Distribución y concentración de coliformes totales, colifromes fecales Echerichia coli.. Parte 1.pdf

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
MAESTRÍA EN CIENCIAS MANEJO SUSTENTABLE DE
RECURSOS BIOACUÁTICOS Y MEDIO AMBIENTE
TESIS DE GRADO
MAGISTER EN CIENCIAS
DISTRIBUCIÓN Y CONCENTRACIÓN DE
COLIFORMES
TOTALES,
COLIFORMES
FECALES, Escherichia coli Y ENTEROCOCOS EN
EL AGUA Y SEDIMENTO EN EL ESTERO
SALADO (TRAMOS B, D, E y G)
Luis Guillermo Baños Cruz
GUAYAQUIL – ECUADOR
2012
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
MAESTRÍA EN CIENCIAS MANEJO SUSTENTABLE DE
RECURSOS BIOACUÁTICOS Y MEDIO AMBIENTE
Tesis de Grado para la obtención del Título de Magister en Ciencias con
Énfasis en Manejo Sustentable de Recursos Bioacuáticos y Medio Ambiente
DISTRIBUCIÓN Y CONCENTRACIÓN DE
COLIFORMES
TOTALES,
COLIFORMES
FECALES, Escherichia coli Y ENTEROCOCOS EN
EL AGUA Y SEDIMENTO EN EL ESTERO
SALADO (TRAMOS B, D, E y G)
Luis Guillermo Baños Cruz
GUAYAQUIL – ECUADOR
2012
ii
CERTIFICACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Dr. Luis Muñiz
DIRECTOR DE MAESTRÍA
M.Sc. Carmen Bonifáz de Elao
DECANA
iii
DEDICATORIA
A mis queridos padres (+) por ensenarme a ser la persona que soy, y a
quienes le admire su fortaleza de carácter para salir adelante a pesar de
todos los problemas que se enfrentaron en su vida.
A mi esposa Elba, por su paciencia y su constante dedicación en
ayudarme a concluir esta meta tan importante.
A mis hermanos: Anita, Miguel, Carlos, Kleber, Lenin, Jenny, Miriam y
José.
A mis hijos: Patricia Denise y Guillermo David, que son los faros que
guían mi vida.
A mis nietos: mí querido Mathias, la inigualable Ivanna, al inquieto
Joaquín y al apacible Sebastián David, porque dentro de sus sonrisas
eternas sentimos que la vida está llena de satisfacciones no materiales.
A Iván y Maru, por llenar de alegría a mi existencia.
A mis sobrinos
iv
AGRADECIMIENTOS
A Jehová, por llevarme a su lado a lo largo de esta vida, siempre
llenándome de alegría y gozo.
A mi tutor de tesis, Rubén Castro, MSc por su asesoría y sugerencias, a
Miguel Uyaguari, PhD por su paciencia y su invalorable ayuda
incondicional.
Gracias a todos y cada una de las personas que participaron en la
investigación realizada, ya que invirtieron su tiempo y conocimientos para
ayudarme a completar mi proyecto de tesis.
Por último, quiero agradecer a María José Brito y George Moncada que sin
esperar nada a cambio compartieron platicas, conocimientos y diversión. A
todos aquellos que durante este tiempo que duro este sueno lograron
convertirlo en realidad.
v
ÍNDICE
CARÁTULA
ii
CERTIFICACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
iii
DEDICATORIAS
iv
AGRADECIMIENTOS
v
ÍNDICE
vi
ÍNDICE DE TABLAS
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
ix
ANEXOS
xii
RESUMEN
xiii
ABSTRACT
xiv
1.
INTRODUCCIÓN
1
1.1. Objetivo General
6
1.2. Objetivos Específicos
6
1.3. Hipótesis
6
2.
REVISIÓN DE LA LITERATURA
7
3.
MATERIALES Y MÉTODOS
18
3.1. Área de Estudio
18
3.2. Metodología
20
3.2.1. Procesamiento de las muestras (agua y sedimento).
3.3. Análisis Estadísticos
4.
20
22
3.3.1. Análisis de regresión múltiple.
22
3.3.2. Análisis de conglomerado(clúster analysis)
22
RESULTADOS
23
4.1.Parámetros físico-químico
23
4.2. Parámetros Microbiológicos
26
5.
DISCUSIÓN
32
6.
CONCLUSIONES
47
7.
RECOMENDACIONES
48
8.
LITERATURA CITADA
50
9. ANEXOS
55
vi
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Ubicación de la estaciones en el Estero Salado.
19
Tabla 2. Análisis de conglomerados Coliformes totales en agua diciembre 2009.
39
Tabla 3. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en agua
diciembre 2009.
39
Tabla 4. Análisis de conglomerados Escherichia coli en agua diciembre 2009.
39
Tabla 5. Análisis de conglomerados Enterococos en agua diciembre 2009.
40
Tabla 6. Análisis de conglomerados Coliformes totales fecales en sedimento diciembre
2009.
40
Tabla 7. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en sedimento diciembre 2009.
40
Tabla 8. Análisis de conglomerados Escherichia coli en sedimento diciembre 2009.
41
Tabla 9. Análisis de conglomerados Enterococos en sedimento diciembre 2009.
41
Tabla 10. Análisis de conglomerados Coliformes totales en agua
enero 2010.
42
Tabla 11. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en agua
enero 2010.
42
vii
Tabla 12. Análisis de conglomerados Escherichia coli en agua enero 2010.
42
Tabla 13. Análisis de conglomerados Enterococos en agua enero 2010.
43
Tabla 14. Análisis de conglomerados Coliformes totales en sedimento enero 2010.
43
Tabla 15. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en sedimento enero 2010.
43
Tabla 16. Análisis de conglomerados Escherichia coli en sedimento enero 2010.
44
Tabla 17. Análisis de conglomerados Enterococos en sedimento enero 2010.
44
viii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Relaciones del grupo Coliformes
10
Figura 2. . Ubicación del área de estudio.
18
Figura 3. Ubicación de la estaciones de muestreos en el Estero Salado.
19
Figura 4. Temperaturas (°C) reportadas en las estaciones de muestreo en el Estero
Salado, durante
diciembre (2009) y enero (2010)
Figura 5. Valores de Oxigeno Disuelto (mg/L) reportados en las estaciones de muestreo
en el Estero Salado, durante diciembre (2009) y enero (2010).
24
Figura 6. Valores del Potencial de hidrogeno (pH) reportados en las estaciones de
muestreo en el Estero Salado, durante diciembre (2009) y enero (2010).
25
Figura 7. Valores de Salinidad reportados en las estaciones de muestreo en el Estero
Salado, durante diciembre (2009) y enero (2010).
25
Figura 8 Coliformes totales en agua (NMP/100mL), diciembre (2009) y enero (2010).
26
Figura 9. Coliformes totales en sedimento (NMP/100g), diciembre (2009) y enero
(2010).
27
Figura 10. Coliformes fecales en agua (NMP/100g), diciembre (2009) y enero (2010).
27
Figura 11. Coliformes fecales en sedimento (NMP/100g), diciembre (2009) y enero
(2010).
28
ix
Figura 12. Escherichia coli en agua en el Estero Salado, durante diciembre 2009 y
enero 2010.
29
Figura 13. Escherichia coli en sedimento en el Estero Salado, durante diciembre 2009 y
enero 2010.
29
Figura 14. Valores estimados de Enterococos en agua y sedimento en el Estero Salado,
durante diciembre 2009 y enero 2010
30
Figura 15. Valores estimados de Enterococos en agua y sedimento en el Estero Salado,
durante diciembre 2009 y enero 2010.
Figura 16. Coliformes totales vs Salinidad /Agua /Diciembre
31
31
Figura 17 Coliformes fecales vs Salinidad /Agua /Diciembre
32
Figura 18. E. coli vs Salinidad /Agua /Diciembre
32
Figura 19. Enterococos vs Temperatura /Agua /Diciembre
33
Figura 20. Coliformes totales vs Oxigeno /Sedimento /Diciembre
33
Figura 21. Coliformes fecales vs Oxigeno /Sedimento /Diciembre
34
Figura 22. E. coli vs Oxigeno /Sedimento /Diciembre
34
Figura 23. Enterococos vs Oxigeno/ Sedimento/ Diciembre
35
Figura 24. Coliformes totales vs Oxigeno/ Agua/ Enero
35
Figura 25. Coliformes fecales vs Oxigeno/ Agua/ Enero
36
x
Figura 26. E. coli vs Oxigeno/ Agua/ Enero
36
Figura 27. Enterococos vs Oxigeno/ Agua/ Enero
27
Figura 28. Coliformes totales vs pH/ Sedimento/ Enero
37
Figura 29. Coliformes fecales vs Temperatura/ Sedimento/ Enero.
38
Figura 30. Enterococos vs Temperatura/ Sedimento/ Enero.
38
Figura 31. Análisis de conglomerados Coliformes totales en agua diciembre 2009.
39
Figura 32. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en agua
diciembre 2009.
39
Figura 33. Análisis de conglomerados Escherichia coli en agua diciembre 2009.
39
Figura 34. Análisis de conglomerados Enterococos en agua diciembre 2009.
40
Figura 35. Análisis de conglomerados Coliformes totales fecales en sedimento
diciembre 2009.
40
Figura 36. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en sedimento diciembre 2009.
40
Figura 37. Análisis de conglomerados Escherichia coli en sedimento diciembre 2009.
xi
41
Figura 38. Análisis de conglomerados Enterococos en sedimento diciembre 2009.
41
Figura 39. Análisis de conglomerados Coliformes totales en agua
enero 2010.
42
Figura 40. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en agua
enero 2010.
42
Figura 41. Análisis de conglomerados Escherichia coli en agua enero 2010
42
Figura 42. Análisis de conglomerados Escherichia coli en agua enero 2010
43
Figura 43. Análisis de conglomerados Coliformes totales en sedimento enero 2010
43
Figura 44. Análisis de conglomerados Coliformes fecales en sedimento enero 2010
43
Figura 45. Análisis de conglomerados Escherichia coli en sedimento enero 2010.
44
Figura 46. Análisis de conglomerados Enterococos en sedimento enero 2010.
44
xii
ANEXOS
Anexo 1. Parámetros abióticos y microbiológicos en las estaciones muestreadas en el
Estero Salado en diciembre de 2009.
56
Anexo 2. Parámetros abióticos y microbiológicos en las estaciones muestreadas en el
Estero Salado en enero de 2010.
57
xiii
RESUMEN
Se realizaron dos muestreos en marea baja, uno en diciembre (2009) y el otro en
enero (2010) para determinar los microorganismos existentes en el Estero Salado que
son los indicadores de contaminación. Un total de nueve estaciones fueron ubicadas a
lo largo del Estero Salado en los Tramos B, D, E y G. Estas mediciones incluyeron el
análisis de los parámetros físico-químicos (pH, salinidad, temperatura, y oxigeno
disuelto), y la medición de las bacterias indicadoras (coliformes totales, coliformes
fecales, Escherichia coli y enterococos). Los resultados obtenidos en diciembre del
2009 indican una fuerte contaminación bacteriana en el agua , cuyos valores variaron
desde 180NMP/100 mL hasta 160000NMP/100 mL en coliformes totales, coliformes
fecales y escherichia coli, en cambio los valores para enterococos fueron de
180NMP/100 mL hasta 7900 NMP/100 mL; para los sedimentos los valores fueron
desde 360NMP/100 g hasta 110000 NMP/100g para coliformes totales, coliformes
fecales y E. coli y para los enterococos, los valores fueron 300NMP/g hasta
29000NMP/g, estos resultados están por encima de los niveles máximos permitidos .
Las estaciones más contaminadas están en los puentes: Linderos, Miraflores, Alban
Borja y las Monjas, Dos tubos y la Y. Dentro de los parámetros físicos-químicos que
afectan a la contaminación fueron la salinidad, el oxigeno disuelto y la temperatura. En
enero (2010), los coliformes totales en el agua tuvieron valores entre 84 NMP/100 mL y
7000 NMP/100mL, para los coliformes fecales (4NMP/100mL – 450NMP/100mL), E.
coli (1,8 NMP/100mL -180 NMP/100mL) y los enterococos (6NMP/100mL610NMP/100mL). En sedimento, los valores fueron relativamente bajos en
comparación con los datos de sedimentos en diciembre. Los datos obtenidos indican que
existen variaciones muy marcadas en las estaciones dentro del Estero Salado, lo cual se
presume que existe un proceso continuo de contaminación.
Palabras claves: Estero Salado, Coliformes totales, Coliformes fecales, Escherichia coli, Enterococos.
xiv
ABSTRACT
Two samplings were performed at low tide, one in December (2009) and the other in
January (2010) to determine the microorganisms in the Estero Salado which are
indicators of pollution. A total of nine stations were located along the Estero Salado in
Sections B, D, E and G. These measurements included the analysis of physical-chemical
parameters (pH, salinity, temperature, and dissolved oxygen), and quantification of
indicator bacteria (total coliforms, fecal coliforms, Escherichia coli and enterococci).
The results obtained in December 2009 indicate a strong bacterial contamination in the
water, the values ranged from 180NMP/100 mL to 160000NMP/100 mL total
coliforms, fecal coliforms and Escherichia coli, whereas the values for enterococci were
180NMP/100mL to 7900MPN/100 mL for sediment values ranged from
110,000NMP/100g to 360NMP/100 g for total coliforms, fecal coliforms and E. coli
and enterococci, values were 300NMP / g to 29000NMP / g, these results are above the
maximum permitted levels. The most polluted stations are on bridges: Boundaries,
Miraflores, Alban Borja, Las Monjas, Dos Tubos and La Y. Within the physicalchemical parameters affecting pollution were salinity, dissolved oxygen and
temperature. In January (2010), total coliforms in water had values between
84NMP/100mL and 7000 NMP/100ml for fecal coliforms (4NMP/100mL 450NMP/100mL), E coli (1.8 NMP/100mL- 180 NMP/100mL) and enterococci
(6NMP/100mL-610NMP/100mL). In sediment values were relatively low in
comparison with the data of sediment in December. The data indicate that there are
variations in the marked seasons in the Estero Salado, which suppose that there is a
continuum of contamination.
xv