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Hidrografía

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26/4/2024

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CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL LAGO DE
TOTA (BOYACÁ)

ANGIE DANIELA CASTRO FONSECA

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL
BOGOTÁ
2018

CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA DE LA LAGUNA
DE TOTA (BOYACÁ)

ANGIE DANIELA CASTRO FONSECA

Asesor:
Luis Alejandro Camacho
Ingeniero Civil. M.Sc.Ph.D
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Facultad de Ingeniería

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL
BOGOTÁ
2018

TABLA DE CONTENIDO

LISTA DE TABLAS…………………………………………………………………….
LISTA DE FIGURAS…………………………………………………………………….
LISTA DE ANEXOS…………………………………………………………………….
PALABRAS CLAVES……………………………………………………………………
CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN……………………………………………………….
1.1 Justificación…………………………………………………………………………
1.2 Definición del problema…………………………………………………………….
1.3 Pregunta de investigación……………………………………………………………
1.4 Objetivos……………………………………………………………………………
1.4.1 Objetivo general……………………………………………………………….
1.4.2 Objetivos específicos………………………………………………………….
1.5 Metodología…………………………………………………………………………
1.5.1 Recopilación de información bibliográfica……………………………………
1.5.2 Aspectos generales de la visita de campo y el muestreo………………………
1.5.3 Análisis de laboratorio……………………………………………………….
1.5.4 Discusión de resultados……………………………………………………….
1.6 Resultados principales……………………………………………………………….
1.7 Resumen de contenido………………………………………………………………
CAPÍTULO II. REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE…………………………………
2.1 Conceptos básicos………………………………………………………………….
2.2 Pesticidas utilizados en los cultivos aledaños al Lago de Tota…………………….
2.3 Parámetros analizados en la Cuenca del Lago de Tota…………………………….
2.4 Estudios de impacto ambiental en cuerpos hídricos……………………………….
2.5 Usos y estándares de la calidad de agua…………………………………………….
2.5.1 Normatividad Colombiana……………………………………………………
2.5.2 Estándares internacionales de la calidad del agua…………………………….
CAPÍTULO III. ÁREA DE ESTUDIO………………………………………………….
3.1 Descripción general…………………………………………………………………
3.2 Diagnóstico………………………………………………………………………….
3.2.1 Problema central………………………………………………………………
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3.2.2 Calidad y oferta del recurso hídrico………………………………………….
3.2.3 Gobernanza……………………………………………………………………
3.3 Aspectos a resaltar de la visita de campo……………………………………………
CAPÍTULO IV. MEDICIONES EN CAMPO Y ANÁLISIS DE LABORATORIO…….
4.1 Lugares de medición…………………………………………………………………
4.2 Toma de muestras……………………………………………………………………
4.3 Determinantes de la calidad del agua……………………………………………….
4.4 Análisis de laboratorio………………………………………………………………
CAPÍTULO V. RESULTADOS Y ANÁLISIS………………………………………….
5.1 Presentación general de los resultados………………………………………………
5.2 Comparación con la Normatividad Colombiana…………………………………….
5.3 Comparación con Estándares Internacionales………………………………………
5.4 Evaluación del riesgo………………………………………………………………
5.5 Validez y alcance…………………………………………………………………...
CAPÍTULO VI. CONCLUSIONES…………………………………………………...….
6.1 Conclusiones generales…………………………………………………..…………
6.2 Conclusiones del cumplimiento de los objetivos……………………………………
6.3 Conclusiones de la metodología y el muestreo………………………………..……
6.4 Conclusiones de los resultados……………………………………………………...
CAPÍTULO VII. RECOMENDACIONES…………………………………………...…..
7.1 Recomendaciones para estudios posteriores…………………………………….….7.2 Recomendaciones para las entidades encargadas del Lago de Tota………….…….
CAPÍTULO VIII. REFERENCIAS………………………………………………….……
CAPÍTULO IX. ANEXOS…………………………………………………………….….

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación toxicológica para los plaguicidas…………………………………
Tabla 2. Riesgos eco toxicológicos asociados al uso del Mancozeb……………………..
Tabla 3. Rangos de oxígeno disuelto y sus concentraciones eco sistémicas……………..
Tabla 4. Normatividad Colombiana. Uso doméstico…………………………………….
Tabla 5. Normatividad Corporación Autónoma Regional………………………………..
Tabla 6. Estándares Internacionales………………………………………………………
Tabla 7. Área y población de los municipios abastecidos por el Lago de Tota…………..
Tabla 8. Tránsito de Crecientes en el Lago de Tota………………………………………
Tabla 9. Aporte de Agua al Lago de Tota………………………………………………..
Tabla 10. Recipientes y Formas de Preservación……………………………….………..
Tabla 11. Características generales del muestreo realizado………………………………
Tabla 12. Datos tomados en campo………………………………………………………
Tabla 13. Resultados para plaguicidas organofosforados………………………………..
Tabla 14. Parámetros analizados en el laboratorio……………………………………….
Tabla 15. Comparación de los resultados con Decreto 1594 de 1984……………………
Tabla 16. Comparación de los resultados con normatividad de la CAR…………………..
Tabla 17. Parámetros físico químicos de la gallinaza……………………………………
Tabla 18. Cepas dañinas de E-Coli……………………………………………………….
Tabla 19. Comparación de los resultados con Estándares Internacionales...…………….

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Ruta de los contaminantes potenciales de los cuerpos de agua………………..
Figura 2. Composición de los sólidos……………………………………………………
Figura 3. Impacto Ambiental…………………………………………………………….
Figura 4. Ubicación Geográfica de la Cuenca del Lago de Tota…………………………
Figura 5. Municipios que contiene la Cuenca del Lago de Tota………………………….
Figura 6. Cultivos de cebolla aledaños al lago de tota……………………………….…..
Figura 7. Cultivos de cebolla aledaños al lago de tota……………………………………
Figura 8. Agricultores de la zona…………………………………………………………
Figura 9. Agricultores de la zona…………………………………………………………
Figura 10. Escorrentía proveniente de los cultivos de cebolla…………………………...
Figura 11. Ubicación Playa Blanca………………………………………………………
Figura 12. Ubicación Municipio Aquitania………………………………………………
Figura 13. Registro fotográfico del punto 1………………………………………………
Figura 14. Registro fotográfico del punto 2………………………………………………
Figura 15. Registro fotográfico del punto 3………………………………………………
Figura 16. Medición con sondas………………………………………………………….
Figura 17. Llenado de envases……………………………………………………………
Figura 18. Nevera de refrigeración……………………………………………………….
Figura 19. DBO medida en el Lago de Tota……………………………………………..
Figura 20. DQO medida en el Lago de Tota………………………………………………
Figura 21. Temperatura medida en el Lago de Tota……………………………………...
Figura 22. Oxígeno disuelto medido en el Lago de Tota…………………………………
Figura 23. Conductividad medida en el Lago de Tota……………………………………
Figura 24. Coliformes totales medidos en el Lago de Tota……………………………….
Figura 25. E-Coli medida en el Lago de Tota……………………………………………
Figura 26. pH medido en el Lago de Tota………………………………………………..
Figura 27. Fosfatos medidos en el Lago de Tota…………………………………………
Figura 28. Fósforo total medido en el Lago de Tota……………………………………..
Figura 29. Nitratos medidos en el Lago de Tota………………………………………….
Figura 30. Nitrógeno amoniacal medido en el Lago de Tota…………………………….
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Figura 31. SST medidos en el Lago de Tota……………………………………….…….
Figura 32. Turbiedad medida en el Lago de Tota………………………………………..
Figura 33. POF medidos en el Lago de Tota…………………………………………….
Figura 34. Comparación de pH con Decreto 1594 de 1984………………………………
Figura 35. Comparación de pH con Acuerdo 043 del 2006………………………………
Figura 36. Comparación de OD con Normatividad Nacional……………………………
Figura 37. Comparación de conductividad con Decreto 1594 de 1984………………….
Figura 38. Comparación de coliformes totales con Normatividad Nacional…………….
Figura 39. Comparación de E-Coli con Normatividad Nacional…………………………
Figura 40. Comparación de DBO con Acuerdo 043 del 2006……………………………
Figura 41. Comparación de fosfatos con Decreto 1594 de 1984…………………………
Figura 42. Comparación de nitratos con Normatividad Nacional………………………..
Figura 43. Comparación de nitrógeno amoniacal con Acuerdo 043 del 2006……………
Figura 44. Comparación de turbiedad con Acuerdo 043 del 2006………………………
Figura 45. Comparación de SST con Normatividad Nacional……………………………
Figura 46. Comparación de POF con Normatividad Nacional……………………………
Figura 47. Comparación de pH con Normativa de la EPA……………………………….
Figura 48. Comparación de pH con Normativa de Costa Rica…………………………..
Figura 49. Comparación de pH con Normativa de la EEUU…………………………….
Figura 50. Comparación de OD con Normativa de Costa Rica…………………………..
Figura 51. Comparación de DBO con Normatividad Internacional……………………...
Figura 52. Comparación de nitratos con Normatividad Internacional……………………
Figura 53. Comparación de nitrógeno amoniacal con Normativa de Costa Rica………..
Figura 54. Comparación de SST con Normatividad Internacional………………………

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LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Datos Tomados en la Salida de Campo……………………………….………..
Anexo 2. Registro Fotográfico de los tres puntos del muestreo…………………………….
Anexo 3. Registro Fotográfico de los cultivos de cebolla…………………………………
Anexo 4. Registro Fotográfico de los agricultores de la zona……………………………..
Anexo 5. Registro Fotográfico de la metodología empleada en campo…………..………
Anexo 6. Normatividad Colombiana Vigente: Decreto 1594 de 1984…………………….
Anexo 7. Acuerdo número 43 del 17 de Octubre del 2006 de la CAR………….………..
Anexo 8. Informe de Resultados de Laboratorio………………………………………….

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Palabras claves:

Cuenca hidrográfica del Lago de Tota, plaguicida, fertilizante, cultivos, fuente de
abastecimiento, abono, estándares de calidad, actividad agrícola, cebolla, normatividad.

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

El agua es un recurso natural imprescindible en la vida del planeta e indispensable para suplir
las necesidades fisiológicas, socioeconómicas y culturales del ser humano. Además de asegurar
el bienestar individual y colectivo de una sociedad, el agua también es un componente que
contribuye al funcionamiento de los ecosistemas, y al avance económico, industrial, social y
cultural de una comunidad. (Ramade, 1994, en SIAC, 2002). Como bien se sabe, el agua como
recurso tiene las funciones de abastecimiento, paisajismo, recreación, generación de
electricidad, navegación, entre otras, y, para cada una de estas funciones es necesario conocer
y evaluar las condiciones del cuerpo de agua determinado. Para el caso del agua como fuente
de abastecimiento, es necesario velar por una calidad óptima del recurso hídrico destinado a
suplir las necesidades básicas de una población. Así se especificó en el acuerdo de Río, en
donde se identificó la necesidad de mantener un monitoreo permanente en las fuentes
importantes de agua, en el cual se involucre su calidad, cantidad, y las fuentes antropogénicas
que afectan el recurso (Ramírez, 2005).

La sobrepoblación y urbanización son problemas actuales que están ejerciendo presión sobre
distintos recursos naturales. Una de las más grandes problemáticas ambientales actuales es la
contaminación hídrica, la cual es definida como la alteración de sus capacidades físicas,
químicas, biológicas, organolépticas y radioactivas, como resultado de las actividades humanas
o procesos naturales (Decreto 475 de 1998).

Para el caso específico de Colombia, las fuentes hídricas existentes en el país son numerosas,
sin embargo, muchas de ellas se han visto en riesgo por la contaminación, que, en su mayoría,
recae sobre las aguas superficiales, a través de vertimientos, derrames, desechos y depósitos
directos o indirectos de toda clase de materiales (Decreto 475 de 1998). Actualmente, la mayor
fuente de contaminación hídrica es la colección y descarga de aguas residuales, domésticas,
industriales, agrícolas, ganaderas, mineras, entre otras. Estos vertimientos suelen contener
varios de los principales agentes contaminantes del recurso hídrico, entre los cuales están los
agentes patógenos, los desechos orgánicos, los compuestos de metales tóxicos, los ácidos, los
nutrientes, los detergentes, los plaguicidas, las sustancias radioactivas y varias partículas
insolubles de suelo (Segura, 2007). En la figura 1, se ilustra de forma sistemática las principales
trayectorias de los contaminantes que afectan la calidad del agua.

Figura 1: Ruta de los contaminantes potenciales de los cuerpos de agua.

Fuente: Segura, L. (2007).

Una de las actividades antropogénicas que tienen un gran impacto negativo en aguas
superficiales y aguas subterráneas es la agricultura. La contaminación de aguas por actividades
agrícolas tiene efectos directos e indirectos en la salud humana. Según informes de la OMS,
los niveles de nitrógeno en el agua subterránea han aumentado en muchas partes del mundo
como consecuencia de la intensificación de las prácticas agrícolas (OMS, 1993). Una de las
principales problemáticas asociadas a las prácticas agrícolas es el uso de pesticidas y
fertilizantes. Por un lado, la aplicación de fertilizantes trae como consecuencia la escorrentía
de nutrientes, especialmente fósforo, el cual da lugar a la eutrofización y produce mal gusto y
olor en el abastecimiento público de agua. Por otro lado, el uso de plaguicidas da lugar a la
contaminación del agua superficial y la biota, y algunos pueden lixiviarse en las aguas
subterráneas, provocando problemas para la salud humana a través de los pozos contaminados
(FAO, 2015).

Por lo anterior, es necesario realizar una caracterización en la Cuenca Hidrográfica del Lago
de Tota, que permita estimar cual es el efecto negativo que están produciendo diversas fuentes
de contaminación hídrica, como lo son el uso indiscriminado de pesticidas y fertilizantes en los
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cultivos de cebolla que se encuentran alrededor del lago, y el vertimiento de aguas residuales
del municipio de Aquitania a este cuerpo de agua.

1.1 Justificación

El agua dulce constituye un recurso escaso, amenazado y en peligro. De acuerdo con estudios
sobre los balances hídricos del planeta, solamente el 1% delagua dulce en el mundo, escurre
por las cuencas hidrográficas en forma de arroyos y ríos y se depositan en lagos, lagunas y en
otros cuerpos superficiales de agua (Jumapam, 2015). Sin embargo, ese porcentaje mínimo de
agua disponible para uso humano se está reduciendo cada vez más, debido a la degradación de
su calidad por actividades antropogénicas. La intervención directa e indirecta del ser humano
en los cuerpos de agua altera sus condiciones fisicoquímicas, ya que aumentan las
concentraciones de materia orgánica, sólidos disueltos y turbiedad, y, además, se genera una
contaminación de la fuente por contaminantes específicos como metales pesados,
hidrocarburos, pesticidas u otros, que incluso tienen naturaleza cancerígena y teratogénica
(CORPOBOYACA, 2004).

Según el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS), la
selección de una fuente de abastecimiento debe realizarse basándose en la calidad
microbiológica y fisicoquímica del agua, la ocurrencia de eventos de sequía, la confiabilidad,
seguridad y economía del proceso de captación, y la facilidad de acceso, operación y
mantenimiento.

Dada la importancia ecológica, económica y social que tiene la cuenca del Lago de Tota para
la región y para el país, es indispensable hacer un estudio en este cuerpo de agua para
determinar la calidad de la fuente, ya que una alta calidad del lago significa un valor no solo
de abastecimiento, sino también un valor paisajístico, pecuario, recreativo y turístico. Por esta
razón, lo que se busca con este proyecto de investigación es determinar si el agua del Lago de
Tota cumple con los estándares establecidos en la normatividad colombiana, ya que son muchas
las personas que tienen esta cuenca hidrográfica como la principal fuente abastecimiento.

1.2 Definición del problema

El Lago de Tota es un cuerpo de agua natural situado en el departamento de Boyacá, Colombia.
Esta cuenta hidrográfica cuenta con un área de 22,370 hectáreas, y sus aguas son las encargadas
de abastecer los municipios de Sogamoso, Iza, Tota, Aquitania, Belencito, Firavitoba, Nobsa y
Cuítiva. (Mojica, 2011). Sin embargo, la calidad de esta fuente de agua se está viendo afectada
por la gran cantidad de cultivos de cebolla que se encuentran alrededor del lago, en los cuales
se usa de manera indiscriminada diferentes tipos de fertilizantes, pesticidas y abonos orgánicos.
Esto constituye una problemática ambiental de interés, ya que es inevitable que el Lago de Tota
se contamine con estos compuestos químicos, dada la infiltración de los mismos en las aguas
subterráneas que desembocan en el lago, y a la escorrentía proveniente de los cultivos que llega
a este cuerpo de agua.

Según un estudio realizado por la Universidad Nacional de Colombia, en los cultivos que se
encuentran alrededor del lago, se aplican a los suelos cerca de 430 toneladas de plaguicidas y
63,450 toneladas de gallinaza anuales, sin control alguno en la dosificación y la frecuencia de
aplicación de los mismos (Martínez, 2014). Estas cifras indican que el riesgo potencial de
contaminación para las aguas del lago es alto, dado que la carga contaminante que está
ingresando a este cuerpo de agua realmente puede generar un efecto negativo, e incluso
irreversible en el Lago de Tota. Dado que este cuerpo de agua es la principal fuente de
abastecimiento del departamento de Boyacá, una afectación en la calidad del mismo, implica
varias consecuencias para los habitantes de la región, los cuales usan el agua de este lago para
los sistemas agrícolas, para el consumo humano, para el uso pecuario y demás quehaceres
domésticos.

Un problema ambiental adicional en esta cuenca hidrográfica, es la contaminación por aguas
negras, ya que el Municipio de Aquitania, que cuenta con aproximadamente 15,241 habitantes,
vierte sus aguas residuales al Lago de Tota sin ningún tipo de tratamiento, lo cual claramente
trae consecuencias negativas para este cuerpo de agua, debido a la alta concentración de
contaminantes presentes en las aguas negras municipales. Las consecuencias de esta situación
las están percibiendo principalmente las poblaciones que viven aguas abajo de los efluentes del
La Laguna de Tota, las cuales están usando aguas contaminadas con minerales, iones de fósforo
y nitrógeno, coliformes fecales, entre otros contaminantes, tanto para su consumo como para
el riego de sus cultivos (Ramírez, 2005).
https://es.wikipedia.org/wiki/Cuerpo_de_agua
https://es.wikipedia.org/wiki/Boyac%C3%A1
https://es.wikipedia.org/wiki/Colombia
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Expuesto lo anterior, el presente trabajo de investigación pretende realizar una investigación
en donde se estimen experimentalmente las concentraciones de los plaguicidas y fertilizantes
en el lago, así como las concentraciones de otros parámetros asociados a la contaminación
hídrica, para así determinar los efectos generados por el vertimiento de aguas residuales y por
el uso indiscriminado de pesticidas en los cultivos aledaños al Lago de Tota.

1.3 Pregunta de Investigación

¿Es el Lago de Tota una fuente de abastecimiento aceptable, teniendo en cuenta las descargas
residuales que recibe, y, el uso de pesticidas, fertilizantes y abonos orgánicos usados en las
9,000 hectáreas de cultivos de cebolla presentes en esta cuenca hidrográfica?

1.4 Objetivos

1.4.1. Objetivo General

Evaluar la calidad del agua de la Cuenca Hidrográfica del Lago de Tota, por medio de una
caracterización preliminar realizada en tres puntos clave de esta fuente hídrica. Para ello, es
necesario tener en cuenta los distintos factores que afectan la calidad y oferta del recurso, así
como las distintas actividades agrícolas que se realizan en esta zona.

1.4.2. Objetivos Específicos:

1. Analizar los distintos parámetros que determinan la calidad de un cuerpo de
agua, tales como DBO, DQO, oxígeno disuelto, pH, conductividad, coliformes
totales, e-coli, fosfatos, fósforo total, nitrógeno amoniacal, nitratos y turbiedad.
2. Establecer el grado de afectación que está ejerciendo la excesiva e
indiscriminada actividad agrícola alrededor del Lago de Tota, a través de
ensayos para plaguicidas organofosforados.
3. Conocer qué tipo de plaguicidas son usados en los cultivos de cebolla aledaños
al Lago de Tota.
4. Determinar si La Laguna de Tota es una fuente de abastecimiento aceptable para
los distintos municipios que usan este cuerpo de agua para satisfacer sus
necesidades básicas.
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5. Verificar el cumplimento de la normatividad ambiental nacional e internacional
en la cuenca hidrográfica del Lago de Tota.

1.5 Metodología

La metodología empleada para poder cumplir los objetivos de este proyecto de investigación
se compone de cuatro aspectos principales: La recopilación de información bibliográfica, la
visita de campo y muestreo, el análisis de laboratorio, y, la discusión de los resultados
obtenidos. La descripción de cada uno de los aspectos mencionados se muestra a continuación.

1.5.1 Recopilación de Información Bibliográfica

Para el desarrollo de este proyecto, el primer paso fue hacer una búsqueda bibliográfica para
recopilar datos importantes del Lago de Tota, tales como los distintos afluentes y efluentes, la
población abastecida por este cuerpo de agua, la descripción de las actividades agrícolas
realizadas en la zona, la oferta del recurso hídrico, la gobernanza, entre otros. Asimismo, se
recolectó información de estudios previos realizados por CORPOBOYACÁ y otras entidades
gubernamentales en la cuenca del Lago.

Adicional a eso, se recolectó información pertinente sobre fertilizantes y pesticidas, y, sobre
los parámetros físico-químicos que se evaluarían en este cuerpo de agua, de tal forma que se
pudiera tener una visión clara de la situación ambiental a analizar.

1.5.2 Aspectos Generales de laVisita de Campo y el Muestreo

Después de tener una amplia información bibliográfica, el paso a seguir fue realizar una visita
detallada de campo, en la que se recorrieron tres zonas importantes en la cuenca: Playa Blanca,
La Península del Potrero y la cabecera del Río Upía. En esta visita de campo fue posible hacer
un reconocimiento del área, conversar con los agricultores de la zona, y, realizar el muestreo
en los tres puntos mencionados anteriormente. En cada uno de estos lugares se recogió agua en
un balde, en el cual, se midieron los valores de pH, conductividad y oxígeno disuelto con las
sondas suministradas por la Universidad de los Andes (Anexo 5). Después de estas mediciones
se trasvasó el agua del balde en los distintos envases para su posterior análisis en el laboratorio.
Inmediatamente después de llenar los envases, estos se acomodaron en una nevera de icopor
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llena de hielo, para así asegurar la conservación de las muestras mientras se llevaban al
laboratorio de la Universidad.

1.5.3 Análisis de laboratorio

El paso a seguir después de la visita de campo y el muestreo realizado, fue llevar las muestras
de agua al laboratorio para su posterior análisis. Los ensayos de laboratorio correspondientes
se realizaron en la Universidad de los Andes, cuyas instalaciones cuentan con los protocolos
establecidos para el análisis de muestras. En la campaña de toma de muestras se siguieron las
pautas y recomendaciones establecidas por el personal de laboratorio a cargo del análisis de
muestras. Asimismo, se cumplió con el plazo máximo de veinticuatro horas establecido por el
laboratorio para la recepción de muestras para un correcto análisis de DBO. Los ensayos
realizados en el laboratorio fueron: DBO, DQO, coliformes totales, E-Coli, fosfatos, fosforo
total, nitratos, nitrógeno amoniacal, solidos suspendidos totales, turbiedad y plaguicidas
organofosforados.

1.5.3 Discusión de resultados

Después de tener los resultados de los ensayos realizados en el laboratorio se procedió a
analizar la información obtenida. Se comparó cada parámetro con los lineamientos establecidos
en normativas nacionales e internacionales, para así, concluir acerca de la viabilidad de usar el
agua del Lago de Tota para el abastecimiento humano.

1.6 Resultados Principales

De acuerdo a los resultados obtenidos en los ensayos del laboratorio y en las mediciones de
campo, se observó que, de los catorce parámetros analizados, solo uno de ellos no cumple con
la normatividad en ninguno de los tres puntos de medición. Dicho parámetro es la bacteria E-
Coli, la cual, según los estándares establecidos para los usos del agua, no puede estar presente
en una fuente destinada para el abastecimiento humano, ya que no todos los municipios cuentan
con un sistema de desinfección adecuado para garantizar la remoción completa de dicha
bacteria. Por ejemplo, la Planta de Potabilización del Sur, la cual abastece a la parte sur de
Sogamoso, Cuitiva y otras veredas cercanas, solo cuenta con un sistema de aireación y un
proceso de filtración (Plan de ordenamiento territorial del municipio de Sogamoso, 2013).
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Adicionalmente, se obtuvo que el valor de pH registrado en la salida de campo tampoco se
encontraba en el intervalo permitido en uno de los puntos de medición (Playa Blanca). De igual
manera, la turbiedad y el oxígeno disuelto no presentaban los valores permisibles en un cuerpo
de agua destinado para consumo humano en el punto de medición número tres (Nacimiento del
Río Upía). Un resultado importante obtenido con este proyecto de investigación, es que la
concentración de plaguicidas organofosforados no sobrepasa los límites establecidos en la
normatividad colombiana. Por lo tanto, fue posible concluir que, aunque el efecto de los
pesticidas y fertilizantes no es lo suficientemente preocupante, este cuerpo de agua no es apto
para el consumo humano, ya que no cumple con los requerimientos microbiológicos.

1.7 Resumen de Contenido

El presente trabajo consta de nueve capítulos: Introducción, revisión del estado del arte, área
de estudio, mediciones de campo y análisis de laboratorio, resultados y análisis, conclusiones,
recomendaciones, referencias y anexos.

En la introducción se enunció la importancia del agua como recurso natural y se abordó el tema
de la contaminación hídrica. Asimismo, se presentaron aspectos generales de este proyecto de
investigación, como lo son la justificación, la definición del problema, la pregunta de
investigación y los objetivos de este proyecto. Finalmente, este capítulo presenta a grandes
rasgos la metodología empleada para alcanzar los objetivos propuestos, y los principales
resultados obtenidos en las mediciones de campo y en los análisis de laboratorio.

En el capítulo de revisión del estado del arte, se realizó una búsqueda bibliográfica de diferentes
aspectos que permiten una mayor comprensión de este caso de estudio. Los temas en los que
se hizo énfasis en este capítulo fueron los plaguicidas organofosforados usados en los cultivos
de cebolla aledaños al lago, así como los parámetros evaluados en las muestras de agua
recolectadas. De igual forma, este capítulo presenta la respectiva normatividad nacional e
internacional, mediante la cual, fue posible concluir sobre la viabilidad de usar este cuerpo de
agua para el abastecimiento humano.

En el capítulo tres, se muestra de manera detallada el lugar de estudio de este proyecto de
investigación. El objetivo de este capítulo es mostrar un contexto amplio de la cuenca
hidrográfica del lago de tota, en el cual se exponen aspectos importantes como la ubicación,
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los municipios abastecidos actualmente por este cuerpo de agua, la biodiversidad presente en
ese lugar, el diagnóstico general de la cuenca, la gobernanza del lugar, entre otros.

En el capítulo cuatro se explica de manera detallada el muestreo realizado en el Lago de Tota,
se exponen las pautas tomadas en cuenta al momento de las mediciones y del transporte de las
muestras, y, finalmente, se enuncian los ensayos realizados en el laboratorio de la Universidad
de los Andes.

En el capítulo de resultados y análisis, se muestran, como su nombre lo indica, los resultados
obtenidos en las mediciones de campo y en los ensayos de laboratorio. Asimismo, se muestra
a través de gráficas y tablas el cumplimiento o incumplimiento de los parámetros analizados
en los tres puntos de medición respecto a la normatividad enunciada. En base a esos gráficos,
se concluyó acerca de la calidad del agua del Lago de Tota y se hizo una evaluación del riesgo
asociado al consumo de la misma.

En el capítulo seis de este documento, se enuncian cuatro tipos de conclusiones. En primer
lugar, se expusieron las conclusiones generales determinadas a partir de la ejecución de este
proyecto. En segundo lugar, se mostró el cumplimiento de los objetivos propuestos en el
capítulo uno. En tercer lugar, se concluyó en base a la metodología empleada para la realización
de esta investigación, y, en base al muestreo realizado. Finalmente, se hicieron las respectivas
conclusiones de los resultados, en las cuales se responde a la pregunta de investigación
planteada al inicio de este documento.

Finalmente, en los últimos capítulos se presentan las referencias bibliográficas usadas a lo largo
de este proyecto de investigación, así como los anexos que complementan la información
recopilada en este proyecto de grado.

CAPÍTULO 1I: REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE

En el presente capítulo se presentará una amplia recopilación de información bibliográfica que
permitirá contextualizar al lector con el tema de estudio de este proyecto. En primer lugar, se
encuentra una serie de conceptos básicos, los cuales son importantes para la comprensión del
tema. En segundo lugar, se encuentranlas características principales de los plaguicidas usados
en los cultivos de cebolla que se encuentran alrededor del lago de Tota. En tercer lugar, se
encuentran las definiciones de los parámetros analizados en la Cuenca del Lago de Tota y su
importancia en la caracterización de un cuerpo de agua. En cuarto lugar, se encuentra la
definición e importancia de los estudios de impacto ambiental en cuerpos hídricos. Finalmente,
se presentan la normatividad nacional e internacional, que recopila los estándares establecidos
para el uso del agua doméstico.

2.1 Conceptos básicos

Cuenca Hidrográfica: Superficie de terreno definida por el patrón de escurrimiento del agua,
es decir es el “área de aguas superficiales o subterráneas, que vierten a una red natural con uno
o varios cauces naturales, de caudal continuo o intermitente, que confluyen en un curso mayor
que, a su vez, puede desembocar en un río principal, en un depósito natural de aguas, en un
pantano o directamente en el mar.” (Decreto 2811 de 1974).

Afluente: También conocido como tributario. En hidrología, un afluente es una corriente de
agua que se une o desagua en otra corriente principal diferente al mar. El lugar en el que se
unen los dos cuerpos de agua se llama zona de confluencia (Quispe, 2015)

Efluente: También conocido como distributario. En hidrología, un efluente es una corriente de
agua que se separa y aleja de una corriente principal. En algunos casos, un distributario menor
puede ”robar” una gran cantidad de agua del canal principal, de tal forma que puede llegar a
convertirse él mismo en el cauce principal (Quispe, 2015).

Fuente de Abastecimiento: Según el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico, se consideran fuentes de abastecimiento todas las aguas provenientes de
cuerpos superficiales o subterráneos, que pueden ser utilizadas para el consumo de una
20

población, dada sus características físicas, químicas, microbiológicas, de acceso, de operación,
económicas y ambientales.

Caracterización de Aguas: Es la compilación de análisis fisicoquímicos, microbiológicos, de
compuestos orgánicos y metales, los cuales brindan una amplia información sobre el tipo y la
concentración de contaminantes presentes en el agua, y permiten determinar la calidad de la
misma (Organización Panamericana de Salud).

2.2 Pesticidas usados en los cultivos de cebolla aledaños al Lago de Tota

Gallinaza: Abono orgánico formado a partir de excretas de gallinas junto con desperdicios de
alimento y plumas. La gallinaza es uno de los componentes de origen natural con mayor
contenido de nutrientes entre todos los fertilizantes conocidos. Contiene una importante
cantidad de nitrógeno, fosforo y potasio, por lo que es considerada como uno de los mejores
fertilizantes. La gallinaza se puede usar tanto en horticultura como en cultivos extensivos, sin
embargo, uno de los limitantes para su utilización en el cultivo extensivo es su costo, ya que se
necesita gran cantidad para aquellos rubros de mayor rentabilidad (Intagri).

Cobrethane™: Es un fungicida que reúne las propiedades fungicidas del Mancozeb, las del
Oxicloruro de Cobre y Complejo Férrico, complementándose para dar un mejor control de las
enfermedades fungosas en diferentes cultivos. Este fungicida presenta una buena persistencia
en la planta, prologando el control y ofreciendo propiedades de adherencia que le permiten
resistir más el lavado de las lluvias. (Dow AgroSciences).

Ridomil Gold 68 WG: Es un fungicida constituido por la mezcla de dos activos, metalaxil-M
y mancozeb, que le confieren acción sistémica y de contacto. Metalaxil-M, perteneciente al
grupo de las fenilaminas, confiere la actividad sistémica. Es rápidamente absorbido por todas
las partes verdes de la planta y transportado por la corriente ascendente de la savia. De esta
manera otorga protección a toda la planta, incluyendo los nuevos brotes, ya que se dirige hacia
las zonas de activo crecimiento. (Syngenta S.A Colombia).

Forum 500 WP: Es un fungicida que actúa específicamente sobre Oomicetos y ofrece una
gran actividad curativa-antiesporulante en el control de “tizón” o “gota” en papa y tomate;
control de mildeo o mildiu en rosas, vid, melones y cebolla (The Chemical Company). Este
21

fungicida está compuesto de dimetomorfo y coformulantes c.s.p, los cuales son fungicidas con
propiedades sistémicas, actividad preventiva y curativa y excelente acción antiesporulante,
específicamente contra Oomicetos (mildius). En condiciones normales de uso el Forum 500
WP, es considerado de baja toxicidad para aves y abejas, es ligeramente tóxico a peces y no
contamina los cursos de agua (SAG).

Elosal: Es un fungicida concentrado a base de azufre especialmente, indicado contra todo tipo
de oídios con una elevada acción frenante de ácaros. Su ingrediente activo es el azufre (720
g/l), el cual juega un papel importante en los mecanismos de defensa de las plantas contra
plagas y enfermedades (Intagri).

Cosmos 2000: Es un inhibidor de los tres estadios (huevecillo, ninfa y adulto) de la mosca
blanca y paratrioza. Además, es un fungicida que controla otros insectos como trips, pulgones,
minadores, chicharrita y diabróticas. Está elaborado con extracto de neem como insecticida y
ajo como repelente, y, saponinas que favorecen la penetración del neem en el insecto (Organic)

Trecatol WP: Es un fungicida resultado de la mezcla formulada de benalaxyl y clorotalonol,
ingredientes pertenecientes a los grupos químicos fenilamida y cloronitrilos, respectivamente.
Tiene acción sistémica y curativa, y, está recomendado para el control de enfermedades
causadas por hongos Oomycetes. Este fungicida es tóxico para organismos acuáticos, por ende,
no se debe aplicar cuando haya posibilidad de movimiento o escorrentía del producto en el
suelo, para garantizar que el producto no contaminará las fuentes de agua cercanas.

Amistar Gold HT: Es un fungicida sistémico, perteneciente al grupo químico de las
Estrobilurinas, el cual tiene propiedades preventivas y curativas. Este producto es altamente
tóxico a peces y otros organismos acuáticos, por lo que debe evitar el contacto de este producto
con las fuentes de agua cercanas. El ingrediente activo el Amistar Gold es el azoxistrobin, el
cual es un fungicida usado para el control de enfermedades de cultivos de cebolla, arroz, ajo,
alcachofa, entre otros (Syngenta S.A Colombia).

Zampro DM: Es un fungicida con doble efecto, ya que se utiliza en los cultivos de papa,
cebolla y lechuga como una medida de protección, pero también como un agente curativo. Este
fungicida inhibe la esporulación y es el indicado para programas de manejo de resistencia. En
condiciones normales de uso, es considerado no peligroso a abejas y aves, pero es tóxico para
https://www.terralia.com/vademecum_de_productos_fitosanitarios_y_nutricionales/composition_index?book_id=1&composition_tree_id=29&vulgar_id=4333
22

peces, por ende, no se deben contaminar los cuerpos de agua con este compuesto (The
Chemical Company).

Nativo: Es un fungicida foliar de acción sistémica especialmente recomendado para el control
prolongado de las enfermedades. Mantiene por más tiempo el cultivo sano y verde, con el
consecuente mejoramiento en el rendimiento y la calidad final por un mayor llenado de granos
(Bayer Crop Science). Se encuentra dentro de la clase III de la clasificación toxicológica, lo
cual quiere decir que es un producto poco peligroso (Tabla 1)

Tabla 1: Clasificación toxicológica para los plaguicidas.

Fuente: Olivera, F (2015). Recuperado de https://slideplayer.es/slide/5402992/

Mancozeb: Es un polímero que hace parte del Cobrethane™ y del Ridomil, el cual está
compuesto de unidades que contienen iones de zinc y manganeso. Se caracteriza porque es casi
insolubleen agua (13.6 g/ml) y otros solventes orgánicos. Se descompone en condiciones
ácidas con temperaturas altas, y cuando está expuesto a humedad y aire, tiene baja volatilidad,
y, se hidroliza rápidamente, dando lugar a varios productos de degradación. Para evaluar el
riesgo potencial de mancozeb a organismos no objetivos, se calcula un cociente de riesgo (RQ)
que resulta al dividir un EEC por los criterios/factores decisivos más sensitivos, como por
ejemplo una dosis letal media (DL50) o una concentración letal media (CL50). Mientras más
alto es el RQ, mayor es el nivel de riesgo. Los valores de los RQs (CRs) se comparan con los
23

niveles de cuidado (LOCs), lo que indica si el plaguicida, al aplicarse de acuerdo a las
indicaciones de la etiqueta, tiene el potencial de causar efectos adversos a organismos no
objetivos. Según estudios, los RQs a nivel agudo para peces varían de 0.1 a 0.46, y, exceden
los LOCs para especies en riesgo de extinción. Por otro lado, los RQs crónicos para peces
varían de 1.00 a 3.33 y exceden los LOCs. Por lo tanto, el Mancozeb está asociado a un riego
de efecto crónico para peces e invertebrados de agua fresca, aves, mamíferos y especies en vías
de extinción (Suguiyama, 2016).

Tabla 2: Riesgos Eco toxicológicos Asociados con el Uso del Mancozeb.

Fuente: Suguiyama, L (2016).

2.3 Parámetros analizados en la cuenca del Lago de Tota

pH: Es el potencial de hidrógeno de una disolución. Como su nombre lo indica, este parámetro
es el que determina si una muestra líquida es ácida, neutra o básica, a través de la concentración
de iones de hidrógeno presentes en la disolución (Organización Panamericana de Salud).

Oxígeno disuelto: Se define como la concentración de oxígeno presente en un cuerpo de agua,
el cual es estimado en base al balance de los procesos de producción y consumo de este
elemento. La producción de oxígeno está relacionada con la fotosíntesis, y, el consumo está
relacionado con la respiración y la descomposición de sustancias orgánicas (Goyenola, 2007).
Los rangos de concentración y oxígeno disuelto que determinan la condición de una fuente de
agua se muestran en la Tabla 3.
24

Tabla 3: Rangos de oxígeno disuelto y sus consecuencias eco sistémicas.

Fuente: Goyenola, 2007 (Red de Monitoreo Ambiental de Sistemas Acuáticos)

Conductividad: Según el IDEAM (2006), la conductividad es una medida de la propiedad que
poseen las soluciones acuosas para conducir la corriente eléctrica, la cual depende de la
presencia de iones, su concentración, movilidad, valencia y temperatura. La conductividad es
un parámetro importante, el cual se debe tener en cuenta al caracterizar aguas potables,
superficiales, salinas, aguas residuales domésticas e industriales y lluvia ácida.

Coliformes totales: Este parámetro es indispensable en el análisis microbiológico de un cuerpo
de agua, ya que se trata de Enterobacteriaceae lactosa-positivas que actúan como indicadores
de contaminación del agua. Dentro del grupo de coliformes totales se encuentra el grupo de
coliformes fecales, los cuales, como su nombre lo indica, son de origen fecal, y, su presencia
indica que la fuente de agua está contaminada con aguas negras o desechos en descomposición,
lo cual implica una afectación en la salud pública de las personas que estén en contacto con la
misma. Es necesario aclarar que no todos los coliformes son de origen intestinal, por ejemplo,
las enterobacterias no están asociadas a contaminación fecal, ya que estas bacterias se
encuentran en el suelo, agua y vegetación (Puerta, 2010).

E-Coli: De acuerdo a la División de Salud Pública de Carolina del Norte (2006), Escherichia
Coli es una bacteria que se encuentra dentro del grupo de coliformes fecales. Generalmente
estas bacterias son usadas para determinar el nivel de contaminación fecal existente en una
fuente de agua, ya que la E-Coli se encuentra en los intestinos y excrementos de animales y
humanos. Por ende, la presencia de estos microorganismos en un cuerpo de agua indica que
este está contaminado con materia fecal.

DBO: Es uno de los ensayos más importantes para determinar la concentración de materia
orgánica en una muestra de agua. Este ensayo biológico tiene la particularidad de medir la
demanda bioquímica de oxígeno a los cinco días. Si no se realiza la respectiva medición en el
25

día cinco, se tendrá un error asociado en el experimento, y, no se tendrá un valor exacto de la
cantidad de oxígeno utilizado por los microorganismos para estabilizar la materia orgánica
biodegradable (IDEAM, 2007).

Fósforo Total: El fósforo es considerado como un nutriente esencial en el crecimiento de
plantas y animales. Este elemento se encuentra en aguas naturales y residuales casi
exclusivamente como fosfatos. El fósforo total incluye todas las formas de fósforo, y, ya que
el fósforo puede estar presente en combinación con la materia orgánica, es necesario oxidar la
materia orgánica primeramente para determinar el fósforo total (IDEAM, 2004).

Fosfatos: Constituyen el grupo en el que mayormente se presenta el fósforo en un cuerpo de
agua. Los fosfatos se clasifican en ortofosfatos, fosfatos condensados y fosfatos enlazados
orgánicamente. Estos elementos se pueden encontrar en solución, en forma de partículas o en
organismos acuáticos. Generalmente, la aparición de los fosfatos en el agua se debe al uso de
fertilizantes eliminados del suelo, detergentes y productos de limpieza, y, excreciones humanas
y animales. Es importante garantizar que un cuerpo de agua tenga una baja concentración de
fosfatos, ya que estos elementos aumentan la cantidad de algas en aguas superficiales, por lo
tanto, se puede decir que son los causantes de la eutrofización (Putz, 2010).

Nitrógeno Amoniacal: Constituye una medida usada para examinar la cantidad de iones
amonio, derivados naturalmente del amoníaco, y regresado a amoníaco por procesos orgánicos,
en agua o desechos líquidos. Su cuantificación en aguas es importante, ya que una alta
concentración de este elemento implica una baja calidad del agua muestreada, ya que el
nitrógeno amoniacal disminuye los niveles de oxígeno disuelto, creando así condiciones
anóxicas en el cuerpo de agua (González, 2013).

Nitratos: Compuestos inorgánicos conformados por un átomo de nitrógeno y tres de oxígeno.
Los nitratos constituyen uno de los contaminantes más frecuentes en aguas subterráneas. Su
presencia se debe a que son compuestos que se encuentran en algunos vegetales y, además,
también son producidos en el intestino humano. Es necesario controlar la concentración de este
contaminante en un cuerpo de agua, ya que los nitratos pueden provocar metahemoglobinemia,
por ende, es válido afirmar que este compuesto afecta la salud pública de las personas,
especialmente, la de los bebés. (Lenntech, 2017).

Sólidos suspendidos totales: Como se puede observar en la ilustración 3, los sólidos totales
se dividen en dos grupos, los cuales son los sólidos suspendidos totales y los sólidos disueltos
totales. Los sólidos suspendidos son aquellos que pueden ser transportados gracias a la acción
de arrastre y soporte del movimiento del agua. Este grupo de sólidos se divide en dos grupos:
Sólidos suspendidos volátiles y Sólidos suspendidos fijos. El primer grupo corresponde a la
fracción orgánica, es decir, la biomasa, y, el segundo grupo corresponde a la fracción
inorgánica (materia insoluble).

Figura 2: Composición de los sólidos

Fuente: Laboratorio de Tratamiento de Aguas Residuales de la Universidad de los Andes
(2018)

Turbiedad: Según la Organización Panamericana de Salud, la turbiedad o turbidez “es la
medida de la interferencia que presentan las partículas en suspensión al paso de la luz. Se debe
a la arcilla, al lodo, a las partículas orgánicas, a losorganismos microscópicos y a cuerpos
similares que se encuentran suspendidos en el agua” (2012).

Plaguicidas organofosforados (POF): Constituyen un amplio grupo de compuestos de
síntesis, en general altamente tóxicos, usados como insumos agrícolas y como plaguicidas
domésticos. Las propiedades fisicoquímicas de estos compuestos varían de acuerdo a su
estructura química. En general son poco solubles en agua, su volatilidad es muy variable y se
pueden presentar como líquidos o sólidos. Los POF deben considerarse como sustancias con
alta toxicidad aguda y crónica, la cual se debe a su capacidad para inhibir las colinesterasas
27

(Guerrero, 2014). Los plaguicidas organofosforados analizados en este proyecto de
investigación son los siguientes:

 Phorate: Plaguicida usado como insecticida para protección de diversos cultivos. Se
trata de un líquido incoloro insoluble en agua, el cual ocasiona el síntoma de la
inhibición de la actividad de la acetilcolinesterasa en animales (Instituto Nacional de
Seguridad e Higiene en el Trabajo, 2013).

 Terbufos: Insecticida y nematicida usado para el control de insectos del suelo y
nematodos en banano, plátano, soya, café, tabaco, maíz y sorgo. Tienen baja solubilidad
en agua y son bastante estables, extremadamente persistentes y medianamente móviles
en el suelo. Este insecticida es altamente tóxico en peces y crustáceos, y, en humanos
es neurotóxico con efectos crónicos como producir pérdida de la memoria, irritabilidad,
tiempo de reacción retardada y ansiedad (Universidad Nacional de Costa Rica).

 Diazinon: Aceite incoloro usado como plaguicida para controlar insectos en el suelo,
en plantas ornamentales y en cosechas de frutas y hortalizas. Se trata de un compuesto
soluble en agua y estable en medios neutros. Se descompone al calentarse por encima
de los 120 °C, produciendo gases tóxicos incluyendo a los óxidos de nitrógeno, óxidos
de fósforo y óxidos de azufre. El diazinon es extremadamente tóxico para aves y
altamente tóxico para el ganado, abejas, crustáceos y peces, y, según la OMS, este
insecticida se clasifica como cancerígeno para humanos (INECC).

 Ronnel: Insecticida organofosforado cuya apariencia puede ser de un polvo blanco o
un sólido ceroso. Es insoluble en agua y es clasificado como un elemento tóxico, ya
que disminuye la actividad de las enzimas colinesterasas en las diferentes especies
estudiadas (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, 2015).

 Malathion: Insecticida agrícola que controla una gran gama de insectos chupadores,
raspadores, comedores del follaje y perforadores de frutos. Su punto de acción es inhibir
la acetilcolinesterasa, que detiene la transmisión de los impulsos nerviosos. Tiene una
toxicidad relativamente baja para mamíferos, reducida persistencia y amplio espectro.
En humanos, el malathion tiene asociados efectos mutagénicos y cancerígenos (Adama,
2015).
28

2.4 Estudios de impacto ambiental en cuerpos hídricos

Los estudios de impacto ambiental son una herramienta fundamental para predecir y
estimar la afectación que una actividad, obra o proyecto de desarrollo produce en el entorno
circundante. Ortega y Rodríguez (1997) identifican la evaluación ambiental como el
procedimiento técnico jurídico – administrativo, empleado para la toma de decisiones
relacionadas con actividades con repercusión sobre el medio ambiente, regulado por la
legislación vigente.

El impacto ambiental es identificado como el resultado de una acción o actividad humana
o fenómeno natural, interpretada como la valoración de una alteración favorable o
desfavorable sobre el medio ambiente o sobre algunos componentes del mismo. Como se
observa en la figura 3, el impacto sobre el entorno se mide teniendo en cuenta la afectación
sobre la calidad ambiental de este (Zúñiga, 2009). Por esa razón es importante realizar un
estudio de impacto ambiental sobre la cuenca del Lago de Tota, ya que acciones humanas,
como la agricultura excesiva, están alterando de manera desfavorable este importante
cuerpo hídrico.

Lo que busca este proyecto de investigación es evaluar la calidad ambiental del cuerpo
hídrico del Lago de Tota, para así, poder identificar cual es el impacto ambiental que están
generando los cultivos de cebolla aledaños al lago.

Figura 3: Impacto Ambiental

Fuente: Adaptado de Conesa (1997) pág. 26
29

2.5 Usos y estándares de la calidad de agua

2.5.1 Normatividad Colombiana

La normatividad colombiana que contiene los criterios de calidad establecidos para la toma de
decisiones en cuanto a usos de agua, es el Decreto 1594 de 1984. En la tabla 4 se encuentran
los criterios de calidad admisibles para la destinación del recurso humano y doméstico con
requerimientos de tratamiento convencional y desinfección.

Tabla 4: Normatividad Colombiana. Uso doméstico

Fuente: Adaptado de Decreto 1594 d 1984

Adicional a este decreto, la Corporación Autónoma Regional también contiene estándares de
calidad para el uso del agua doméstico, establecidos en el Acuerdo 043 del 2006. Los valores
admisibles según la CAR se muestran en la tabla 5.

Tabla 5: Normatividad según Corporación Autónoma Regional.

Fuente: Adaptado de Normatividad CAR

2.5.2 Estándares internacionales de la calidad del agua

Para tener más información respecto al tema, se añadieron en la tabla 6 los estándares de los
parámetros de interés encontrados en la Normatividad de Estados Unidos, de Costa Rica y en
las Guías EPA.

Fuente: Decreto Ejecutivo 26042-S-MINAE

Tabla 6: Estándares Internacionales

CAPÍTULO II1: ÁREA DE ESTUDIO

En este capítulo se presenta el contexto del lugar en el que se llevó a cabo este proyecto de
investigación. En primer lugar, se muestra una descripción general del área de estudio, que
incluye la ubicación, el área del lago, los afluentes y efluentes, la biodiversidad presente en el
lugar, los municipios abastecidos por esta cuenca hidrográfica, entre otros aspectos. En
segundo lugar, se presentan los aspectos a resaltar del lugar en la salida de campo realizada,
junto con fotografías tomadas en el lugar de estudio. Finalmente, se presenta un diagnóstico
del Lago de Tota, el cual incluye el problema central, la calidad y oferta del recurso hídrico y
la gobernanza presente en el lugar.

3.1 Descripción general:

El Lago de Tota es una cuenca hidrográfica localizada sobre la cordillera oriental colombiana,
en el centro-oriente del departamento de Boyacá, y sus coordenadas son las siguientes:
5º28’13’’, 5°39’14’’N, 72º51’38’’, 73°0’00’’ O. Este lago se caracteriza por ser el de mayor
extensión del país y el segundo más extenso en Suramérica. El nivel máximo del lago
corresponde a la cota de 3.015 m.s.n.m. y su forma es subrectangular elongada, con un eje
principal en la dirección noroeste. El lago tiene un área de 60 km2 con un área de cuenca
tributaria de 170 km2. La longitud máxima del lago es de 12 km y su ancho máximo es de 6.5
km. El volumen es de 1,920 millones de metros cúbicos, con una profundidad media de 30 m
y una profundidad máxima de 60 m. La temperatura media durante el día es de 11 ºC (Cordero,
2005).

El Lago cuenta con un complejo insular compuesto por 3 islas destacándose la isla San Pedro
de 40 Ha de extensión. Este lago también se encuentra rodeado por los páramos de Las
Alfombras, Suse, Hirva, Tobal, Curíes, Pozos y Hatolaguna, entre otros. Este cuerpo de agua
es la reserva del 13.55% del agua a nivel nacional, y es una de las principales cuencas
hidrográficas en la región. Sus características constituyen un valor ambiental y económico a
nivel regional y nacional (Resolución 1786 del 2012, CORPOBOYACA).El lago de tota constituye un ecosistema regulado por varios afluentes y efluentes, los cuales
son determinantes en el comportamiento y calidad del agua de esta cuenca. Uno de los afluentes
que aportan agua al Lago de Tota es la Quebrada La Mugre, la cual recibe las aguas residuales
32

del municipio de Aquitania, sin ningún tipo de tratamiento previo. Otros afluentes importantes
en la cuenca son las Quebradas de Aguablanca, Los Pozos, Ajíes, Donziquira, Arrayanes, El
Mohán, y, los Ríos Tobal, Olarte y Hato laguna. Así como la Laguna de Tota es un receptor de
las aguas provenientes de estas microcuencas, también es una fuente principal de la que se
desprenden otros cuerpos de agua, tales como el Rio Upía, el cual es el principal efluente del
Lago (WAVES). Este río tiene su nacimiento en La Laguna de Tota, recorre los departamentos
de Boyacá, Casanare y Meta, en donde tiene su desembocadura (Río Meta). El Río Upía es la
principal fuente de abastecimiento para los municipios de Villanueva, Sabanalarga y otros
cascos rurales pertenecientes al departamento del Casanare.

El lago de tota es un ecosistema rico en biodiversidad, ya que alberga la más grande cantidad
de aves residentes en el altiplano cundí boyacense, razón por la cual fue declarada como Área
Internacional de Conservación de Aves. En este lugar se han detectado doce especies de aves
endémicas, nueve de ellas acuáticas, cuatro en peligro de extinción y una catalogada como
vulnerable. Además, el lago cuenta con catorce especies de aves migratorias del norte y del sur,
en dos épocas del año, de las cuales siete son acuáticas con poblaciones fluctuantes que
ascienden a más de mil individuos (CONPES, 2014).

Una de las características más importantes de la cuenca del Lago de Tota, es su alta actividad
agrícola, ya que las 9,000 hectáreas de cultivos alrededor del lago, la convierten en la región
más importante para el cultivo de cebolla del país. Su impacto en la economía local se refleja
en el hecho de que más de la mitad de los habitantes del municipio de Aquitania viven del
cultivo de cebolla, y, estos agricultores son los que comercializan el 60% de la cebolla en rama
que consume el país (CONPES, 2014).

Figura 4: Ubicación geográfica de la cuenca del Lago de Tota.

Fuente: POMCA 2005, IGAC

Como se puede observar en la figura 5, la cuenca del lago de Tota está conformada por los
municipios de Sogamoso, Tota, Aquitania y Cuitiva, los cuales, tienen como principal fuente
de abastecimiento las aguas de esta cuenca hidrográfica. El municipio con mayor área en la
cuenca es Aquitania, seguido por Tota y Cuítiva. Aunque Sogamoso es el municipio con menor
área en la cuenca, es importante tenerlo en cuenta en el contexto del Lago de Tota, ya que este
municipio es el que tiene el mayor número de habitantes en la cuenca, los cuales se abastecen
del agua de la misma para sus actividades domésticas, productivas e industriales. (CONPES,
2014).

Figura 5: Municipios dentro de la Cuenca del Lago de Tota.

Fuente: WAVES

Teniendo en cuenta el número de habitantes de los cuatro municipios abastecidos por el Lago
de Tota, es posible deducir que este cuerpo de agua es la fuente de abastecimiento más
importante del Departamento de Boyacá, ya que abastece alrededor de 188,152 personas. Se
destaca que el 83,4% de la población que utiliza las aguas de la Laguna de Tota para sus
necesidades básicas, se encuentra ubicada en el municipio de Sogamoso, en la cuenca del río
Chicamocha, el cual se abastece del lago. Adicionalmente, se proyecta abastecer de agua a
Duitama, cuya población a 2020 sería de 114,877 habitantes, lo que prevé una mayor demanda
del recurso (CONPES, 2014).

Tabla 7: Área y población de los municipios abastecidos por el Lago de Tota.

Fuente: DNP 2013 a partir de la cartografía POMCA 2005 & DANE (Boletín Censo General
2005)
35

3.2 Diagnóstico:

A continuación, se muestra el diagnóstico actual de la cuenca hidrográfica del Lago de Tota,
el cual permitirá analizar la situación general presente en el área de estudio, para así detectar
problemas o necesidades que requieran de una solución pertinente.

3.2.1. Problema Central

El problema principal en el que se basa este proyecto de investigación es el deterioro de la
calidad del agua del Lago de Tota debido a las intervenciones antrópicas. Como se mencionó
anteriormente, esta cuenca cuenta con una intensiva actividad agrícola, la cual ha ocasionado
que este cuerpo de agua presente elevados grados de contaminación debido al uso excesivo de
fertilizantes orgánicos y químicos.

El manejo de cultivos con un uso inapropiado de abono y agroquímicos, no solo representa un
problema ambiental, sino también un problema en salud pública, ya que esta fuente de agua
abastece a una gran cantidad de personas. Por un lado, en el ámbito ambiental, esta
problemática tiene consecuencias como la disminución de oxígeno disuelto en el lago,
eutroficación, pérdida del espejo de agua, entre otras. Por otro lado, en el ámbito de salud
pública, el uso excesivo de fertilizantes orgánicos y químicos puede ocasionar enfermedades
asociadas a patógenos o sustancias tóxicas (CONPES, 2014).

Según el Plan de Desarrollo del Municipio de Aquitania, “el uso masivo e indiscriminado de
plaguicidas, gallinaza y fertilizantes para el cultivo de la cebolla larga, origina serios daños en
la salud de la población aquitanense. En los últimos años se han incrementado los índices de
morbilidad por causa de enfermedades como el cáncer gástrico y afecciones respiratorias.”
(Acuerdo No. 008 del 2008).

3.2.2. Calidad y Oferta del Recurso Hídrico

La cuenca del Lago de Tota constituye una fuente importante de servicios ecosistémicos para
el Departamento de Boyacá, ya que esta garantiza el desarrollo sostenible de las diferentes
actividades socioeconómicas, abastece de agua y alimentos a aproximadamente el 20% de la
población de Boyacá, lo cual es equivalente a 250,000 personas, y, es un aspecto importante
36

en el desarrollo turístico de la región (CONPES, 2014). Por esta razón, es importante hacer un
estudio acerca de la calidad de esta fuente de agua, para tener un diagnóstico inicial de la
cuenca, y así, poder formular medidas de acción entorno a la conservación y protección del
lago.

Por un lado, en el aspecto de la calidad del cuerpo de agua, se sabe que esta se está viendo
afectada seriamente por la actividad agrícola presente en el sector. Las 2,500 hectáreas de
cultivos de cebolla presentes en la cuenca, están generando presión sobre los servicios
ecosistémicos del lago, ya que se están usando de manera irracional los recursos finitos que
este lago ofrece. De acuerdo a los grupos de investigación de CORPOBOYACÁ (2014), el
uso indiscriminado del suelo y agua, las aplicaciones excesivas de insumos agrícolas y la
contaminación de los suelos y agua por escorrentía proveniente de los cultivos, son las
principales problemáticas de la cuenca.

Por otro lado, en el aspecto de la cantidad de este cuerpo de agua, se sabe que el lago cuenta
con una gran superficie, y, por ende, con una gran capacidad de almacenamiento. Esto ocasiona
que el Lago de Tota tenga una alta capacidad de amortiguamiento de crecientes y un gran
tiempo de evacuación de las mismas. En la tabla 8 es posible observar el nivel máximo que
puede alcanzar el agua de esta cuenca, de acuerdo a los distintos periodos de retorno.

Tabla 8: Tránsito de crecientes en el Lago de Tota

Fuente: CORPOBOYACA – UPTC (2007)

Un aspecto importante al momento de hablar de la cantidad de agua presente en esta cuenca
hidrográfica es el caudal de entrada que está recibiendo el lagoconstantemente. Las entradas
de agua al Lago de Tota provienen principalmente de Aquitania, que aporta al Lago 4.63 m3
/s, seguido de Tota con 0.132 m3 /s y Cuítiva con 0.03 m3 /s. En el afluente que llega al lago
desde el municipio de Aquitania se encuentran los Ríos Olarte, Tobal, Hato Laguna, Los Pozos,
La Mugre y El Manzano. Por una parte, es importante mencionar que Aquitania vierte sus
aguas residuales sin ningún tipo de tratamiento a la Quebrada La Mugre, por lo que el Lago de
37

Tota se convierte en el receptor final de estas descargas residuales. Por otra parte, el Rio Olarte
constituye una microcuenca de gran importancia para el Lago de Tota, ya que, además de ser
el que más aporta agua, tal cual se muestra en la tabla 9, también cumple la función de regular
el nivel de agua en el lago. Cuando la precipitación es baja, el agua del río Olarte se vierte en
el Lago de Tota, y, cuando la precipitación es alta, el río vierte sus aguas al río Upía, por medio
de un canal de desagüe (Cámara Colombo-Alemana, 2000).

Tabla 9: Aporte de agua al Lago de Tota

Fuente: Cámara Colombo-Alemana (2000)

A pesar de los múltiples aportes que recibe esta cuenca, el comportamiento general en el lago
muestra una disminución permanente de sus niveles de agua. Se ha identificado una reducción
de cauces tributarios del 59% entre los años 1978 y 2000. Con los datos recolectados por
CORPOBOYACÁ, se ha estimado que, en el caso más favorable, la tasa de reducción del
volumen de agua del lago es de 1cm cada 3 años, y, en el caso más desfavorable, la tasa es de
1cm cada 2 años (CORPOBOYACA - UPTC, 2007).

3.2.3. Gobernanza

La entidad encargada de la gobernanza en la Cuenca Hidrográfica del Lago de Tota es
CORPOBOYACÁ. Dicha entidad, formuló el Plan de Ordenación y Manejo de la cuenca del
Lago de Tota, POMCA, dando cumplimiento al Decreto 1729 de 2002. Sin embargo, es
necesario que CORPOBOYACÁ ajuste dicho plan, de acuerdo a las directrices establecidas en
el Decreto 1640 de 2012, y que incorpore los diferentes instrumentos de planificación del orden
local como los EOT y los Planes de Desarrollo Municipal y Departamental (CONPES, 2014).

Es necesario resaltar que, aunque existe un Plan de Ordenamiento y Manejo en la Cuenca, la
gobernanza en esta zona es débil, y eso se ve reflejado en el mal uso que se le está dando a este
cuerpo de agua. Aspectos como la tendencia al establecimiento de monocultivos, la
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subestimación cultural de los efectos ambientales causados por las prácticas agrícolas
inadecuadas, el bajo interés en desarrollar técnicas alternativas de producción, el
desconocimiento de normas y su aplicabilidad por parte de la comunidad, y, la falta de
acompañamiento técnico a los agricultores, son razones suficientes para afirmar que no se están
estableciendo las suficientes acciones de control, vigilancia y administración en la cuenca del
Lago de Tota.

3.3 Aspectos a resaltar de la visita de campo:

En la visita de campo realizada fue posible hacer un reconocimiento del área, en el cual se
observaron los usos del suelo alrededor del lago, los vertimientos puntuales al cuerpo de agua, así como
los afluentes y efluentes del mismo, las condiciones climáticas en el sector, el estilo de vida de la
población perteneciente a esta zona, entre otros aspectos. Un aspecto importante de la salida de campo,
fue el hecho de poder apreciar la magnitud de los cultivos de cebolla presentes en la cuenca hidrográfica
del Lago de Tota. Como se puede observar en las figuras 6 y 7, la mayor parte del terreno que
se encuentra alrededor del cuerpo de agua corresponde al área ocupada por los agricultores de
la zona para el cultivo intensivo de cebolla, el cual es la base de la economía de la población
del sector.

Figuras 6 y 7: Cultivos de cebolla aledaños al Lago de Tota

Adicionalmente, durante la visita de campo fue posible conversar con los agricultores de la
zona, quienes manifestaron no tener conocimiento de los efectos e implicaciones ambientales
del uso excesivo de fertilizantes y otros abonos orgánicos como la gallinaza. Un factor asociado
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a la falta de educación ambiental de las personas que habitan el sector, es la deficiente calidad
del sector educativo de los municipios aledaños al lago. Un ejemplo de ello es el nivel de
educación de Aquitania, municipio que posee una cantidad de habitantes significativa en la
cuenca del Lago de Tota. Según el Acuerdo No 008 del 2008 del Plan de Desarrollo del
Municipio de Aquitania, el sector educativo tiene una cobertura del 86% en Educación Básica
primaria y del 60 % en Educación Básica Secundaria y Media Vocacional. Es importante
mencionar que el municipio adolece de institutos de formación técnica, tecnológica y
profesional, razón por la cual los bachilleres de escasos recursos económicos ven frustradas sus
aspiraciones y terminan ocupándose como mano de obra no calificada en los sectores agrícola
y de transporte. Además, el municipio no cuenta con una biblioteca que ofrezca acceso a
colecciones bibliográficas actualizadas que respondan a las necesidades de información, y la
infraestructura tecnológica y de sistemas es mínima, por lo que la mayoría de la población no
tiene acceso a las tecnologías de la información y la comunicación (2008).

Durante la visita de campo, fue posible dialogar con jóvenes agricultores, que confirmaron la
situación mencionada anteriormente. Estas personas, cuya edad oscilaba entre los 20 y 25 años,
manifestaron que después de culminar la educación básica secundaria, se dedicaron a la
agricultura, ya que, durante generaciones sus familiares se habían dedicado a esa labor. En las
figuras 8 y 9 se encuentran las fotografías de los jóvenes con los que se dialogó, los cuales
brindaron la siguiente información:

 Antes de fumigar, se hace una mezcla de varios tipos de plaguicidas, la cual es la que
aplican directamente a los cultivos, con el objetico de fertilizar y controlar las plagas.
 Se utilizan dos tipos de abono en los cultivos de cebolla. El primero de ellos es el abono
foliar, el cual va directamente a la hoja. El segundo es el abono radicular el cual se
aplica directamente en la raíz. Este segundo abono es orgánico, conocido como
gallinaza.
 La gallinaza es el abono más usado.
 La fumigación con insecticidas y pesticidas se realiza cada 8 días.
 Los fungicidas y herbicidas comúnmente usados en la mezcla con la que fumigan los
cultivos son: Cobrethane™, Ridomil Gold 68 WG, Forum 500 WP, Elosal, Cosmos
2000, Trecatol WP, Amistar Gold HT, Zampro y Nativo.
 Los agricultores conocen las aplicaciones y beneficios de cada uno de los plaguicidas
mencionados, pero no tienen conocimiento sobre la forma en la que estos llegan al Lago
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de Tota, ni saben con exactitud las consecuencias ambientales que trae el uso
indiscriminado de estos compuestos, puesto que no han recibido acompañamiento
técnico por parte de la Gobernación de Boyacá.

Figuras 8 y 9: Agricultores de la zona

Un aspecto adicional que vale la pena recalcar de la salida de campo, fue el hecho de poder
observar la escorrentía proveniente de la irrigación de los cultivos que se encontraban a una mayor
distancia del lago. Aunque muchas de las calles que conducían al cuerpo de agua eran destapadas, había
unas pocas que eran pavimentadas, las cuales conducían a casas que estaban justo al lado de la laguna.
Por estas calles en las que no se presentaba infiltración, era posible observar el agua que escurría de los
cultivos que se encontraban a una altitud mayor, y que llegaba finalmente al Lago de Tota.

Figura 10: Escorrentía proveniente de los cultivos de cebolla

CAPÍTULO IV: MEDICIONES EN CAMPO Y ANÁLISIS DE LABORATORIO

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