Water quality evaluation in the El Quimbo hydroelectric dam

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31908/19098367.1800

Keywords:

Dam, simplified water quality index, ISQA, physical-chemical parameters, Quimbo, rivers

Abstract

Dams are built to provide energy, to act as water reservoirs for human and animal consumption, and to water cultivated fields; for those reasons, it is of high importance to assess their water quality periodically. This research diagnosed the quality of water of the Quimbo Dam by using the Simplified Index of Water Quality (SIWQ), which contemplates the measure of dissolved oxygen (DO), conductivity, temperature, Chemical demand of oxygen (QDO) and total suspended solids (TSS). Samples were taken in seven different points along the dam, and four points on rivers that tribute their waters to the dam, during field trips from May until October, 2017. In the same way, in each point, samples were taken at different depths (0.1, 5.0, and 10.0 meters). The obtained results from the analysis of physicochemical parameters described above showed that in average the water quality of Quimbo Dam is in a good condition, with potential for fishing and recreational activities; it is not apt for human consumption without conventional treatment; on the other hand, the water from the tributaries showed medium quality, specially Guandinosa stream which presented the lowest value of SIWQ (35.2), classified as useful only for recreation, water for cultivated fields and industrial activities.

Author Biographies

  • Luis Carlos Losada Benavides, Corporación Universitaria del Huila – Corhuila

    Nacido en Pitalito, Huila (Colombia), el 19 de Noviembre de 1984, egresado del programa de Química de la Universidad del Cauca, Magister en Hidrología y Gestión de los Recursos Hídricos de la Universidad de Alcalá y Rey Juan Carlos en España, cuenta con varias publicaciones a la fecha, entre ellas, cuatro artículos internacionales y un capítulo de libro resultado de investigación. Ha participado como ponente en tres eventos internacionales y tres nacionales, posee nueve años de experiencia docente en la Corporación Universitaria del Huila Corhuila, en la cual se desempeñó como director del programa de Ingeniería Ambiental; actualmente es líder del grupo de investigación Efecto Ambiental.

  • Carlos Alberto Rueda Sanabria, Corporación Universitaria del Huila – Corhuila

    Nacido en Bucaramanga, Santander (Colombia), el 27 de septiembre de 1977, egresado de la escuela de Química de la Universidad Industrial de Santander (2012), Magister en Ciencias Químicas de la Universidad Nacional Autónoma de México (2017). Es docente en la Corporación Universitaria del Huila Corhuila, desde Julio del 2013. Trabajó en el estudio de aceites esenciales de plantas endémicas de Santander desde el punto de vista termodinámico, y análisis químico por GC-FID y GC-MS. También ha trabajado en el análisis químico de aguas. Actualmente realiza investigación en estudio de proteínas y biotecnología.

  • Paula Martínez Silva, Corporación Universitaria del Huila – Corhuila

    Se graduó de Biología en la Universidad Nacional de Colombia en el año 2004 y terminó su maestría en Ecología en la misma Universidad en el año 2007. Docente Universitaria de tiempo completo en la Corporación Universitaria del Huila Corhuila desde Julio del 2013, donde está a cargo de un semillero que desarrolla investigaciones principalmente en temas relacionado con calidad de agua y aire, producción más limpia y restauración ecológica.

References

Brauman, K. A., Daily, G. C., Duarte T. K., y Mooney, H. A. “The nature and value of ecosystem services: An overview highlighting hydrologic services,” Annual Review of Environment and Resources, vol. 32, pp. 67–98, 2007.

Ríos, M. L. y Torres, D. “Determinación de metales pesados por métodos analíticos en residuos de sulfato de zinc producidos en un laboratorio de química,” Entre Ciencia e Ingeniería, vol. 3, nº 5, pp. 9-29, 2009.

P. Torres, P., Cruz, C. H. y Patiño, P. J. “Índices de calidad de agua en fuentes supeficiales utilizadas en la producción de agua para consumo humano. Una revisión crítica,” Revista de ingenierias Universidad de Medellín, vol. 8, nº 15, pp. 79-94, 2009.

Carvajal, Y. “Efectos de la variabilidad climática (vc) y el cambio climático (cc) en los recursos hídricos de Colombia,” Entre Ciencia e Ingeniería, vol. 5, nº 9, pp. 33-61, 2011.

Meléndez, K. J. y Losada, L. C. “Cálculo de la ingesta diaria de flúor en el agua potable, determinada a partir de la ingesta de agua calculada del centro poblado el Juncal, municipio de Palermo, departamento del Huila”, de Investigación formativa en ingeniería, Medellín, Colombia: Editorial Instituto Antioqueño de Investigación, 2017. (1st ed). [Online]. Disponible: https://doi.org/10.5281/zenodo.2613950.

González, J. S., Carvajal, L. A. y Cuadro, O. F. Estado del índice de escasez de agua superficial en el departamento del Huila, de Saberes emergentes para la cuarta revolución industrial, Neiva, Colombia: Editorial Corhuila, 2019. (1st ed).

Nilson, C., Reidy, C. A., Dynesius, M. y Revenga, C. “Fragmentation and flow regulation of the world's large rivers systems,” Science, vol. 308, pp. 405-408, 2005.

Finer, M. y Jenkins, C. N. “Proliferation of hydroelectric dams in the Andean Amazon and implications for Andes-Amazon connectivity,” PLoS ONE, vol. 7, nº 4, pp. e35126, 2012.

Anderson, E., Freeman, M. y Pringle, C. “Ecological consequences of hydropower development in Central America: Impacts of small dams and water diversion on neotropical stream fish assemblages,” River Research and applications, vol. 22, pp. 397-411, 2006.

Gehrke, P.C., Gilligan, D. M. y Barwick, M. “Changes in fish communities of the shoalhaven river 20 years after construction of Tallowa dam, Australia,” River research and applications, vol. 18, pp. 265-286, 2002.

Penczak, T. y Kruk, A. “Threatened obligatory riverine fishes in human‐modified Polish rivers,” Ecology of Freshwater Fish, vol. 9, pp. 109–117, 2000.

Darwish, M. A. G. “Geochemistry of the High Dam Lake sediments, south Egypt: implications for environmental significance,” International Journal of Sediment Research, vol. 28, nº 4, pp. 544-559, 2013.

Fonseca, R., Pinho, C. y Oliveira, M. “The influence of particles recycling on the geochemistry of sediments in a large tropical dam lake in the Amazonian region, Brazil,” Journal of South American Earth Sciences, vol. 72, pp. 328-350, 2016.

Cifuentes, G. R., Gamboa R. A. y Rocha, Z. E. “Diagnóstico fisicoquímico, biológico y microbiológico de las aguas del embalse de la copa (Boyacá), Tunja, Boyacá”: Ediciones Universidad de Boyacá, 2014.

Bunea, F., Bucur, D. M., Dumitran G. E. y Ciocan, G. D. “Water Quality in Hydroelectric Sites,” de Ecological Water Quality: Water Treatment and Reuse, Rijeka, Croatia, IntechOpen, 2012. (1st ed).

Gutiérrez, L. R., Chávez, L. M. y Arregui, L. “Physico-chemical and microbiological analysis of water of the Presa de los Patos in the Desierto de los leones National Park, Mexico,” Advances in Biological Chemistry, vol. 7, pp. 122-138, 2017.

Castro, M., Almaida, J., Ferrer, J. y Díaz, D. “Indicadores de la calidad del agua: evolución y tendencias a nivel global,” Ingeniería Solidaria, vol. 10, nº 17, pp. 111-124, 2014.

Rangeti, I., Dzwairo, B., Barratt, G. y Otieno, F. “Ecosystem-specific water quality indices,” African Journal of Aquatic Science, vol. 40, nº 3, pp. 227–234, 2015.

Jurado, M. A. y Mercado, I. D “Revisión sistemática de técnicas no convencionales para la evaluación de la calidad del agua de ríos contaminados con plaguicidas,” Entre Ciencia e Ingeniería, vol. 11, nº 21, pp. 56-65, 2017.

Medeiros, A. C., Freitas, K. R, da Silva, I. D., de Oliveira, M., Guimarães, R. M. y Mendonça, N. M. “Quality index of the surface water of Amazonian rivers in industrial areas in Pará, Brazil,” Marine Pollution Bulletin, vol. 123, nº 1–2, pp. 156–164, 2017.

Jacobs, H. L., Gabrielson, I. N., Horton, R. K., Lyon,W. A., Hubbard, E. C. y McCallum, G. E. “Water quality criteria stream vs. effluent standards: An index number system for rating water quality,” Journal of the Water Pollution Control Federation, vol. 37, nº 3, pp. 300-306, 1965.

Brown, R. M., McClelland, N. I., Deininger, R. A. y Tozer, R. G. “A water quality index-do we dare?,” Water Sewage Works, vol. 117, nº 10, pp. 339-343, 1970.

Said, A., Stevens, D. K. y Sehlke, G. “An innovative index for evaluating water quality in streams,” Environmental Assessment, vol. 34, nº 3, pp. 406-414, 2004.

De Bustamante, I. “Aspectos metodológicos en estudios de calidad del agua,” Henares: Revista de Geología, vol. 3, pp. 25-36, 1989.

De Bustamante, I., Sanz, J., Goy, J. L., González,F. M., Encabo, J. L. y Mateos, J. “Estudio de la calidad de las aguas superficiales en los espacios naturales del sur de las provincias de Salamanca y Ávila. Aplicaciones del índice ISQA,” Geogaceta, vol. 31, pp. 115-118, 2002.

Martínez, A. M., Goy y Goy, J. L., De Bustamante, I. y Cardeña, C. Z. “Characterization of environmental impact on resources, using strategic assessment of environmental impact and management of natural spaces of ‘‘Las Batuecas-Sierra de Francia’’ and ‘‘Quilamas’’ (Salamanca, Spain),” Environmental Earth Sciences, vol. 71, nº 1, pp. 39-51, 2013.

Alonso, J. “Evaluación de la calidad de las aguas de los arroyos Ca´i Puente y Satĩ de Coronel Bogado con macro invertebrados como bioindicadores,” Revista sobre Estudios e Investigaciones del Saber Académico, vol. 9, nº 9, pp. 7-12, 2015.

Pacheco,V., Servin, M. R., Valazquez, J. y Servin, M. A. “Situacion actual de la calidad del sub ambalse Mbói Caé de la ciudad de Encarnacion mediante el empleo del Indice Simplificado de Calidad de Agua (ISQA),” Congreso Internacional de aguas, Ambiente y Energia 2017. Mendoza, Argentina, 2017. Disponible: https://cvl.bdigital.uncu.edu.ar/9733

Méndez, S. A. “Determinación de la influencia de las características fisicoquímicas medidas a través del índice simplificado de calidad del agua (ISQA), sobre la biota medida a través del índice biótico BMWP en la microcuenca del Río Contreras del municipio de Guatemala,” Tesis de licenciatura dirigida por J. M. Estrada-Asturias, Facultad de Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala, Guatemala, 2015.

M. A. Hernández, M. A. Depuración de Aguas Residuales, Madrid: Paraninfo S.A. España, 1988.

Cubillo, F. “Situación actual de la calidad de las aguas en los ríos de la Comunidad de Madrid (Enero 1986),” Consejería de Obras Públicas y Transportes. Dirección General de Recursos Hidráulicos, Comunidad de Madrid, España, 1986.

Castellanos, C., Valbuena, R. D., Gualtero, D. M. y Ángel, V. J. “Ecosistemas acuáticos de la cuenca alta del río Magdalena”, Neiva, Colombia: Universidad Surcolombiana, EMGESA S. A. ESP, 2017.

IDEAM, “Toma de muestras de agua superficiales para la red de calidad del IDEAM,” Bogotá, 14 julio 2017. [En línea]. Disponible: http://sgi.ideam.gov.co/documents/412030/35488871/M-S-LC-I004+INSTRUCTIVO+TOMA+DE+MUESTRAS+DE+AGUAS+SUPERFICIALES+PARA+LA+RED+DE+CALIDAD+DEL+IDEAM.pdf/359abf07-33e5-4262-911c-df2e9d6be323?version=1.0. Último acceso 15 julio 2020.

IDEAM, “Determinación de oxígeno disuelto por el método electrométrico,” Bogotá, 22 noviembre 2007. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/Ox%C3%ADgeno+Disuelto+por+Electrometr%C3%ADa.pdf/9d532efc-805a-4561-94db-a82649af5f91. Último acceso 15 julio 2020.

IDEAM, “pH en agua por electrometría,” Bogotá, 28 septiembre 2007. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/pH+en+agua+por+Electrometr%C3%ADa.pdf/ec53b64e-91eb-44c1-befe-41fcfccdfff1. Último acceso 15 julio 2020.

IDEAM, “Conductividad eléctrica por el método electrométrico en aguas,”, Bogotá, 12 julio 2006. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/Conductividad+El%C3%A9ctrica.pdf/f25e2275-39b2-4381-8a35-97c23d7e8af4. Último acceso 15 Julio 2020.

IDEAM, “Demanda de química de oxígeno por reflujo cerrado,” Bogotá, 28 diciembre 2007. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/Demanda+Qu%C3%ADmica+de+Ox%C3%ADgeno..pdf/20030922-4f81-4e8f-841c-c124b9ab5adb. Último acceso 15 julio 2020.

Baird, R. B., Eaton, A. D. y Rice, E. W. Standard Methods for the examination of water and wastewater, Washington: American Public Health Association, 2017.

IDEAM, “Sólidos suspendidos totales en agua secados a 103-105 °C,” Bogotá, 02 agosto 2007. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/S%C3%B3lidos+Suspendidos+Totales+en+aguas.pdf/f02b4c7f-5b8b-4b0a-803a-1958aac1179c. Último acceso 15 julio 2020.

IDEAM, “Demanda bioquímica de oxígeno 5 días, incubación y electrometría,” Bogotá, 04 junio 2007. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/38155/Demanda+Bioqu%C3%ADmica+de+Ox%C3%ADgeno..pdf/ca6e1594-4217-4aa3-9627-d60e5c077dfa. Último acceso 15 julio 2020.

IDEAM, “Tiempo y Clima: Boletín climatológico mensual,” Bogotá, 2017. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/web/tiempo-y-clima/climatologico-mensual/-/document_library_display/xYvlPc4uxk1Y/view/18512937. Último acceso 15 julio 2019.

Vásquez, D., H. Silva, H., Angulo, U. y Montañez, M. “Diseño y evaluación de un prototipo de sistema piscícola en San Clemente de Térapa, Moctezuma, Sonora,” Ra Ximhai, vol. 7, nº 2, pp. 173-185, 2011.

Roldán, G. y Ramirez, J. J. “Fundamentos de limnología neotropical”, Editorial Universidad de Antioquia, 2008.

MacKereth, F. J. H., Heron, J. y Talling, J. F. “Water analysis: some revised methods for limnologist,” The Quarterly Review of Biology Washington: Freshwater Biological, vol 54, n° 2, pp. 203, 1979.

Abarca, F.J. “Técnicas para evaluacióny monitoreo del estado de los humedales y otros ecosistemas acuáticos,” de Perspectivas sobre conservación de ecosistemas acuáticos en México, México, Instituto Nacional de Ecología, 2007, pp. 113-144.

Downloads

Published

2020-07-19

Issue

Vol. 14 No. 27 (2020)

Section

Artículos

How to Cite

Water quality evaluation in the El Quimbo hydroelectric dam. (2020). Entre Ciencia E ingeniería, 14(27), 107-116. https://doi.org/10.31908/19098367.1800