Assessment of the physicochemical variables of a subtropical reservoir in the northwest of Argentina

Abstract

AIM: The Escaba dam is located in the south of the Tucumán province, Argentina, at 650 m above sea level. It has an extension of 541 ha. and a depth of 65 m and its tributaries are the Chavarría, Las Moras, El Chorro and Singuil rivers. The climate is mild with dry winters and rainy summers. The objective of this study was to characterize physicochemical parameters in the limnetic zone of the dam and the mouths of the tributaries to determine the water quality. METHODS: Seasonal sampling was carried out between August 2010 and May 2012. Temperature, transparency, pH and electrical conductivity were field measured, whereas dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD5), major ion constituents and nitrogen and phosphate compounds were analyzed at the laboratory. RESULTS: The water was classified as sodium-calcium-bicarbonate with neutral to alkaline pH, and thermal stratification during spring and summer. The water assayed was well oxygenated except for the bottom of the limnetic zone during the summer months. Lowest transparency was measured in the El Chorro River in November 2011 (0.12 m) and highest degree of transparency in the Singuil River during the winter of 2010 (4.1 m). The waters assayed showed weak mineralization with conductivities between 83 and 218 µS.cm-1. Maximum BOD5 value (183 mg.L-1) was measured in the Singuil River in spring 2010. Highest values for the different nitrogen compounds were as follows: 7 mg NO3-.L-1 at the bottom of the limnetic zone in August 2010, 0.07 mg NO2-.L-1 in the Las Moras River in May 2011 and 1.8 mg NH4+.L-1 in the Chavarría River in March 2011. During the summer of 2012 orthophosphate reached a value of 0.22 mg.L-1 at the bottom of the limnetic zone. The TN/TP ratio revealed that phosphate was generally the limiting factor and rarely nitrogen. CONCLUSIONS: Considering the TN, TP and transparency parameters the ecosystem was classified as hypertrophic. PCA allowed a seasonal differentiation of the sites, and components 1 and 2 classified the samples according to nutrient gradient, dissolved oxygen, BOD5 and temperature.OBJETIVO: A represa Escaba está localizada ao sul da província de Tucumán, a 650 metros de altitude, sua extensão é de 541 ha, tem 65 m de profundidade e seus afluentes são os Rios Chavarria, Las Moras, El Chorro e Singuil. O clima é temperado, com invernos secos e verões chuvosos. O objetivo do estudo foi caracterizar as propriedades físicas e químicas das águas limnéticas da represa e da foz dos seus afluentes, para interpretar a qualidade de suas águas. MÉTODOS: Realizaram-se amostragens estacionais de agosto de 2010 até maio de 2012. As variáveis medidas in situ foram: temperatura, transparência, pH, condutividade elétrica, e no laboratório foram analisados: oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), íons principais, compostos nitrogenados e fosfatados. RESULTADOS: O tipo de água é bicarbonatada-cálcica-sódica, de neutra a alcalina e detectou-se estratificação térmica na primavera e verão. Com exceção da zona limnética: fundo, nos meses mais quentes, as águas estiveram bem oxigenadas. Em novembro de 2011 no rio El Chorro, obteve-se o valor mais baixo de transparência: 0,12 m e o valor mais elevado foi de 4,1 m no rio Singuil no inverno de 2010. Observou-se uma mineralização fraca com condutividades que variaram entre 83 e 218 µS.cm-1. A DBO5 atingiu o registro máximo de 183 mg L-1 na primavera de 2010 no rio Singuil. Os valores mais altos dos compostos nitrogenados detectados foram: 7 mg NO3-.L-1 (zona limnética: fundo, agosto/2010), 0,07 mg NO2-.L-1 (rio Las Moras, maio/2011) e 1,8 mg NH4+.L-1 (rio Chavarría, março/2011). No verão de 2012, o ortofosfato atingiu 0,22 mg.L-1 no fundo da zona limnética. A proporção NT/PT mostrou o fósforo como limitante, e o nitrogênio em raras ocasiões. CONCLUSÕES: O ecossistema analisado foi classificado como hipertrófico considerando NT, PT e transparência. O ACP permitiu uma diferenciação estacional dos sítios, os eixos 1 e 2 separaram as amostras de acordo aos gradientes dos nutrientes, oxigênio dissolvido, DBO5 e temperatura.