río Virilla, en este proyecto se propone desarrollar un programa de monitoreo de la calidad del agua en el Río Virilla en complemento con un sistema de modelación matemático de calidad de agua. El desarrollo de este programa de monitoreo, que se realizará de forma conjunta entre la Universidad Nacional y la ESPH S.A., es una oportunidad única para cuantificar los efectos de los procesos de saneamiento ambiental que se realizan en la zona y generará información relevante para la toma de decisiones, la asignación de recursos y la divulgación de información del estado actual y futuro de la calidad del recurso hídrico del Río Virilla.
Red Gestión del Recurso Hídrico (REGRHI-UNA)
- Responsable: Escuela de Química.
La temática del recurso hídrico ha sido para la Universidad Nacional un tema de especial importancia. Bajo esta consideración surge el proyecto Red de Gestión del Recurso Hídrico (REDGIRH). La misión de la REDGIRH consiste en desarrollar acciones para facilitar la articulación de actividades académicas en el tema del recurso hídrico, con el fin de fortalecer las alianzas de equipos de académicos interdisciplinarios y multidisciplinarios, sus iniciativas y saberes que permitan incidir en la gestión integral y sostenible del patrimonio hídrico a nivel institucional, nacional y regional. Por otra parte, su visión es ser una red legitimada a nivel institucional con proyección a nivel nacional e internacional, que contribuye a los procesos de gestión integrada del recurso hídrico, de acuerdo con la realidad del recurso y su vulnerabilidad ante el cambio climático. Por medio de realización de talleres, congresos, capacitaciones y otros eventos se lograron generar espacios permanentes para la socialización de los resultados o productos de la red y ejecutar acciones para potenciar las alianzas tanto internas como externas. De esta forma se concretaron alianzas y proyectos, donde se procuró la incorporación en todo momento de los académicos de la UNA afines y pertinentes al tema. Durante la ejecución del proyecto, el grupo coordinador de la red, conformado por los laboratorios de Gestión de Desechos, Hidrología Ambiental, Manejo del Recurso Hídrico, Química Marina, Materiales Industriales y el Hidrocec, trabajaron en el desarrollo de actividades que potenciaran el involucramiento de otras entidades que trabajan en el tema del recurso hídrico, algunas de ellas se vincularon en forma directa con la red como lo fue el programa PRIGA. A pesar de que la vigencia del proyecto termina, la conformación de la red se consolidó de forma que se espera siga proyectándose el grupo como tal en las actividades desarrolladas en la UNA en el tema del recurso hídrico.