Ecosystemic Assessment of Surface Water Quality in the Virilla River: Towards Sanitation Processes in Costa Rica

Abstract

Water quality information is essential supporting decision making in water management processes. The lack of information restricts, at some point, the implementation of adequate sanitation, which is still scarce in developing countries. In this study, an ecosystemic water quality assessment was conducted in the Virilla river in Costa Rica, in a section of particular interest for future sanitation development. It included the monitoring of physical, chemical, microbiological and benthic macroinvertebrate parameters from 2014 to 2016. Mutivariate statistics and water quality indexes were used for data interpretation. Results indicated that water quality decreased downstream towards more urbanised areas. Particularly, extreme values of phosphorous, nitrogen and E. coli were found. Sample sites were grouped in two clusters, which were consistent with land use. Benthic macroinverterbrates diversity was predominantly represented by Baetidae, Chironomidae, Leptohyphidae, Hydropsychidae, Simuliidae and Physidae. They were mostly influenced by water temperature, nitrite, ammonium, soluble reactive phosphorous, total solids, alkalinity, nitrate and total suspended solids. Three water quality indexes consistently showed the poor condition of the water body. The overall results indicate that the main sources of pollution in the river are likely to be wastewater discharges. Thus, special efforts should be undertaken regarding its regulation in the country.

La información sobre la calidad del agua es esencial para apoyar la toma de decisiones en los procesos de gestión del agua. La falta de información limita, en algún momento, la implementación de un saneamiento adecuado, que aún es escaso en los países en desarrollo. En este estudio se realizó una evaluación ecosistémica de la calidad del agua en el río Virilla, en Costa Rica, en un tramo de especial interés para el futuro desarrollo del saneamiento. Incluyó el monitoreo de parámetros físicos, químicos, microbiológicos y de macroinvertebrados bentónicos desde 2014 hasta 2016. Para la interpretación de los datos se utilizaron estadísticas mutivariadas e índices de calidad del agua. Los resultados indicaron que la calidad del agua disminuyó aguas abajo hacia las zonas más urbanizadas. En particular, se encontraron valores extremos de fósforo, nitrógeno y E. coli. Los sitios de muestreo se agruparon en dos conjuntos, que eran coherentes con el uso del suelo. La diversidad de macroinvertebrados bentónicos estaba representada principalmente por Baetidae, Chironomidae, Leptohyphidae, Hydropsychidae, Simuliidae y Physidae. La temperatura del agua, el nitrito, el amonio, el fósforo reactivo soluble, los sólidos totales, la alcalinidad, el nitrato y los sólidos suspendidos totales influyeron en ellos. Tres índices de calidad del agua mostraron sistemáticamente el mal estado de la masa de agua. Los resultados globales indican que las principales fuentes de contaminación del río son probablemente los vertidos de aguas residuales. Por lo tanto, hay que hacer un esfuerzo especial en cuanto a su regulación en el país.