1-EVALUACION Y DIAGNOSTICO DE LA CALIDAD DEL AGUA - Thalia Zq

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CONTENIDO TEMÁTICO 
EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LA 
CALIDAD DEL AGUA N° I 
 
 
1. TOXICOLOGÍA ACUÁTICA Y CRITERIOS DE CALIDAD 
2. GENERALIDADES SOBRE TOXICOLOGÍA ACUÁTICA 
3. CLASIFICACIÓN DE LOS TÓXICOS 
4. LOS BIOENSAYOS 
5. TOXICIDAD AGUDA Y CRÓNICA 
6. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS DE TOXICIDAD 
7. UNIDADES DE TOXICIDAD 
8. APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TOXICIDAD 
9. APLICACIÓN DE LOS DATOS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA 
TOXICIDAD AGUDA 
10. PROTECCIÓN CONTRA LA TOXICIDAD CRÓNICA 
11. USOS Y CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA 
12. RELACIÓN ENTRE PARÁMETROS DE CALIDAD DEL AGUA Y SUS USOS 
BENÉFICOS 
13. CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA 
 
 
 
Hojas de texto reproducidas con fines de Capacitación 
 
 
 
TOXICOLOGÍA ACUÁTICA Y CRITERIOS DE CALIDAD 
 
 
1. GENERALIDADES SOBRE TOXICOLOGÍA ACUÁTICA 
 
Durante su ciclo natural el agua, por diferentes razones, puede llegar en contacto 
con numerosas sustancias químicas. Estas sustancias químicas se consideran 
“tóxicas” cuando a una determinada concentración y tiempo de exposición 
producen efectos adversos a la especie humana o la biota acuática (ecosistema). 
Esto significa que la mera presencia de un químico en el agua no implica la 
presencia de toxicidad. 
 
El problema del contenido de sustancias químicas en el agua se concentra en la 
transferencia potencial del químico a los humanos la cual puede ocurrir 
básicamente por dos vías: 
 
i) La ingestión del químico directamente del sistema de abastecimiento del 
agua. 
ii) La ingestión del químico a través del consumo de alimentos acuáticos 
contaminados (por ejemplo, peces, crustáceos, etc.), o del consumo de 
alimentos que usan como fuente organismos acuáticos en su preparación. 
 
La preocupación en general recae principalmente en los efectos desconocidos de la 
ingestión de químicos en el cuerpo humano en sí. Física y fisiológicamente, se tiene 
certeza sobre su potencial para producir cáncer, tumores y defectos genéticos. 
 
En vista de lo anterior, el problema de la presencia de las sustancias químicas en el 
agua es único en calidad del agua en el sentido de que su impacto sobre la salud 
pública es percibido como directo e individualizado. Este hecho contrasta con los 
efectos producidos por los contaminantes convencionales que básicamente afectan 
el ecosistema acuático y prácticamente no generan problemas de salud pública. 
 
En general, la presencia de sustancias tóxicas en el agua puede interferir en usos 
deseables del agua tales como: 
 
 
 
• La acumulación de metales y químicos orgánicos en los peces impide la 
pesca como fuente de alimentos. 
• La formación de trihalometanos en el tratamiento del agua impide el uso del 
agua para consumo humano. 
• La presencia en agroquímicos en las aguas de escorrentía puede contaminar 
las aguas subterráneas y superficiales. 
• El lixiviado producido en sitios de disposición de desechos químicos puede 
contaminar las aguas subterráneas y superficiales. 
 
El problema de calidad del agua generado por las sustancias químicas se puede 
resumir como la descarga de químicos en los cuerpos de agua, lo cual resulta o 
genera concentraciones en el agua o en la cadena alimenticia de niveles tales que 
son tóxicos desde el punto de vista de salud pública (humanos) o para el 
ecosistema en sí, y por lo tanto, interfiere en el uso benéfico del agua para 
consumo humano y pesca, e inestabiliza el ecosistema. 
 
El enfoque principal en el análisis de sustancias químicas tóxicas en aguas naturales 
es la evaluación del impacto potencial de dichas sustancias sobre la población 
humana expuesta y sobre el ecosistema acuático. Para la descarga de una única 
sustancia química, las concentraciones calculadas pueden ser comparadas con 
datos toxicológicos para evaluar el impacto de dicha sustancia. 
 
No obstante, cuando varias sustancias químicas están presentes en el cuerpo de 
agua, la interacción toxicológica entre estas sustancias (efluente) puede invalidar 
los datos de toxicidad de las sustancias aisladas. Además, la elaboración de un 
inventario completo de las sustancias químicas presentes y sus concentraciones 
individuales puede resultar difícil o imposible de realizar. Para estos casos, llega a 
ser útil la determinación de la toxicidad total de las descargas al cuerpo de agua y 
también la del cuerpo de agua mismo. Esta medición de toxicidad puede emplearse 
para evaluar el significado de cada descarga en el cuerpo de agua. 
 
También es factible utilizarla como variable de calibración en un modelo de 
toxicidad. En conclusión, en este capítulo el término toxicidad está aplicado a la 
toxicidad ocasionada por un efluente en su conjunto (la interacción de varias 
sustancias a la vez) y no por el efecto de una determinada sustancia química. 
 
 
2. CLASIFICACIÓN DE LOS TÓXICOS 
 
Existen muchas formas para agrupar los tóxicos en diferentes categorías. Por 
ejemplo, se pueden agrupar de acuerdo con su función (pesticidas, productos para 
el aseo, etc.), o teniendo en cuenta su asociación con un proceso industrial 
(agricultura, textil, refinería del petróleo, etc.). 
 
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en 
inglés) ha categorizado las sustancias químicas en lo que ha llamado 
“contaminantes prioritarios”. La lista de contaminantes prioritarios o sustancias de 
interés sanitario contiene 129 compuestos químicos orgánicos e inorgánicos sin 
incluir las sustancias radioactivas. 
 
Dado que nombrar las 129 sustancias se escapa del alcance de este libro, para 
efectos prácticos, las sustancias tóxicas se pueden agrupar de la siguiente manera: 
Metales. Por ejemplo mercurio, cadmio, plomo, selenio, etc., resultantes de 
actividades industriales como la manufactura de pilas, minería, “cromando” y 
“niquelado” de metales, refinería, etc. 
 
• Químicos industriales. Se agrupan en esta categoría los miles y miles de 
sustancias utilizadas en procesos industriales como plastificadores 
(alquiltalatos), solventes (bencenos clorados) y ceras (parafinas cloradas). 
• Pesticidas. Generalmente son hidrocarburos clorados que cuando están 
presentes en el agua son rápidamente asimilados por los animales acuáticos 
entrando de esta manera a hacer parte de la cadena alimenticia. Tienen la 
característica de que son persistentes en los suelos y los sedimentos. Su 
origen en el agua se debe a su aplicación en la agroindustria y desechos 
industriales. Actualmente la EPA tiene prohibido el uso de Aldrin, DDT, 
Endrin, Heptacloro, Lindano y Clorano. 
• PCB. Con este nombre genérico se designan a todos los bifenoles 
policlorados. Son usados en la transmisión de energía como capacitores y en 
la fabricación de transformadores. Otros productos industriales que utilizan 
PCB entre sus componentes están las pinturas, los plásticos y los 
insecticidas. Los PCB entran en la cadena alimenticia prácticamente de la 
misma manera como todos los hidrocarburos clorados. 
 
 
• Fenoles. Estos compuestos se utilizan ampliamente en varios procesos 
industriales. Entre los más conocidos están: la producción de polímeros 
sintéticos, industria del teñido, pigmentos, herbicidas y pesticidas. 
 
La toxicidad de los fenoles aumenta con el grado de cloración de la molécula de 
fenol. Aún en bajas concentraciones, causan olores y sabores al agua; son difíciles 
de remover y en primates (micos) se ha comprobado que son cancerígenos. 
 
• Sustancias radiactivas (no incluidas en la lista de los 129 contaminantes 
prioritarios). Resultan de la generación de energía nuclear, producción de 
armas nucleares y fabricación de materiales radioactivos para usos 
industriales. Incluye sustancias como estroncio-90, plutonio-239/2240 y 
cesio-137. 
 
3. LOS BIOENSAYOS 
 
Para el estudio de los efectos adversos de una sustancia pura o de una mezcla 
compleja (efluente) sobre la biota, se han estandarizadotécnicas bajo condiciones 
controladas de laboratorio. El tipo de prueba varía de acuerdo con el tiempo de 
exposición y la forma de adicionar la sustancia. Por ejemplo, mientras los ensayos 
de toxicidad buscan establecer los efectos tóxicos de una sustancia, las pruebas de 
bioacumulación pretenden establecer el factor de bioacumulación. 
 
A pesar de las dificultades para extrapolar los resultados de laboratorio a los 
ambientes naturales, los ensayos de toxicidad han adquirido una enorme 
importancia en los últimos años debido a la necesidad de determinar los riesgos 
ambientales y de proteger los recursos acuáticos y la salud humana. 
 
La fijación en la legislación ambiental de estándares de calidad o de 
concentraciones máximas permisibles de las sustancias que degradan los 
ecosistemas naturales implica el desarrollo de pruebas de laboratorio donde se 
exponen organismos a la acción de sustancias xenobióticas con el objeto de 
cuantificar los efectos que sobre aquellos se producen. 
 
Los ensayos de toxicidad juegan un papel muy importante en el manejo de los 
recursos naturales y más particularmente en el estudio y control de la calidad 
 
 
ambiental, ya que a través de éstos se crean las bases para legislar sobre las 
concentraciones permisibles de las sustancias xenobióticas. Por medio de los 
bioensayos también es posible simular condiciones futuras, con lo cual el 
investigador está en capacidad de adelantarse a los hechos evitando así graves 
consecuencias ambientales. 
 
Adicionalmente, mediante los bioensayos se pueden evaluar diferentes efluentes, 
para posibilitar la comparación de la acción de diversos tóxicos o incluso 
tratamientos, y definir procesos o controles que ocasionen un menor deterioro 
ambiental. 
 
En términos generales, se define como un bioensayo a una prueba en la cual un 
tejido viviente, un organismo o un grupo de organismos, es usado como un 
reactivo para determinar la fuerza de alguna sustancia fisiológicamente activa. 
Existen numerosas clasificaciones para los diversos tipos de bioensayos. En forma 
general, según el objetivo de los bioensayos, se distinguen los siguientes tipos: 
 
• De toxicidad (ecotoxicidad). Se estudian los efectos de una sustancia o una 
mezcla compleja sobre el comportamiento o la reproducción, el crecimiento 
o la sobrevivencia de los organismos indicadores. 
• De bioacumulación. Se evalúa el potencial de bioacumulación de 
xenobióticos en los tejidos orgánicos. 
• De bioestimulación. Se evalúa el efecto de una sustancia sobre el 
crecimiento poblacional en productores primarios. 
• Crecimiento corporal. Se evalúa el efecto sobre la tasa de crecimiento 
individual. 
• Respuesta de la comunidad (in situ): Se evalúa el efecto sobre la estructura y 
composición de las comunidades. 
 
De acuerdo con el manejo que se le dé a la mezcla de agua y tóxico, los bioensayos 
pueden también ser catalogados como: 
 
• Estáticos, sin renovación. 
• De recirculación 
• De recambio 
• De flujo continuo y de mezcla 
 
 
Según su duración (plazo), se clasifican en corto, mediano y de largo tiempo. 
Mientras los bioensayos de exposición corta únicamente analizan efectos 
inmediatos, los de mediana y especialmente de larga exposición son más realistas 
en la medida que evalúan alteraciones menos visibles pero igualmente evidentes 
como la tasa de reproducción, de crecimiento corporal o metabólica, así como la 
esperanza de vida o anomalías de comportamiento y genéticas, todas ellas 
fundamentales en la supervivencia individual y de la especie, y que pueden 
manifestarse de manera posterior a la realización de una prueba de corto tiempo y, 
por lo tanto, pasar desapercibidas al investigador. 
 
Particular atención merecen los ensayos para estudiar sustancias volátiles o de 
rápida descomposición, adsorción y sedimentación. Aunque generalmente las 
pruebas de toxicidad con estas sustancias se realizan mediante procesos de flujo 
continuo con el objeto de mantener constante su concentración, esto no significa 
que descargas de aguas residuales cargadas con sustancias de este tipo no pueden 
ser estudiadas mediante bioensayos estáticos pues los fundamentos de los 
supuestos implícitos en la prueba son quienes determinan uno u otro. 
 
Si un tóxico ingresa en forma ocasional a un recurso hídrico, el ensayo estático 
simula esas condiciones pues permite una libre evolución al tóxico. En contraste, 
en una prueba con recambio o flujo continuo se mantiene constante la 
concentración del tóxico y semeja la descarga permanente de un vertimiento. 
 
La mayoría de ensayos llevados a cabo en el mundo corresponden a zonas 
templadas y la utilización de sus conclusiones hacia ecosistemas tropicales se ve 
restringida porque el incremento en la temperatura aumenta la toxicidad y la 
persistencia de los químicos y la tasa de respiración de las especies acuáticas. 
Paralelamente, la solubilidad del oxígeno decrece con el incremento de la 
temperatura, lo que significa un efecto de sinergismo doble de la temperatura. 
 
Para los contaminantes que, además de su toxicidad, generen alta demanda 
bioquímica de oxígeno el problema es aún más complejo. La relación entre la 
concentración de un contaminante y el porcentaje de respuesta de un grupo de 
organismos de igual especie que ha sido expuesta a él se conoce en el campo de los 
bioensayos como relación dosis-respuesta, y corresponde a un modelo estadístico 
sigmodal. 
 
 
Con los ensayos de bioacumulación y autodepuración se someten organismos a 
concentraciones subletales durante un determinado tiempo. Posteriormente se les 
mide la concentración en algunos tejidos, lo que se conoce como bioacumulación; 
se retornan a un medio libre del contaminante y transcurrido otro lapso de tiempo 
se vuelve a medir la concentración del tóxico en los organismos. Con ello se 
determina si el químico persiste, se biomagnifica en la cadena alimenticia o, por el 
contrario, se libera nuevamente al medio natural. 
 
En general los ensayos de toxicidad tienen aplicación en casos como: 
 
• Estudios sobre los efectos tóxicos de los contaminantes sobre un organismo 
específico. 
• Estudios sobre los efectos tóxicos de los contaminantes sobre un 
determinado cuerpo de agua. 
• El establecimiento de la máxima concentración permisible en el agua de una 
sustancia tóxica. 
• Determinación de la efectividad de los procesos de tratamiento de aguas 
residuales. 
• Establecimiento de los límites autorizados de descargas efluentes. 
• Determinación del cumplimiento de la legislación ambiental. 
 
Con respecto a los bioindicadores o biomonitores, por ejemplo, dentro de las 
especies recomendadas para ensayo en los métodos de determinación de la 
toxicidad acuática aprobados en la Unión Europea, se tiene: 
 
• Algas: Scenedesmus subspicutus, Selenastrum capricornutum, Chlorella 
vulgaris. 
• Crustáceos: Daphnia magna, D. Pulex, Ceriodaphnia dubia (pulgas de agua). 
• Peces: Oncorhynchus mykiss (trucha arcoiris), Brachidario rerio (pez cebra), 
Pimephales promelas (Fathead minnow, pez cabeza gorda), Ciprinus carpio 
(carpa común), Oryzias latipes (Pez Medaka), etc. 
 
4. TOXICIDAD AGUDA Y CRÓNICA 
 
Las pruebas de toxicidad aguda y crónica son las más empleadas en estudios sobre 
toxicidad acuática y se diferencian básicamente en el nivel y la duración de la 
 
 
exposición. En los ensayos de toxicidad aguda, se expone al organismo prueba a 
concentraciones de la sustancia tóxica que garanticen una respuesta en un corto 
tiempo en relación con el ciclo de vida. Dado que la duración del ciclo de vida varía 
según la especie, la extensión de la prueba difiere entre 48 y 96 horas o incluso se 
puede prolongar por dos o tres semanas. 
 
A pesar de que una de las mayores críticas a los ensayos de toxicidad aguda es que 
altas concentraciones de contaminantes no se presentan frecuentemente en los 
ambientesacuáticos, esta técnica permite inferir las fuentes principales de 
contaminación, establecer el valor antibiótico de efluentes industriales y 
domésticos y usar factores de aplicación para estimar niveles de seguridad. 
 
Además, este tipo de ensayos constituyen una herramienta adecuada para 
establecer la sensibilidad relativa de los organismos, pero poseen una aplicabilidad 
ecológica limitada debido a que no se consideran algunas variables biológicas como 
el crecimiento y la natalidad que requieren tiempos de observación a más largo 
plazo. 
 
La toxicidad crónica hace referencia generalmente a pruebas de mediano y largo 
tiempo, donde se estudian efectos subletales de alteraciones metabólicas como 
respiración, fotosíntesis, crecimiento, reproducción, comportamiento u otros, a 
través de una o varias generaciones de organismos, que están o han sido expuestos 
a sustancias tóxicas. 
 
Los estudios de toxicidad crónica incluyen, además, pruebas de bioacumulación y 
autodepuración, así como de crecimiento poblacional, lo que demuestra el amplio 
espectro de pruebas que pueden ser incluidas con este nombre. Las pautas por 
seguir en este tipo de bioensayos son, por lo tanto, muy variadas, dependiendo del 
objetivo de la investigación. 
 
La selección, determinación taxonómica y mantenimiento bajo condiciones de 
laboratorio de las especies por probar son aspectos fundamentales para la correcta 
ejecución de los ensayos y la confiabilidad de los resultados. Adicionalmente, la 
validez estadística de los datos exige la utilización de un número de ejemplares 
relativamente alto, y especialmente en peces, se emplean ejemplares de talla 
reducida. 
 
 
En general, los requerimientos para la selección de las especies estándar incluyen 
una serie de aspectos difíciles de encontrar en un solo organismo. Entre estos, se 
citan en la literatura especializada los siguientes: 
 
• Amplia distribución geográfica y representatividad ecológica del área. Esto 
implica una disponibilidad permanente y un buen desarrollo de las 
poblaciones. 
• Reducida variabilidad genética y uniformidad de las poblaciones por 
ensayar. 
• Baja variabilidad en la tolerancia a tóxicos y alta sensibilidad. 
• Buen conocimiento biológico y ecológico de la especie. 
• Aceptable adaptabilidad del organismo a condiciones de laboratorio. 
 
Exceptuando algunas especies de Daphnia, no existen en Colombia organismos 
estándar para ensayos de toxicidad. Esta situación es particularmente crítica en el 
caso de especies ícticas y constituye un obstáculo para el avance de esta disciplina 
en el país. 
 
Es importante iniciar la reflexión sobre la necesidad de avanzar en el proceso de 
búsqueda de organismos autóctonos como estándares y en la unificación de 
procedimientos para la realización de ensayos de toxicidad en el ámbito nacional. 
Es indiscutible que la identificación de estándares, especialmente peces, exige un 
buen conocimiento sobre su autoecología. La carencia de información sobre la 
biología reproductiva y sobre el comportamiento de los peces bajo condiciones de 
laboratorio constituye un gran obstáculo para la determinación de especies 
potencialmente utilizables en ensayos de toxicidad. 
 
Es evidente que los requerimientos que deben cumplir los organismos estándar, 
definidos a escala internacional, son difíciles de reunir en una sola especie. No 
obstante, la gran diversidad de nuestro país y el avance en el conocimiento de los 
paquetes tecnológicos para la reproducción artificial de algunos peces favorecen el 
hallazgo de especies estándar en los órdenes regional y nacional. Es necesario 
iniciar la búsqueda de especies con ciclos de vida más cortos, que permitan 
también su utilización en pruebas de toxicidad crónica. Podría pensarse que una 
alternativa teórica es la selección de algunas formas ornamentales nativas de los 
Llanos Orientales. 
 
 
5. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS DE TOXICIDAD 
 
Como se explicó anteriormente, los ensayos de toxicidad reportan los resultados de 
dos maneras: toxicidad aguda y toxicidad crónica. 
 
La toxicidad aguda produce efectos rápidamente (48 a 96 horas). El término aguda 
viene referido al concepto de ser una respuesta corta y no implica necesariamente 
la muerte de la especie. Se denomina LC50 a la concentración del efluente que 
produce una mortalidad del 50% de la población del ensayo, mientras que la EC50 
es la concentración del efluente que produce efectos negativos apreciables en el 
50% de la población. 
 
La toxicidad crónica es el efecto de la toxicidad que se mantiene durante un 
período más o menos largo de tiempo, a menudo, del orden de la décima parte de 
la vida media de la especie o incluso superior. Los efectos crónicos incluyen la 
muerte, la reducción en el crecimiento o la reducción en la tasa de reproducción. 
 
La CENO (concentración de efectos no observados) es la mayor concentración 
continuada medida de un efluente para la cual no se observa reacción crónica 
alguna en las especies ensayadas. Cuando no se dispone del valor de la CENO, sino 
que se tienen solamente EC50 o LC50, se estima la primera a partir de la relación 
empírica: 
CENO = EC50/10 ó LC50/10 
 
Los datos de toxicidad se analizan empleando procedimientos estadísticos, 
básicamente. El método más simple para encontrar la LC50 es el método gráfico 
denominado Probit que se ilustra en el ejercicio 1, mientras que para la toxicidad 
crónica se emplean análisis de varianza y la comparación de múltiples medios de 
Duncan. 
 
Es importante anotar que cuando se hacen pruebas de toxicidad a un efluente y no 
a una sustancia química en particular, los valores de las concentraciones 
resultantes se expresan en porcentaje (concentración en volumen). Por ejemplo, 
una LC50 de 6% para un efluente significa que la muestra fue preparada con 6 
partes del efluente y completada a un volumen de 100 partes y que para dicha 
dilución se apreció la muerte del 50% de los organismos indicadores. 
 
 
Ejercicio 1: Análisis de los datos de toxicidad (Método Probit) 
 
• Determinar los valores de LC50 a 48, 60 y 96 horas, en porcentaje en 
volumen, para los datos que se presentan en el cuadro anexo. 
 
 
 
Solución: 
 
Dado que los ensayos de toxicidad siguen un modelo dosis-respuesta sigmodal, la 
LC50 se determina utilizando un papel de probabilidad siguiendo el siguiente 
procedimiento. 
 
1. Calcular los porcentajes de los organismos que murieron. 
 
 
* Ejemplo de cálculo: % organismos muertos a las 24 h = (20-8)*100/20 = 60% 
 
 
 
2. Representar gráficamente la concentración de agua residual en porcentaje 
de volumen (escala logarítmica), frente al porcentaje de animales que 
sobrevivieron el ensayo (escala de probabilidad), tal como se muestra en la 
figura 1. 
3. Ajustar los puntos a una recta, acentuando la importancia de los puntos 
situados entre los porcentajes de mortalidad 16 y 84. 
4. Para la curva de 48 h, como no se realizaron observaciones a esta hora, se 
interpola la línea entra los resultados para 24 y 60 h. 
 
 
Figura 1. Cálculo de LC50 para el ejercicio 3.1 
 
5. Calcular la concentración del agua residual empleando el percentil 50. De 
acuerdo con la figura 1, los valores estimados de LC50 son 8,3% para 48 h, 
6,5% para 60 h y 3,5% para 96 h. 
 
Comentario. Las estimaciones del valor de LC50 obtenidas por métodos gráficos 
suelen coincidir bastante con los valores que se obtienen con métodos de análisis 
más complejos. Es conveniente resaltar que no es posible establecer límites de 
confianza para los métodos gráficos de análisis. 
 
 
 
 
 
UNIDADES DE TOXICIDAD 
 
Dado que los ensayos de toxicidad generalmente se realizan en el laboratorio, es 
necesario pasar los datos de toxicidad a las condiciones de campo o reales. Para 
ello se ha implementado el concepto de unidades de toxicidad (UT). La UT 
representa el grado de toxicidadde un efluente o la concentración de una 
sustancia expresada como una fracción de la toxicidad medida (1/LC50). La toxicidad 
expresada en UT resulta más visual y los resultados más prácticos de interpretar ya 
que el valor numérico de las UT se incrementa con el aumento de la toxicidad. Por 
ejemplo, en el ejercicio 2 se observa cómo es más práctico expresar los resultados 
en UT que en dosis (LC50 ó CENO). La toxicidad más alta correspondió al valor más 
alto de UT (38,1 UTa) y no se tiende a escoger como más tóxico al efluente de 
mayor concentración (LC50 igual a 18,66). 
 
Tanto las normas como los criterios de calidad están formulados basándose en las 
unidades de toxicidad. Se define como UTa (unidad tóxica aguda) a la 
concentración verdadera medida o prevalente de un tóxico o sustancia en 
particular dividida por el umbral LC50 de dicha sustancia (por ejemplo, la 
concentración medida en un cuerpo de agua dividida entre la LC50). Para el caso de 
los efluentes, esta relación se calcula con referencia a la concentración inicial del 
efluente (la concentración real equivale al 100% del mismo). 
 
Por ejemplo, para convertir una LC50 de 2,59 en UT, simplemente se dice: una 
dilución de 2,59 en 100 corresponde a 1 UT, para el 100% de la muestra, ¿a cuántas 
UT corresponderán? Lo anterior permite definir las UTa de la siguiente manera: 
 
 
 
Por otro lado, la UTc (unidad tóxica crónica) se define como el inverso de la dilución 
del efluente para la cual no se observa respuesta alguna en ninguno de los 
organismos al final del período de exposición crónica o continua. 
 
 
 
En general, con base en los resultados de la toxicidad aguda y empleando las UTa, 
la clasificación de los efluentes se puede determinar de acuerdo con los valores 
 
 
presentados en la tabla 1; relaciones menores a 1 indican niveles no letales, y 
mayores a 1, valores letales. 
 
Tabla 1. Clasificación de toxicidad basada en Uta 
 
 
 
Adicionalmente, se ha acostumbrado a expresar la toxicidad utilizando la relación 
entre la toxicidad aguda y la toxicidad crónica (ACR). De manera simple, se define la 
ACR como el cociente entre LC50/CENO. En la práctica, la relación ACR varía 
ampliamente dependiendo de las especies utilizadas en el bioensayo y de los 
tóxicos presentes, motivo por el cual este parámetro ha perdido últimamente 
validez para determinar la toxicidad de los efluentes. 
 
Para el caso del efecto de mezclas de compuestos tóxicos cuyas unidades de 
toxicidad individuales son conocidas, se pueden estimar las unidades de toxicidad 
de la mezcla como la suma de las UT de cada compuesto. El valor de las UT también 
indica la dilución necesaria para alcanzar un nivel tóxico. 
 
Ejercicio 2. Interpretación de los resultados de un ensayo de toxicidad 
 
• Se realizó un ensayo de toxicidad utilizando tres diferentes especies de 
bioindicadores. Con base en el cuadro anexo, analizar los resultados 
obtenidos. 
 
 
 
Solución: 
 
1. Unidades de toxicidad aguda y crónica 
 
 
 
Como puede observarse, la especie más sensible corresponde a la especie Champia 
parvula porque obtuvo los valores más altos de las UT. 
 
2. Clasificación tóxica 
 
Como las UTa son mayores de 4, el efluente estudiado se puede considerar 
fuertemente o muy tóxico de acuerdo con la clasificación de la tabla 1. 
 
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TOXICIDAD 
 
Los criterios de calidad del agua aseguran la protección de los usos específicos del 
agua, estableciendo normas y límites para la presencia de tóxicos. Estos límites 
incluyen criterios cuantitativos (concentraciones permisibles de tóxicos), 
temporales (período de tiempo durante el cual se mantiene la concentración media 
de los agentes tóxicos en las aguas descargadas) y frecuenciales (expresando la 
frecuencia con que pueden ser sobrepasados los límites sin que ello produzca un 
impacto intolerable sobre la comunidad ecológica de las aguas receptoras). 
 
Los criterios actuales sobre el control de la calidad del agua protegen los 
ecosistemas contra los efectos agudos por medio de los Criterios de Máxima 
Concentración (CMC) y frente a efectos crónicos a largo plazo por medio de los 
Criterios de Concentración Continua (CCC). Estos criterios suelen aplicarse una vez 
mezclados el efluente y las aguas receptoras. Los criterios habituales constan de 
una concentración límite, un período de tiempo de concentración mantenida y una 
frecuencia de retorno. Normalmente, la CMC hace referencia a la concentración 
media en cuatro días que no puede ser superada más de una vez cada tres años, 
 
 
mientras que la CCC es la concentración media horaria que no puede ser superada 
en más de una ocasión cada tres años. 
 
APLICACIÓN DE LOS DATOS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA TOXICIDAD 
AGUDA 
 
Para proteger el agua contra los efectos agudos de la toxicidad, el CMC no debe 
exceder las 0,3 UTa de los resultados del ensayo más sensibles de los realizados, es 
decir, el CMC se calcula como: 
 
CMC = UTa * FD ≤ 0,3 * UTa 
 
En la ecuación mostrada, FD corresponde al factor de dilución. En los vertimientos 
a lagos o al mar, el FD se define como la dilución alcanzada en el supuesto de que 
se den las peores condiciones ambientales en la zona cercana al lugar donde se 
produce el vertimiento, y donde la mezcla y la dilución del efluente se obtienen a 
partir del momento inicial y la aparición de la descarga sobre la superficie del agua. 
En los vertimientos a los ríos, se toma para el valor de FD la dilución que se alcanza 
en la frontera de la zona de mezcla. A partir de diversos ensayos de toxicidad de 
efluentes para períodos de exposición de 96 horas, se ha podido comprobar que el 
factor 0,3 cubre el 91% de los cocientes LC50/LC1, donde LC1 es la concentración del 
efluente que causa la muerte al 1% de la población del ensayo. Por lo tanto, para la 
protección frente a los efectos agudos, la CMC no deberá exceder el valor de 
0,3UTa para la más sensible de las especies ensayadas. Ello quiere decir que el 
valor del CMC se aproxima al de LC1. 
 
PROTECCIÓN CONTRA LA TOXICIDAD CRÓNICA 
 
El criterio de concentración continua previene los efectos crónicos o a largo plazo 
en el entorno exterior de la zona inicial de mezcla, o zona de influencia de los 
vertimientos. Para conseguir la protección frente a los efectos crónicos, el CCC no 
debe exceder el valor de 1,0 UTc donde, UTc es el valor obtenido a partir de los 
resultados de los ensayos de la más sensible de entre al menos tres especies 
ensayadas. 
CCC = UTc * FD ≤ 1.0 * UTa 
 
 
Para comprobar si se cumplen las condiciones establecidas por las normas, deben 
comprobarse los criterios de toxicidad (tanto UTa como UTc) expresados en 
unidades de toxicidad del efluente. 
 
EJERCICIOS PROPUESTOS 
 
Los siguientes datos corresponden a un bioensayo realizado con el propósito de 
determinar la LC50. Usando el método Probit descrito en el ejercicio 1, determinar 
la LC50. 
 
 
Respuesta: 
LC50 = 34,67 
 
 
USOS Y CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA 
 
En esta parte del módulo se describen en mayor detalle los usos del agua y se 
establecen los parámetros y concentraciones de las variables que permiten tales 
usos. Antes de entrar a discutir el tema de la calidad de agua, es necesario definir o 
hacer distinción entre términos tales como criterios, objetivos y normas o 
estándares. 
 
Se entiende por criterio de calidad del agua una determinada concentración de un 
parámetro que, si se logra, se espera que se pueda dar al cuerpo de agua un 
 
 
determinado uso benéfico. Concluyendo, los criterios son aplicables a la calidad del 
agua de un recurso hídrico y no a los efluentes o descargas de aguas residuales. 
 
Los estándares o normas de calidad del agua se definen como la aplicación, con 
efectos legales, de un criterio de calidad del agua para limitar determinada 
descarga o efluente.La definición anterior implica que las normas o estándares de 
calidad se aplican principalmente a los vertimientos de aguas residuales. Cuando 
un estándar o norma se establece sobre un cuerpo de agua se está haciendo 
referencia a un objetivo de calidad. 
 
Las modificaciones antrópicas sobre varios elementos del ambiente con el 
propósito de satisfacer sus necesidades de alimento, abrigo, vestido, etc., a 
menudo generan subproductos que tienen un impacto negativo sobre los recursos 
naturales. Por ejemplo, las aguas residuales domésticas e industriales son 
descargadas en los cuerpos de agua más cercanos. Estas aguas residuales 
contienen sustancias nocivas que pueden causar enfermedades, comportamientos 
anormales y demás problemas en la vida acuática, así como también en el hombre 
cuando las ingiere. 
 
La continua dependencia de la calidad del agua superficial de los diversos y algunas 
veces conflictivos usos hace que sea necesario elaborar planes de manejo en los 
cuales se definen los usos benéficos del agua, los criterios de calidad asociados con 
cada uso y los estándares de los efluentes. Antes de empezar a describir cada uno 
de los usos más frecuentes que se le dan al agua, el lector debe revisar la 
legislación colombiana respecto a este tema. El decreto 1594 de 1984 es 
actualmente la legislación vigente más importante respecto a la regulación sobre la 
calidad del agua en los cuerpos de agua superficiales. 
 
Con el advenimiento de la industrialización y el incremento de la población, las 
necesidades de agua se aumentaron así como también subieron las exigencias con 
respecto a su calidad. A través del tiempo, las necesidades de agua han pasado de 
simplemente los requisitos para consumo e higiene personal, hasta llegar a 
necesitarse para la generación de energía nuclear. Afortunadamente, los usos que 
mayor cantidad de agua requieren (agricultura y el enfriamiento industrial) son los 
 
 
menos exigentes en cuanto a su calidad. La tabla 2 presenta la forma como los 
distintos contaminantes afectan los usos más importantes del agua. 
 
Tabla 2. Usos del agua de acuerdo con la contaminación del agua 
 
 
 
Para cada uso benéfico del agua, existen ciertos requisitos físicos, químicos y 
biológicos que se deben cumplir para asegurarse de que el agua es apta para 
utilizar en dicho uso. Los criterios de calidad del agua asociados a los diferentes 
usos benéficos del agua se discuten más adelante en este capítulo. Los usos más 
comunes que tradicionalmente se le dan al agua se pueden agrupar de acuerdo con 
la actividad en la cual se utiliza. Entre ellos se tienen: 
 
• Asimilación y drenaje o transporte de desechos 
• Navegación 
• Estéticos 
• Explotación mecánica de materiales de construcción 
• Generación de energía hidroeléctrica 
• Enfriamiento de agua en la industria 
• Agua para riego con y sin restricciones 
 
 
• Abastecimiento de agua municipal 
• Procesos industriales 
• Hábitat para peces 
• Recreación con contacto secundario (restringido). 
• Explotación manual de materiales de construcción 
• Recreación con contacto primario 
 
En la lista anterior no están incluidos todos los usos potenciales del agua debido a 
que la lista se haría demasiado extensa. En este caso solo se incluyen los usos de 
mayor generalidad en nuestro medio. Otra razón importante que sustenta lo 
anterior es el hecho que tanto los usos del agua como las normas y criterios 
evolucionan con el tiempo, lo cual significa que los entes interesados 
(corporaciones, ministerios de salud, etc.) hacen revisiones sobre el tema y 
publican nuevas regulaciones cuando lo creen conveniente. 
 
RELACIÓN ENTRE PARÁMETROS DE CALIDAD DEL AGUA Y SUS USOS BENÉFICOS 
 
Como se sabe, la calidad del agua de un recurso hídrico depende del uso que se le 
quiera dar y ésta, a su vez, está determinada por los diferentes parámetros que 
caracterizan su calidad. Los parámetros de calidad varían en importancia 
dependiendo el tipo de uso. Así, por ejemplo, los problemas y, por tanto, los 
criterios, en el uso del agua para la agricultura están relacionados principalmente 
con la salinidad, los metales pesados, los nutrientes, los sólidos suspendidos y los 
patógenos. 
 
El agua que se vaya a utilizar en la agricultura y presente un alto contenido de sales 
disueltas y altas temperaturas puede traer como consecuencia su rápida 
evapotranspiración, y la deposición y acumulación de las sales en el suelo, que 
afectan sus propiedades físicas y mecánicas como la permeabilidad y su estructura. 
 
El lago Aral en la antigua Unión Soviética es un caso que se recomienda revise el 
lector para que se familiarice con una situación en la cual el suelo se encuentra 
inutilizado por efecto del exceso de salinidad. 
 
 
 
Los nutrientes presentes en el agua sirven como fertilizantes en la agricultura, sin 
embargo, cuando la cantidad excede la demanda, en las plantas se pueden 
provocar problemas como la eutroficación. Los nutrientes de importancia son el 
nitrógeno, el fósforo y, en algunas ocasiones, el potasio, el zinc, el boro y el azufre; 
el nitrógeno es el nutriente que reporta mayores beneficios y que suele 
presentarse en exceso con mayor frecuencia en las aguas naturales. El nitrógeno 
presente en el agua puede sustituir una cantidad equivalente de abono comercial 
durante el comienzo y mitad del período de crecimiento de las plantas pero su 
exceso en la última parte del período de crecimiento puede resultar negativo para 
muchos cultivos, al provocar un excesivo crecimiento vegetativo, madurez 
retrasada o no uniforme o un descenso de la calidad del cultivo. 
 
Se han observado problemas relacionados con la obstrucción en los sistemas de 
aspersión y riego por goteo debido al desarrollo de películas biológicas en los 
aspersores, en los orificios de emisión o en las conducciones de suministro, así 
como concentraciones de algas y sólidos suspendidos, que provocan obstrucciones. 
Es así como los riesgos sanitarios están asociados a la presencia de bacterias 
patógenas, helmintos, protozoos y virus. 
 
Con base en la discusión anterior es claro que hay que saber qué sustancias 
químicas son las más importantes para un determinado uso y reúso (si es que se 
quiere hacer) del agua. La tabla mostrada en las siguientes páginas es un resumen 
de los parámetros más representativos, las consecuencias que puede traer su 
concentración, la fuente de donde provienen y la importancia que tienen cuando 
se está pensando en hacer un uso determinado del agua. 
 
CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA 
 
Debido a que este libro no tiene una orientación hacia la parte legal relacionada 
con la regulación del agua (normas y estándares), solamente el autor hace 
propuestas relativas a los criterios de calidad del agua. Los criterios de calidad 
aplicables a un determinado recurso de agua deben estar basados en la 
observación científica (bioensayos) de los efectos de los diferentes contaminantes 
sobre los organismos propios del agua y de acuerdo con las condiciones locales. Es 
importante anotar que según el tipo de uso, varía la importancia de uno u otro 
parámetro de calidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La organización que se le da a la discusión de cada uno de los usos del agua en este 
parte del módulo consiste en presentar una serie de normas o estándares 
obtenidos de la literatura revisada, y además, con base en dicha revisión 
bibliográfica, proponer los criterios del agua que el autor considera recomendables 
para obtener un determinado uso. 
 
Las organizaciones y normas relacionadas con la calidad del agua son 
innumerables. Para ser prácticos, se incluyen normas o estándares de orden global 
en un país desarrollado (EPA, de los Estados Unidos), unas específicas en un país 
desarrollado (Estado de California en los Estados Unidos), las de un país similar al 
nuestro (México), nacionales (decreto1594) y locales (Programa de saneamiento 
del río Medellín). La siguiente es la lista de las organizaciones consultadas con el 
objeto de conocer sus normas: 
 
• Guías EPA: U.S. Environmental Protection Agency (1992). Manual: Guidelines 
for Water Reuse. EPA7625/R-92/004.Washington.USA. 
• California: Normativa del Estado de California en USA. 
• NOM-001 ECOL 1996: Norma técnica ecológica de México. 
• Establishment of water quality criteria. Memorándum No. 19-1. Programa 
de Saneamiento del Río Medellín. Empresas Públicas de Medellín, 1983. 
 
Los criterios de calidad recomendados están propuestos con el principio 
fundamental de que estos sean realistas y aplicables a la condición del área de 
influencia. Son propuestos con base en la información revisada y son una guía para 
establecer el rango en el que deben estar los parámetros de calidad en cualquier 
corriente de agua, para lograr un uso que no represente riesgo para la salud 
humana ni para los recursos naturales. La presentación de los criterios propuestos 
se hace en la última columna (resaltada) de la tabla en que se presentan las 
respectivas normas o estándares revisados. 
 
Drenaje (transporte de desechos) 
 
La principal función de una corriente de agua es como medio natural de transporte 
de las aguas de escorrentía. Este uso depende de las propiedades hidráulicas del 
cauce (dimensiones, pendiente y rugosidad). La calidad del agua afecta este uso 
 
 
solamente cuando las propiedades hidráulicas del cauce se ven alteradas por el 
depósito excesivo de sedimentos y/o la presencia de plantas acuáticas y sólidos 
flotantes de gran tamaño. 
 
En consecuencia no existen valores de concentraciones o parámetros que inhiban 
el uso de las corrientes para evacuar las aguas después de una lluvia. En general, el 
criterio consiste en exigir que los cauces de las corrientes de agua y los embalses y 
lagos estén libres de materiales de gran tamaño que obstruyan el flujo del agua o 
disminuyan la capacidad de transporte y almacenamiento. 
 
Asimilación de desechos 
 
La asimilación de desechos se refiere a la utilización de un río o cuerpo de agua 
superficial para recibir, transportar y asimilar los desechos producidos por las 
actividades humanas. La capacidad regenerativa o de autopurificación que tienen 
los ríos los hace particularmente aptos para este uso. La autopurificación se refiere 
a la facultad natural o capacidad que tiene la corriente o cuerpo de agua de 
purificarse o recuperase él mismo. Esta autopurificación se debe a que los 
organismos vivos presentes en el agua utilizan (consumen) la materia orgánica para 
realizar sus funciones vitales (reproducirse, respirar, etc.). Este fenómeno se deriva 
de la habilidad que tiene el agua de disolver o capturar de la atmósfera el oxígeno 
necesario para oxidar (convertir) la mayoría de las sustancias orgánicas en sales 
inorgánicas. 
 
No es necesario o no se requieren criterios de calidad para este uso debido a que 
cualquier cuerpo de agua puede ser utilizado para asimilar desechos. 
 
Navegación 
 
La navegación, como uso del agua, está definida como la utilización de los cuerpos 
de agua para transportar mercancías y materiales con propósitos comerciales o 
industriales. El uso en los cuerpos de agua de pequeñas embarcaciones con fines 
de placer es considerado un uso recreacional. 
 
El uso de un cuerpo de agua para navegación depende principalmente del caudal, 
la profundidad, la velocidad y la sección transversal. 
 
 
Como en el caso del drenaje, no existen valores de concentraciones o parámetros 
que inhiban el uso de las corrientes para la navegación. En general, el criterio 
consiste en exigir que los cauces de las corrientes de agua y los embalses y lagos 
estén libres de materiales de gran tamaño que obstruyan el flujo del agua e 
impidan el movimiento de las embarcaciones. 
 
Uso estético 
 
La calidad estética del agua está relacionada con aquellos factores que están 
dentro y en los alrededores de un cuerpo de agua que afectan la apariencia del 
recurso. Se entiende por apariencia todos los aspectos del agua que se pueden 
detectar con los órganos de los sentidos. Por lo tanto, la calidad estética del agua 
se ve afectada por la presencia de materiales flotantes, sólidos suspendidos, 
acumulación de lodos en las orillas, el crecimiento de plantas acuáticas, la excesiva 
turbiedad, grasas. Es indeseable también la presencia de olores, especialmente de 
H2S y la disposición de basuras o desechos sólidos en las orillas. Estas condiciones 
indeseables pueden causar respuestas adversas en la salud humana y en los 
usuarios del recurso. Por seguridad se considera que un recurso hídrico con un 
contenido de oxígeno disuelto por encima de 2 mg/L no presenta estos problemas. 
 
Debido a la variedad de conceptos referentes a lo estético y a que los efectos de 
varias sustancias en el agua dependen de su localización geográfica, no es 
recomendable establecer valores numéricos para los criterios de calidad de este 
uso. Sin embargo, es importante anotar que todo cuerpo de agua debe tener unas 
condiciones mínimas de calidad; para ello es recomendable atender los siguientes 
comentarios: 
 
• Todas las corrientes de agua deben contribuir a fomentar las diferentes 
formas de vida que tengan un valor estético. Por seguridad con un 
contenido de OD por encima de 2 mg/L y una DBO5 menor de 30 mg/L se 
puede cumplir con este propósito. 
• Las aguas superficiales deben estar libres de sustancias atribuibles a 
vertimientos: 
 
- Materiales que se sedimenten formando depósitos no deseables. 
 
 
- Materiales flotantes como basuras, espumas, aceites, grasas, etc. 
- Sustancias o combinaciones de ellas que afecten la biota. 
 
En el último ítem se incluye la presencia excesiva de nutrientes y las variaciones de 
temperatura. 
 
Explotación mecánica de materiales de construcción 
 
La explotación mecánica de materiales de construcción incluye la extracción de 
arena, grava y demás materiales de construcción sin que haya un contacto 
significativo del explotador o minero con el agua. La probabilidad de ingestión del 
agua en estos casos es muy baja. Para este uso se puede suponer que son 
aplicables los mismos criterios que se establecieron para el uso anterior (estético). 
 
La extracción de grava y arena también afecta la calidad del agua. Las actividades 
que este uso requiere que se lleven a cabo en el cauce ocasionan problemas en el 
hábitat acuático y cambian el régimen hidráulico de la corriente. 
 
Estos hechos causan incrementos en la turbiedad y consecuentemente interfieren 
en otros usos como la natación y la diversión estética. Los cambios en el régimen 
hidráulico pueden causar problemas de erosión y derrumbes en la banca del cauce. 
En general se puede afirmar que los efectos adversos de la explotación mecánica 
de materiales de construcción son más graves que los de la explotación manual. 
 
Los criterios de calidad del agua propuestos para este uso son los mismos que para 
el caso de conservación del recurso estéticamente aceptable (ver apartado 
anterior). 
 
Generación hidroeléctrica 
 
La generación hidroeléctrica es uno de los usos más importantes del agua el cual la 
puede afectar significativamente. Generalmente, la turbulencia creada en la 
captación y en la tubería de presión incrementa la concentración de oxígeno 
disuelto. Asimismo, el tiempo de detención del agua en el embalse “atrapa” un alto 
porcentaje de los sólidos que entran al sistema. La combinación de estos hechos 
 
 
hace que casi en todos los casos el agua turbinada tenga una mejor calidad que el 
agua del embalse. Los factores más importantes que hay que determinar para que 
el agua de un río en un determinado tramo sirva para generación hidroeléctrica 
son: 
 
• Los posibles efectos del agua embalsada sobre los equipos mecánicos 
(salinidad, pH).• La cantidad de sedimentos que pueden aportar los tributarios (disminución 
de la capacidad útil del embalse). 
 
Estas consideraciones, aunque importantes, muy raras veces son la clave principal 
para seleccionar la localización de un proyecto hidroeléctrico. En la práctica, lo que 
se hace es mitigar estos efectos fabricando equipos mecánicos resistentes a la 
corrosión y utilizando concretos especiales. 
 
Resumiendo, no existen criterios de calidad aplicables a este uso. Cada caso es una 
situación particular y es necesario estudiarla por separado. Por ello siempre un 
proyecto hidroeléctrico requerirá de la elaboración de un estudio de impacto 
ambiental. 
 
Enfriamiento industrial 
 
La industria a menudo utiliza el agua como refrigerante. Los sistemas de 
enfriamiento se pueden ver afectados por la acumulación de sarro ocasionado por 
la dureza del agua. 
 
En general, este uso no requiere un agua de alta calidad. En la literatura revisada, 
no se encuentran específicamente normas sobre este uso del agua, razón por la 
cual en la tabla 3 solamente se especifican los criterios máximos recomendados 
para este uso. 
 
Para evitar la presencia de olores, se recomienda que el agua para enfriamiento 
tenga un contenido de oxígeno disuelto por encima de 2 mg/L. 
 
 
 
 
Tabla 3. Criterios de calidad para uso del agua para enfriamiento industrial 
 
 
 
Irrigación o riego 
 
Los criterios de calidad aplicables al agua para utilizarla en irrigación o riego deben 
estar basados no solamente en los efectos directos sobre las plantas y los efectos 
sobre el consumidor final (hombre, animales, etc.) sino también en las 
consecuencias sobre el suelo. Adicionalmente, se debe tener en cuenta que el agua 
para irrigación, en la mayoría de los casos, no recibe ningún tratamiento antes de 
ser aplicada a los cultivos. 
 
Varios de los componentes del agua son micronutrientes necesarios para el 
crecimiento de las plantas o cultivos. Cuando están en exceso estos 
micronutrientes pueden ser tóxicos causando retardo en el crecimiento de las 
plantas. Por ejemplo, el boro, un elemento común en las aguas residuales 
domésticas y en ciertos desechos industriales, es necesario en muy pequeñas 
cantidades (trazas) para el crecimiento de las plantas, sin embargo, 
 
 
concentraciones por encima de 0,5 mg/L son dañinas para las plantaciones de 
cítricos y las oleaginosas. 
 
Inclusive, para los cultivos más tolerantes, concentraciones superiores a 4 mg/L de 
boro se consideran riesgosas. Las sales de calcio, magnesio, sodio y potasio, cuando 
están presentes en cantidades excesivas, reducen la capacidad osmótica de las 
plantas, impidiendo la absorción de los nutrientes del suelo. Estas sales también 
pueden tener efectos químicos indirectos que afectan el metabolismo de las 
plantas y reducen la permeabilidad del suelo entorpeciendo el drenaje y la 
aireación. 
 
El uso del agua en la agricultura o para irrigación se puede clasificar en dos 
categorías. La primera, el riego restringido que es el que se refiere a aquellos 
productos agrícolas que no son comestibles como las flores, el riego de campos 
deportivos y zonas verdes, productos de la ganadería como pastos o productos 
alimenticios que tienen un procesamiento comercial (conservas) o que 
habitualmente se consumen cocidos. La segunda categoría está relacionada con el 
uso del agua para riego no restringido que son aquellos cultivos de alimentos que 
se consumen directamente (crudos) o que simplemente no tienen ningún 
procesamiento comercial como es el caso de las hortalizas. 
 
La tabla 4 reúne los estándares y criterios encontrados en la literatura revisada, 
aplicables al riego restringido (riego de cultivos no alimenticios, pasto para 
animales lecheros, fibra y cultivos de semilla, riego de cultivos de alimentos 
comercialmente procesados). La última columna, Valor propuesto (resaltada) de la 
Tabla 4, no es una norma, simplemente corresponde a los criterios del agua 
recomendados por el autor para usar el agua en el riego restringido. 
 
Abastecimiento de agua municipal 
 
El objetivo principal de un sistema de abastecimiento de agua municipal es 
suministrar agua libre de sustancias químicas y organismos que produzcan efectos 
adversos en la salud de los seres vivos o consumidores. La presencia de 
microorganismos patógenos produce la mayoría de las enfermedades 
gastrointestinales mientras que las altas concentraciones de arsénico, bario, 
 
 
cadmio, cromo, plomo, selenio y plata pueden producir serios efectos en los 
órganos internos del cuerpo humano. Entre los efectos potenciales están los daños 
en el sistema nervioso central produciendo posiblemente parálisis, degeneración 
de los riñones, cirrosis, cáncer de la piel y daños cerebrales, especialmente en los 
niños. 
 
Tabla 4. Estándares y criterios de calidad para uso del agua para irrigación 
(agricultura restringida) 
 
 
 
Altas concentraciones de sales (sólidos disueltos, cloruros, sulfatos) pueden 
impartir sabores y efectos laxantes al agua. Adicionalmente, los suministros de 
agua potable deben estar exentos de olores, sabores, color y tener una 
temperatura aceptable. 
 
 
 
En el caso del agua de abastecimiento municipal es necesario distinguir entre la 
calidad del agua que debe tener el recurso para poder ser utilizado como fuente de 
abasto (calidad del agua cruda) y la calidad del agua que debe tener el agua para 
consumo (calidad del agua tratada). Los criterios de calidad del agua cruda para 
abastecimiento están incluidos en el decreto 1594 de 1984 (o el que lo modifique), 
mientras que las normas de calidad del agua tratada o potable están en la 
resolución 2115 de 2007 (o la que la modifique). 
 
Procesos industriales 
 
Varios procesos industriales utilizan el agua como un ingrediente en sus productos 
terminados, por ejemplo, la industria de agentes de limpieza y la de alimentos. Los 
requerimientos para estos usos varían de industria a industria. Aún en la misma 
industria, los requerimientos pueden variar debido a diferencias en la edad de las 
plantas, el diseño de los procesos y las formas de operación. Dada la necesidad de 
tener una calidad del agua específica, las industrias desarrollan sus propios 
sistemas de abasto o utilizan el sistema municipal con un tratamiento 
complementario para producir la calidad deseada. 
 
En la literatura se encuentran numerosas referencias sobre problemas que pueden 
resultar debido a la presencia de impurezas en el agua cuando se usa para procesos 
industriales. Por ejemplo, cantidades excesivas de hierro y manganeso pueden 
afectar el sabor y el color de los alimentos y bebidas, y causan decoloración en los 
textiles. Adicionalmente, las bacterias no patógenas, las algas, o los hongos pueden 
afectar la calidad de ciertos textiles y del papel. El agua “dura” afecta diversos usos 
industriales. Los depósitos de sarro interfieren con los sistemas de calentamiento o 
enfriamiento. Por el contrario, en la industria cervecera se requiere utilizar agua 
con alta dureza para asegurar el óptimo de la reacción enzimática durante el 
lavado. Muy poca dureza afecta la operación del proceso de alimentos. 
 
Como se mencionó anteriormente, la calidad del agua requerida por la industria, 
excluyendo el agua para enfriamiento, depende fundamentalmente del producto 
que se va a elaborar. Por consiguiente, cada industria en particular debe 
determinar los criterios de calidad que requiere el agua por utilizar en su proceso. 
 
 
 
Hábitat para peces 
 
Definir criterios de calidad para preservar peces y otras formas de vida acuáticas es 
una tarea difícil debido a la tremenda variabilidad de las diversas formas de vida 
acuática. La literatura reporta las observaciones científicas bajo las cuales los 
criterios para algunos parámetros se deben basar. 
 
Se sabe, por ejemplo, que la toxicidaddel mercurio causa mutaciones en algunas 
especies de peces. Al igual que el cadmio y otros metales, el mercurio tiende a 
acumularse en los tejidos de los organismos acuáticos lo cual los inutiliza como 
fuentes de alimento. 
 
Las bacterias coliformes fecales, algunos patógenos y los virus que se encuentran 
en el agua y los sedimentos tienden a concentrarse en las conchas de los 
organismos acuáticos, moluscos especialmente, provocando enfermedades cuando 
se ingieren sin el adecuado cocimiento. 
 
La mayoría de las observaciones que reporta la literatura han sido realizadas en 
zonas templadas, sin embargo, son experiencias útiles que deben tomarse en 
cuenta en las regiones tropicales. 
 
Recreación con contacto secundario (limitado) 
 
La recreación con contacto limitado incluye las actividades relativas al agua tales 
como la pesca recreativa y comercial manual, canotaje y la navegación (en bote) en 
las cuales el contacto con el agua es accidental y la probabilidad de ingerir 
cantidades apreciables de agua es muy baja. 
 
Explotación manual de materiales de construcción (arena/grava) 
 
La calidad del agua es un factor de importancia cuando la extracción de materiales 
de construcción se realiza dentro del cauce de la corriente. Es especialmente 
importante cuando la explotación requiere el contacto de los trabajadores o 
mineros con el agua. De esta forma existe obviamente la posibilidad de que se 
presenten enfermedades relacionadas con el agua contaminada. 
 
 
Se pueden presentar enfermedades diarreicas, fiebre tifoidea, infecciones de la 
piel, los oídos, los ojos, etc. 
 
Recreación con contacto primario 
 
La recreación con contacto primario o sin restricciones consiste en aquellas 
actividades en las cuales existe contacto prolongado y hay posibilidad de ingerir 
agua. En ríos, lagos y embalses (se exceptúan piscinas), la recreación con contacto 
incluye actividades como la natación y el buceo. 
 
Este uso requiere establecer criterios de calidad debido a la posible presencia en el 
agua de bacterias, virus, hongos y otros organismos que pueden ser patógenos o 
infectar al hombre. 
 
Cuando se presentan valores de pH alejados de 7,4, se presenta irritación en los 
ojos. La temperatura también puede afectar la recreación en las aguas 
superficiales. Las temperaturas altas afectan la biota acuática, y por lo tanto, la 
pesca. 
 
Además, se sabe que las temperaturas altas limitan la disipación del calor del 
cuerpo, en consecuencia, nadar períodos prolongados en aguas con temperaturas 
altas puede ocasionar problemas fisiológicos al elevarse la temperatura del cuerpo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUESTIONARIO DE EXAMEN 
EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LA 
CALIDAD DEL AGUA N° I 
 
 
1. ¿Qué entiende por Toxicología Acuática? 
2. ¿En qué consiste la clasificación de los tóxicos? 
3. ¿Cómo se lleva a cabo la evaluación de los resultados de toxicidad? 
4. ¿Cuáles son las unidades de toxicidad? 
5. ¿Cómo puede lograrse la protección contra la toxicidad aguda y contra 
la toxicidad crónica? 
6. Mencione y explique brevemente cuáles son los criterios de calidad del 
agua.