Recibido: 10/02/2026 Aprobado:15/03/2026
Vol 6 N|1
1109 | P á g i n a
DOI: https://doi.org/10.70208/3007.8245.v6.n1.389
Gradiente espacial de calidad del agua y tamizaje de plaguicidas en el río
La Paz, San Ramón, Alajuela, durante el 2020
Laura Siles-Alvarado
sileslaura94@gmail.com
https://orcid.org/0009-0000-4015-2373
Bayer Medical
John Diego Bolaños Alfaro
john.bolanos@ucr.ac.cr
https://orcid.org/0000-0002-1884-5373
Universidad de Costa Rica
Seiling Vargas Villalobos
seiiling.vargas.villalobos@una.cr
https://orcid.org/0000-0002-8003-6358
Universidad Nacional
Costa Rica
RESUMEN
Se caracterizó la calidad del agua superficial en la subcuenca del río La Paz en San Ramón, Alajuela,
Costa Rica, mediante un análisis integrado de variables fisicoquímicas, componentes iónicos, metales
y residuos de plaguicidas, comparando patrones espaciales de la zona alta, media y baja y temporales
a partir de tres campañas de muestreo realizadas durante 2020. El área se organizó en zonas con
diferente presión antrópica y se ejecutaron mediciones in situ y análisis de laboratorio, incluyendo la
determinación de residuos de plaguicidas mediante UPLC-MS/MS y GC-MS/MS, para establecer
señales de deterioro longitudinal y contrastarlas con criterios normativos nacionales e internacionales.
Los resultados evidenciaron baja mineralización caracterizada por una conductividad que no superó
53,3 μS/cm, así como bajas concentraciones de nitrato que no superan 2,7 mg/L para el río de estudio,
mientras que el indicador más sensible fue la turbidez, con incrementos hacia el tramo bajo con
máximo 79,9 NTU triplicando el valor de referencia según decreto nacional. El estudio de plaguicidas
mostró presencia mayoritariamente en trazas y cuantificaciones puntuales de hexazinona (0,06 μg/L),
clorotalonil (0,07 μg/L), metalaxil (0,10 μg/L) e imidacloprid (0,05 μg/L), además de detección
recurrente de cafeína como señal de influencia antrópica difusa; en conjunto, la evidencia sustenta un
gradiente espacial de presión creciente hacia el tramo medio y bajo, que refuerza la necesidad de
vigilancia orientada a controlar aportes de sedimentos y contaminantes difusos por escorrentía para
prevenir el deterioro progresivo del cauce.
Palabras clave: Caracterización fisicoquímica, residuos de plaguicidas, urbanización, río La Paz
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Spatial gradient of water quality and pesticide residues in the
La Paz River (San Ramón, Alajuela - 2020)
ABSTRACT
The surface water quality of the La Paz River sub-basin in San Ramón, Alajuela, Costa Rica, was
characterized through an integrated analysis of physicochemical variables, ionic components, metals,
and pesticide residues, comparing spatial patterns across the upper, middle, and lower reaches and
temporal patterns based on three sampling campaigns conducted in 2020. The study area was
organized into zones with different levels of anthropogenic pressure, and in situ measurements and
laboratory analyses were performed, including the determination of pesticide residues by UPLC–
MS/MS and GC–MS/MS, to identify signals of longitudinal deterioration and to contrast them with
national and international regulatory criteria. Results showed low mineralization, with conductivity not
exceeding 53.3 μS/cm, as well as low nitrate concentrations (≤ 2.7 mg/L) throughout the study river.
The most sensitive indicator was turbidity, which increased toward the lower reach, reaching a
maximum of 79.9 NTU—three times the national decree reference value. Pesticide analysis revealed
mostly trace-level detections and isolated quantifications of hexazinone (0.06 μg/L), chlorothalonil
(0.07 μg/L), metalaxyl (0.10 μg/L), and imidacloprid (0.05 μg/L), along with recurrent detection of
caffeine as a signal of diffuse anthropogenic influence. Overall, the evidence supports a spatial gradient
of increasing pressure toward the middle and lower reaches, reinforcing the need for surveillance
focused on controlling sediment inputs and diffuse runoff-related contaminants to prevent progressive
channel deterioration.
Keywords: Physicochemical characterization, pesticide residues, urbanization, La Paz River
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Spatial gradient of water quality and pesticide residues in the
La Paz River (San Ramón, Alajuela - 2020)
ABSTRACT
The surface water quality of the La Paz River sub-basin in San Ramón, Alajuela, Costa Rica, was
characterized through an integrated analysis of physicochemical variables, ionic components, metals,
and pesticide residues, comparing spatial patterns across the upper, middle, and lower reaches and
temporal patterns based on three sampling campaigns conducted in 2020. The study area was
organized into zones with different levels of anthropogenic pressure, and in situ measurements and
laboratory analyses were performed, including the determination of pesticide residues by UPLC–
MS/MS and GC–MS/MS, to identify signals of longitudinal deterioration and to contrast them with
national and international regulatory criteria. Results showed low mineralization, with conductivity not
exceeding 53.3 μS/cm, as well as low nitrate concentrations (≤ 2.7 mg/L) throughout the study river.
The most sensitive indicator was turbidity, which increased toward the lower reach, reaching a
maximum of 79.9 NTU—three times the national decree reference value. Pesticide analysis revealed
mostly trace-level detections and isolated quantifications of hexazinone (0.06 μg/L), chlorothalonil
(0.07 μg/L), metalaxyl (0.10 μg/L), and imidacloprid (0.05 μg/L), along with recurrent detection of
caffeine as a signal of diffuse anthropogenic influence. Overall, the evidence supports a spatial gradient
of increasing pressure toward the middle and lower reaches, reinforcing the need for surveillance
focused on controlling sediment inputs and diffuse runoff-related contaminants to prevent progressive
channel deterioration.
Keywords: Physicochemical characterization, pesticide residues, urbanization, La Paz River
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INTRODUCCIÓN
La evaluación de la calidad del agua superficial en cuencas hidrográficas constituye un componente
crítico para la gestión ambiental (Anh et al., 2023) y la toma de decisiones en territorios donde
convergen expansión urbana, producción agropecuaria y cambios en el uso del suelo (Li et al., 2023).
En este contexto, la dinámica fisicoquímica de los ríos responde tanto a procesos naturales
relacionados con la geología, meteorización, estacionalidad hidrológica (Salomão et al., 2025), cambio
climático (Pakoksung et al., 2025), así como a presiones antrópicas relacionadas con descargas
domésticas, arrastre de sedimentos, fertilización y uso de plaguicidas (Tasselli et al., 2025; Xu et al.,
2022); entre otras fuentes difusas y puntuales como señala Kim et al., (2023).
En el país, según Bolaños (2023), el monitoreo de cuerpos de agua es clave para proteger el recurso
hídrico, conservar los ecosistemas acuáticos y reducir riesgos para el consumo humano y las
actividades productivas. No obstante, a escala de subcuenca, la información integrada sobre variables
fisicoquímicas, iones, metales y residuos de plaguicidas suele ser limitada, lo que dificulta identificar
patrones espaciales y priorizar medidas de intervención.
La subcuenca del río La Paz ubicada en el cantón de San Ramón en la provincia de Alajuela - Costa
Rica, presenta distintos grados de intervención en las zonas alta, media y baja, donde la coexistencia
de usos del suelo y potenciales fuentes de presión, son de relevancia local respecto al uso de recurso
hídrico. Por ejemplo, en 2017 se estudió mediante el índice BMWP y los resultados evidenciaron buena
calidad del agua en la parte alta de la cuenca; sin embargo, en la parte baja no, pues presenta deterioro
asociado al desarrollo urbanístico y la actividad agrícola que inciden negativamente en la calidad del
agua superficial, es estudio concluye que aunque el agua es utilizable para riego, no lo es para consumo
humano o animal sin un tratamiento previo (Rodríguez, 2017).
En consecuencia, el enfoque de gradiente espacial permite comparar tramos del río y detectar si
existen patrones longitudinales coherentes con los cambios en el uso del suelo, o con aumentos o
disminuciones de contaminantes en fuentes puntuales y difusas, entre otros niveles diferenciadores de
la presión antrópica a lo largo de la cuenca (Zhang et al., 2025). También facilita reconocer propios de
la estacionalidad durante las épocas seca y lluviosa o de otros procesos como los periodos agrícolas,
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INTRODUCCIÓN
La evaluación de la calidad del agua superficial en cuencas hidrográficas constituye un componente
crítico para la gestión ambiental (Anh et al., 2023) y la toma de decisiones en territorios donde
convergen expansión urbana, producción agropecuaria y cambios en el uso del suelo (Li et al., 2023).
En este contexto, la dinámica fisicoquímica de los ríos responde tanto a procesos naturales
relacionados con la geología, meteorización, estacionalidad hidrológica (Salomão et al., 2025), cambio
climático (Pakoksung et al., 2025), así como a presiones antrópicas relacionadas con descargas
domésticas, arrastre de sedimentos, fertilización y uso de plaguicidas (Tasselli et al., 2025; Xu et al.,
2022); entre otras fuentes difusas y puntuales como señala Kim et al., (2023).
En el país, según Bolaños (2023), el monitoreo de cuerpos de agua es clave para proteger el recurso
hídrico, conservar los ecosistemas acuáticos y reducir riesgos para el consumo humano y las
actividades productivas. No obstante, a escala de subcuenca, la información integrada sobre variables
fisicoquímicas, iones, metales y residuos de plaguicidas suele ser limitada, lo que dificulta identificar
patrones espaciales y priorizar medidas de intervención.
La subcuenca del río La Paz ubicada en el cantón de San Ramón en la provincia de Alajuela - Costa
Rica, presenta distintos grados de intervención en las zonas alta, media y baja, donde la coexistencia
de usos del suelo y potenciales fuentes de presión, son de relevancia local respecto al uso de recurso
hídrico. Por ejemplo, en 2017 se estudió mediante el índice BMWP y los resultados evidenciaron buena
calidad del agua en la parte alta de la cuenca; sin embargo, en la parte baja no, pues presenta deterioro
asociado al desarrollo urbanístico y la actividad agrícola que inciden negativamente en la calidad del
agua superficial, es estudio concluye que aunque el agua es utilizable para riego, no lo es para consumo
humano o animal sin un tratamiento previo (Rodríguez, 2017).
En consecuencia, el enfoque de gradiente espacial permite comparar tramos del río y detectar si
existen patrones longitudinales coherentes con los cambios en el uso del suelo, o con aumentos o
disminuciones de contaminantes en fuentes puntuales y difusas, entre otros niveles diferenciadores de
la presión antrópica a lo largo de la cuenca (Zhang et al., 2025). También facilita reconocer propios de
la estacionalidad durante las épocas seca y lluviosa o de otros procesos como los periodos agrícolas,
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donde la variación del caudal y de la escorrentía modula la movilización, el transporte y la
concentración de contaminantes, generando respuestas espaciales y temporales muchas veces
antagónicas (Huang et al., 2014).
Adicionalmente, la comparación por gradiente espacial constituye una base útil para interpretar, a
futuro, posibles efectos del cambio climático sobre la calidad del agua (van Vliet & Thorslund, 2023),
dado que las alteraciones en temperatura, sequías, lluvias extremas y cambios en régimen hidrológico
tienden a modificar procesos biogeoquímicos y a exacerbar o redistribuir presiones existentes en los
ríos como señala Johnson et al., (2024).
Según lo anterior el artículo tiene como objetivo caracterizar la calidad del agua superficial en la
subcuenca del río La Paz mediante un análisis integrado de variables fisicoquímicas, componentes
iónicos, metales y residuos de plaguicidas, comparando patrones espaciales para distintas zonas, así
como temporales por las tres campañas de muestreo realizadas durante el año 2020.
METODOLOGÍA
El estudio se desarrolló en el cauce del río La Paz, localizado en los distritos de Piedades Norte y Los
Ángeles del cantón de San Ramón, provincia de Alajuela, Costa Rica; este río se considera una
subcuenca por su condición de afluente dentro de la cuenca del río Barranca, y su entorno inmediato
presenta una proporción importante de cobertura boscosa y en la zona se ha documentado un
desplazamiento progresivo de la frontera urbanística y la frontera agraria hacia la parte alta de la
cuenca, junto con el aporte potencial de escorrentía que transporta aguas residuales y contaminantes
asociados a actividades agropecuarias hacia el cauce principal (Siles-Alvarado, 2020).
Para capturar un gradiente espacial de condiciones ambientales y presiones antrópicas, el área se
organizó en tres zonas de muestreo, alta (1), media (2), y la desembocadura del río (3), en las que se
consideró características como cobertura boscosa, la densidad poblacional y grado de urbanización,
además de su posición longitudinal a lo largo del cauce, ver figura 1 (Siles-Alvarado, 2020).
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donde la variación del caudal y de la escorrentía modula la movilización, el transporte y la
concentración de contaminantes, generando respuestas espaciales y temporales muchas veces
antagónicas (Huang et al., 2014).
Adicionalmente, la comparación por gradiente espacial constituye una base útil para interpretar, a
futuro, posibles efectos del cambio climático sobre la calidad del agua (van Vliet & Thorslund, 2023),
dado que las alteraciones en temperatura, sequías, lluvias extremas y cambios en régimen hidrológico
tienden a modificar procesos biogeoquímicos y a exacerbar o redistribuir presiones existentes en los
ríos como señala Johnson et al., (2024).
Según lo anterior el artículo tiene como objetivo caracterizar la calidad del agua superficial en la
subcuenca del río La Paz mediante un análisis integrado de variables fisicoquímicas, componentes
iónicos, metales y residuos de plaguicidas, comparando patrones espaciales para distintas zonas, así
como temporales por las tres campañas de muestreo realizadas durante el año 2020.
METODOLOGÍA
El estudio se desarrolló en el cauce del río La Paz, localizado en los distritos de Piedades Norte y Los
Ángeles del cantón de San Ramón, provincia de Alajuela, Costa Rica; este río se considera una
subcuenca por su condición de afluente dentro de la cuenca del río Barranca, y su entorno inmediato
presenta una proporción importante de cobertura boscosa y en la zona se ha documentado un
desplazamiento progresivo de la frontera urbanística y la frontera agraria hacia la parte alta de la
cuenca, junto con el aporte potencial de escorrentía que transporta aguas residuales y contaminantes
asociados a actividades agropecuarias hacia el cauce principal (Siles-Alvarado, 2020).
Para capturar un gradiente espacial de condiciones ambientales y presiones antrópicas, el área se
organizó en tres zonas de muestreo, alta (1), media (2), y la desembocadura del río (3), en las que se
consideró características como cobertura boscosa, la densidad poblacional y grado de urbanización,
además de su posición longitudinal a lo largo del cauce, ver figura 1 (Siles-Alvarado, 2020).
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Figura 1. Mapa de la subcuenca del río La Paz en el que se indican las zonas de muestreo
(Siles-Alvarado, 2020)
La zona alta (denominada como 1) se ubicó en la Reserva Natural Roca de La Paz, descrita como un
sector con predominio de bosque y menor presión antrópica, mientras que la zona media (2) se
estableció en el sector de La Esperanza, caracterizado por mayor densidad poblacional y presencia de
actividades agropecuarias y finalmente el último punto (3) correspondió a la confluencia del río La Paz
con el río Barranca, señalada como el tramo más urbanizado dentro del esquema de zonificación
utilizado (Siles-Alvarado, 2020).
En conjunto, esta delimitación espacial permitió comparar condiciones y evaluar variaciones asociadas
a cambios en el uso del suelo y presiones antrópicas potenciales dentro de la subcuenca gracias a que
se desarrollaron tres campañas de campo durante la estación lluviosa del año 2020 en los meses de
mayo, agosto y octubre, con el propósito de obtener un muestreo representativo del período y
comparar el comportamiento espacial de la calidad del agua a lo largo del cauce (Siles-Alvarado, 2020),
siguiendo un enfoque por gradiente longitudinal del río y considerando los principales asentamientos
humanos, para capturar variaciones asociadas a cambios de uso del suelo, con una lógica comparable
a la empleada en evaluaciones previas de aguas superficiales a escala cantonal de León (2014) citado
en Siles-Alvarado, (2020), las cuales presentaron condiciones aptas para la recolección de muestras, la
medición de caudal y para hacer determinaciones in situ.
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Figura 1. Mapa de la subcuenca del río La Paz en el que se indican las zonas de muestreo
(Siles-Alvarado, 2020)
La zona alta (denominada como 1) se ubicó en la Reserva Natural Roca de La Paz, descrita como un
sector con predominio de bosque y menor presión antrópica, mientras que la zona media (2) se
estableció en el sector de La Esperanza, caracterizado por mayor densidad poblacional y presencia de
actividades agropecuarias y finalmente el último punto (3) correspondió a la confluencia del río La Paz
con el río Barranca, señalada como el tramo más urbanizado dentro del esquema de zonificación
utilizado (Siles-Alvarado, 2020).
En conjunto, esta delimitación espacial permitió comparar condiciones y evaluar variaciones asociadas
a cambios en el uso del suelo y presiones antrópicas potenciales dentro de la subcuenca gracias a que
se desarrollaron tres campañas de campo durante la estación lluviosa del año 2020 en los meses de
mayo, agosto y octubre, con el propósito de obtener un muestreo representativo del período y
comparar el comportamiento espacial de la calidad del agua a lo largo del cauce (Siles-Alvarado, 2020),
siguiendo un enfoque por gradiente longitudinal del río y considerando los principales asentamientos
humanos, para capturar variaciones asociadas a cambios de uso del suelo, con una lógica comparable
a la empleada en evaluaciones previas de aguas superficiales a escala cantonal de León (2014) citado
en Siles-Alvarado, (2020), las cuales presentaron condiciones aptas para la recolección de muestras, la
medición de caudal y para hacer determinaciones in situ.
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Tabla 1. Georreferenciación y características de las zonas muestreadas del río La Paz según Siles-
Alvarado (2020).
Zona de
muestreo
Coordenadas
geográficas
CRTM05
Altura sobre el
nivel del mar
(m. s. n. m.)
Densidad
poblacional
Descripción de la zona de muestreo
1 437410 E /
1124938 N
1245 Baja Zona alta de la subcuenca, donde se
ubica la Reserva Natural Roca de La
Paz, es una zona de bosque primario y
secundario con y escasa actividad
agropecuaria y domiciliar.
2 446111 E /
1120608 N
1000 Media Zona media de la subcuenca del río La
Paz, ubicado a la altura de La
Esperanza en San Ramón. Hay mayor
actividad agropecuaria y domiciliar.
3 447463 E /
1118931 N
1000 Alta Zona previa a la desembocadura del
río con el río Barranca. Es la zona más
urbana en La Esperanza.
Durante el muestreo se midió el caudal, utilizando un procedimiento que mide la velocidad de la
corriente en varios puntos de la sección transversal; para ello se determinó el ancho del río y se midió
la profundidad cada 50 cm con un tubo graduado, mientras que la velocidad se cuantificó con un
molinete de hélice en cada sección. El caudal (Q) se estimó a partir del producto entre el área
transversal (A) y la velocidad media (v), de acuerdo con expresiones operativas usadas en manuales
técnicos de aforo (Siles-Alvarado, 2020). Además se recolectaron las muestras y se realizaron las
mediciones in situ de oxígeno disuelto (OD), conductividad, pH, temperatura, alcalinidad, turbidez y
salinidad.
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Tabla 1. Georreferenciación y características de las zonas muestreadas del río La Paz según Siles-
Alvarado (2020).
Zona de
muestreo
Coordenadas
geográficas
CRTM05
Altura sobre el
nivel del mar
(m. s. n. m.)
Densidad
poblacional
Descripción de la zona de muestreo
1 437410 E /
1124938 N
1245 Baja Zona alta de la subcuenca, donde se
ubica la Reserva Natural Roca de La
Paz, es una zona de bosque primario y
secundario con y escasa actividad
agropecuaria y domiciliar.
2 446111 E /
1120608 N
1000 Media Zona media de la subcuenca del río La
Paz, ubicado a la altura de La
Esperanza en San Ramón. Hay mayor
actividad agropecuaria y domiciliar.
3 447463 E /
1118931 N
1000 Alta Zona previa a la desembocadura del
río con el río Barranca. Es la zona más
urbana en La Esperanza.
Durante el muestreo se midió el caudal, utilizando un procedimiento que mide la velocidad de la
corriente en varios puntos de la sección transversal; para ello se determinó el ancho del río y se midió
la profundidad cada 50 cm con un tubo graduado, mientras que la velocidad se cuantificó con un
molinete de hélice en cada sección. El caudal (Q) se estimó a partir del producto entre el área
transversal (A) y la velocidad media (v), de acuerdo con expresiones operativas usadas en manuales
técnicos de aforo (Siles-Alvarado, 2020). Además se recolectaron las muestras y se realizaron las
mediciones in situ de oxígeno disuelto (OD), conductividad, pH, temperatura, alcalinidad, turbidez y
salinidad.
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Con respecto a la recolección de muestras de agua superficial, se siguió un procedimiento basado en
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (American Public Health Association et
al., 2017). La toma de muestra se efectuó preferentemente cercana al centro del cauce,
aproximadamente a 10 cm bajo la superficie y a contracorriente, utilizando guantes de nitrilo para
reducir riesgos de contaminación; adicionalmente, se evitó remover sedimentos del fondo, se realizó
el enjuague triple del recipiente antes de la toma final y las muestras se conservaron en hielera
asegurando cadena de frío hasta el momento del análisis (Siles-Alvarado, 2020).
En cada zona y muestreo se recolectaron cuatro muestras destinadas a diferentes determinaciones
analíticas, la primera una botella de polietileno de 1 L para alcalinidad y ensayos de aniones-cationes;
dos botellas de vidrio de 1 L para análisis por cromatografía de gases (CG) y la última de 0,5 L para
determinaciones por cromatografía líquida de ultra presión (UPLC), acondicionadas de acuerdo con el
protocolo para el análisis de residuos de agroquímicos (Siles-Alvarado, 2020).
Mediciones in situ:
Los parámetros fisicoquímicos medidos directamente en campo se ejecutaron con el objetivo de
reducir sesgos; se utilizó un equipo multiparamétrico portátil Thermo Scientific Orion™ 5 Star
equipado con sondas. La turbidez se determinó con un turbidímetro portátil HANNA HI 93414; los
sólidos disueltos totales (SDT) y salinidad con un conductímetro portátil Sartorius PT-20; finalmente la
alcalinidad se determinó por titulación volumétrica el mismo día del muestreo con base en el método
2320 B de Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Standard Methods, 2017).
Mediciones en el Laboratorio:
Las muestras de agua se mantuvieron refrigeradas a 4 °C hasta su procesamiento, la cuantificación de
aniones, cationes, arsénico y metales se efectuaron en el Laboratorio de Química del Recinto de Grecia
de la Universidad de Costa Rica (UCR), equipado con cromatógrafo iónico marca Thermo Scientific
Dionex® IC-5000, espectrofotómetro de absorción atómica Thermo Scientific (ICE 3000) y generador
de hidruros Thermo Scientific VP1000, mientras que los análisis de residuos de plaguicidas a nivel de
trazas se realizaron en el Laboratorio de Análisis de Residuos de Plaguicidas (LAREP) de la Universidad
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Con respecto a la recolección de muestras de agua superficial, se siguió un procedimiento basado en
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (American Public Health Association et
al., 2017). La toma de muestra se efectuó preferentemente cercana al centro del cauce,
aproximadamente a 10 cm bajo la superficie y a contracorriente, utilizando guantes de nitrilo para
reducir riesgos de contaminación; adicionalmente, se evitó remover sedimentos del fondo, se realizó
el enjuague triple del recipiente antes de la toma final y las muestras se conservaron en hielera
asegurando cadena de frío hasta el momento del análisis (Siles-Alvarado, 2020).
En cada zona y muestreo se recolectaron cuatro muestras destinadas a diferentes determinaciones
analíticas, la primera una botella de polietileno de 1 L para alcalinidad y ensayos de aniones-cationes;
dos botellas de vidrio de 1 L para análisis por cromatografía de gases (CG) y la última de 0,5 L para
determinaciones por cromatografía líquida de ultra presión (UPLC), acondicionadas de acuerdo con el
protocolo para el análisis de residuos de agroquímicos (Siles-Alvarado, 2020).
Mediciones in situ:
Los parámetros fisicoquímicos medidos directamente en campo se ejecutaron con el objetivo de
reducir sesgos; se utilizó un equipo multiparamétrico portátil Thermo Scientific Orion™ 5 Star
equipado con sondas. La turbidez se determinó con un turbidímetro portátil HANNA HI 93414; los
sólidos disueltos totales (SDT) y salinidad con un conductímetro portátil Sartorius PT-20; finalmente la
alcalinidad se determinó por titulación volumétrica el mismo día del muestreo con base en el método
2320 B de Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Standard Methods, 2017).
Mediciones en el Laboratorio:
Las muestras de agua se mantuvieron refrigeradas a 4 °C hasta su procesamiento, la cuantificación de
aniones, cationes, arsénico y metales se efectuaron en el Laboratorio de Química del Recinto de Grecia
de la Universidad de Costa Rica (UCR), equipado con cromatógrafo iónico marca Thermo Scientific
Dionex® IC-5000, espectrofotómetro de absorción atómica Thermo Scientific (ICE 3000) y generador
de hidruros Thermo Scientific VP1000, mientras que los análisis de residuos de plaguicidas a nivel de
trazas se realizaron en el Laboratorio de Análisis de Residuos de Plaguicidas (LAREP) de la Universidad
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Nacional (UNA), ubicado en Heredia, mediante UPLC-MS/MS en un equipo marca Waters Acquity
H-Class® acoplado a Waters XEVO TQ-S Micro® y un equipo GC-MS/MS de la marca Agilent 7890.
Determinación de metales por espectroscopia de absorción atómica (AAS): Para la determinación de
cobre (Cu) se preparó una curva de calibración con siete patrones en un rango de 0,05 a 1,25 mg/L a
partir de un patrón de 1000 mg/L en HNO₃ al 2% de la marca Sigma-Aldrich; se empleó lámpara de
cátodo hueco a 324,8 nm y con un flujo de combustible aire/acetileno de 1,1 mL/min y una rejilla de
0,5 nm. Las muestras se inyectaron por duplicado y cada réplica se midió por triplicado, promediando
automáticamente la respuesta (Siles-Alvarado, 2020).
Determinación de iones mayoritarios por cromatografía iónica: Se preparó una curva de siete patrones
en un rango de 0,4-14,0 mg/L para los aniones Cl⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻ y SO₄²⁻, mientras que para PO₄³⁻ el
rango fue de 0,8-28,0 mg/L, usando estándares Dionex Thermo Scientific, mientras que para la
determinación de los cationes Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺ y Na⁺ se preparó la curva de siete patrones en el rango
de 0,4-18,0 mg/L de Na⁺, 0,5-22,5 mg/L de Mg²⁺ y de 1-45 mg/L de K⁺ y Ca²⁺; las condiciones
cromatográficas incluyeron columnas Dionex IonPac™ AS23 (aniones) y CS12A (cationes), con
eluyentes carbonato/bicarbonato para aniones y ácido metasulfónico para cationes, a 1,0 mL/min;
cada muestra se inyectó por triplicado (Siles-Alvarado, 2020).
Determinación de residuos de plaguicidas por UPLC-MS/MS y GC-MS/MS: Para la identificación y
cuantificación de residuos de plaguicidas se aplicaron metodologías validadas del LAREP, basadas en
el método oficial EPA 525.3 y en el método multirresiduo de Hladik, Smalling y Kuivila (2008). Para
UPLC-MS/MS, los extractos se concentraron y se reconstituyeron en metanol/agua en proporción
40:60 v/v, almacenándose a 4 °C hasta la inyección, la separación se efectuó en columna BEH C18 de
1,7 μm; 2,1 × 100 mm a 45 °C, con fase móvil A de agua/metanol, 95/5 con 0,1% ácido fórmico y 1
mM acetato de amonio y la fase móvil B de metanol con 0,1% ácido fórmico y 1 mM acetato de
amonio, a un flujo 0,4 mL/min, con automuestreador a 10 °C y 5 μL de inyección. El MS/MS operó
con argón como gas de colisión y nitrógeno como gas de nebulización y la temperatura de interfase se
colocó a 500 °C y la fuente a 150 °C.
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Nacional (UNA), ubicado en Heredia, mediante UPLC-MS/MS en un equipo marca Waters Acquity
H-Class® acoplado a Waters XEVO TQ-S Micro® y un equipo GC-MS/MS de la marca Agilent 7890.
Determinación de metales por espectroscopia de absorción atómica (AAS): Para la determinación de
cobre (Cu) se preparó una curva de calibración con siete patrones en un rango de 0,05 a 1,25 mg/L a
partir de un patrón de 1000 mg/L en HNO₃ al 2% de la marca Sigma-Aldrich; se empleó lámpara de
cátodo hueco a 324,8 nm y con un flujo de combustible aire/acetileno de 1,1 mL/min y una rejilla de
0,5 nm. Las muestras se inyectaron por duplicado y cada réplica se midió por triplicado, promediando
automáticamente la respuesta (Siles-Alvarado, 2020).
Determinación de iones mayoritarios por cromatografía iónica: Se preparó una curva de siete patrones
en un rango de 0,4-14,0 mg/L para los aniones Cl⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻ y SO₄²⁻, mientras que para PO₄³⁻ el
rango fue de 0,8-28,0 mg/L, usando estándares Dionex Thermo Scientific, mientras que para la
determinación de los cationes Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺ y Na⁺ se preparó la curva de siete patrones en el rango
de 0,4-18,0 mg/L de Na⁺, 0,5-22,5 mg/L de Mg²⁺ y de 1-45 mg/L de K⁺ y Ca²⁺; las condiciones
cromatográficas incluyeron columnas Dionex IonPac™ AS23 (aniones) y CS12A (cationes), con
eluyentes carbonato/bicarbonato para aniones y ácido metasulfónico para cationes, a 1,0 mL/min;
cada muestra se inyectó por triplicado (Siles-Alvarado, 2020).
Determinación de residuos de plaguicidas por UPLC-MS/MS y GC-MS/MS: Para la identificación y
cuantificación de residuos de plaguicidas se aplicaron metodologías validadas del LAREP, basadas en
el método oficial EPA 525.3 y en el método multirresiduo de Hladik, Smalling y Kuivila (2008). Para
UPLC-MS/MS, los extractos se concentraron y se reconstituyeron en metanol/agua en proporción
40:60 v/v, almacenándose a 4 °C hasta la inyección, la separación se efectuó en columna BEH C18 de
1,7 μm; 2,1 × 100 mm a 45 °C, con fase móvil A de agua/metanol, 95/5 con 0,1% ácido fórmico y 1
mM acetato de amonio y la fase móvil B de metanol con 0,1% ácido fórmico y 1 mM acetato de
amonio, a un flujo 0,4 mL/min, con automuestreador a 10 °C y 5 μL de inyección. El MS/MS operó
con argón como gas de colisión y nitrógeno como gas de nebulización y la temperatura de interfase se
colocó a 500 °C y la fuente a 150 °C.
Vol 6 N|1
1117 | P á g i n a
El GC-MS/MS se trabajó con 1 L de muestra; se emplearon cartuchos SPE ISOLUTE ENV+ 200 mg
con 6 mL acondicionados, la elución se realizó con 10 mL de acetato de etilo y la concentración bajo
N₂ a una temperatura ≤ 35 °C. Posteriormente, se añadió 1 mL de isooctano, se concentró hasta ~0,05
mL y se ajustó a 250 μL en isooctano; los extractos se almacenaron a 4 °C hasta la inyección. La
cuantificación se realizó en columna SGE BPX35 con dimensiones de 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm, se
programó el horno a 80 °C durante 1 min, luego se subió 15 °C/min hasta 180 °C en 5 min;
posteriormente se subió 2 °C/min hasta 200 °C y finalizar la rampa de temperatura con un aumento
de 10 °C/min hasta los 300 °C durante 10 min; el inyector se programó a 230 °C, la interfase 280 °C,
el gas helio como gas de arrastre, con modo splitless a 60 s y 2 μL de inyección.
Cuantificación de metales pesados: el arsénico (As) se determinó mediante AA acoplada a un
generador de hidruros, siguiendo un procedimiento validado para análisis de agua potable; se trabajó
con una curva de calibración en el rango 0,005-0,06 mg/L y se leyó a 193,7 nm. El hierro (Fe) y el
cobre (Cu) se cuantificaron por AA con llama, utilizando curvas de calibración de 0,05-1,6 mg/L para
Fe y 0,05-1,25 mg/L para Cu; las longitudes de onda empleadas fueron 248,3 nm (Fe) y 324,8 nm (Cu).
En todos los casos se mantuvo como criterio de aceptación un coeficiente de correlación > 0,995, y
se aplicó el mismo esquema de inyección por duplicado con medición por triplicado para cada réplica.
Tratamiento de datos y análisis:
Se consolidó en una base de datos que contiene una matriz por zona de muestreo y gira de muestreo;
en particular, los resultados reportados para los parámetros fisicoquímicos se resumieron mediante
estadística descriptiva, utilizando mediana de n = 3. De forma complementaria, se elaboraron tablas y
gráficos comparativos para identificar patrones espaciales como el gradiente en la subcuenca y
variaciones entre giras de muestreo, en coherencia con el enfoque de comparación entre regiones con
menor influencia antrópica y regiones con mayor exposición a actividades humanas.
Adicionalmente, se estimó la carga contaminante (CC) en g/s a partir de la relación entre la
concentración (C) y el caudal (Q), según el planteamiento metodológico CC = C × Q. La estimación
de dureza total como CaCO₃, se realizó a partir de calcio y magnesio disueltos, y se empleó la ecuación
estequiométrica ampliamente utilizada en estudios hidroquímicos (Dondero, A. M., Fisher, I. J.,
1117 | P á g i n a
El GC-MS/MS se trabajó con 1 L de muestra; se emplearon cartuchos SPE ISOLUTE ENV+ 200 mg
con 6 mL acondicionados, la elución se realizó con 10 mL de acetato de etilo y la concentración bajo
N₂ a una temperatura ≤ 35 °C. Posteriormente, se añadió 1 mL de isooctano, se concentró hasta ~0,05
mL y se ajustó a 250 μL en isooctano; los extractos se almacenaron a 4 °C hasta la inyección. La
cuantificación se realizó en columna SGE BPX35 con dimensiones de 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm, se
programó el horno a 80 °C durante 1 min, luego se subió 15 °C/min hasta 180 °C en 5 min;
posteriormente se subió 2 °C/min hasta 200 °C y finalizar la rampa de temperatura con un aumento
de 10 °C/min hasta los 300 °C durante 10 min; el inyector se programó a 230 °C, la interfase 280 °C,
el gas helio como gas de arrastre, con modo splitless a 60 s y 2 μL de inyección.
Cuantificación de metales pesados: el arsénico (As) se determinó mediante AA acoplada a un
generador de hidruros, siguiendo un procedimiento validado para análisis de agua potable; se trabajó
con una curva de calibración en el rango 0,005-0,06 mg/L y se leyó a 193,7 nm. El hierro (Fe) y el
cobre (Cu) se cuantificaron por AA con llama, utilizando curvas de calibración de 0,05-1,6 mg/L para
Fe y 0,05-1,25 mg/L para Cu; las longitudes de onda empleadas fueron 248,3 nm (Fe) y 324,8 nm (Cu).
En todos los casos se mantuvo como criterio de aceptación un coeficiente de correlación > 0,995, y
se aplicó el mismo esquema de inyección por duplicado con medición por triplicado para cada réplica.
Tratamiento de datos y análisis:
Se consolidó en una base de datos que contiene una matriz por zona de muestreo y gira de muestreo;
en particular, los resultados reportados para los parámetros fisicoquímicos se resumieron mediante
estadística descriptiva, utilizando mediana de n = 3. De forma complementaria, se elaboraron tablas y
gráficos comparativos para identificar patrones espaciales como el gradiente en la subcuenca y
variaciones entre giras de muestreo, en coherencia con el enfoque de comparación entre regiones con
menor influencia antrópica y regiones con mayor exposición a actividades humanas.
Adicionalmente, se estimó la carga contaminante (CC) en g/s a partir de la relación entre la
concentración (C) y el caudal (Q), según el planteamiento metodológico CC = C × Q. La estimación
de dureza total como CaCO₃, se realizó a partir de calcio y magnesio disueltos, y se empleó la ecuación
estequiométrica ampliamente utilizada en estudios hidroquímicos (Dondero, A. M., Fisher, I. J.,
Vol 6 N|1
1118 | P á g i n a
Simonson, A. E., & Bayraktar, B. N. (2025), considerando que la Dureza en mg/L como CaCO₃ =
2,497·Ca (mg/L) + 4,118·Mg (mg/L).
Finalmente, la interpretación de resultados se apoyó en la comparación con criterios normativos
nacionales según el Decreto Ejecutivo N.°33903-MINAE-S (2007), denominado Reglamento para la
Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales, para confrontar los valores
observados y su posible implicación ambiental.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización fisicoquímica más relevante:
La fisicoquímica del río La Paz evidenció baja mineralización con una conductividad eléctrica en el
rango de 31,9-53,3 μS/cm y una concentración de NO₃⁻ baja en el orden de 0,90 a 2,7 mg/L en todas
las zonas y campañas.
El patrón crítico se concentró en la turbidez, con aumentos marcados hacia la Zona 3, es decir hacia
la parte baja del río, que en mayo donde presentó 79,9 UNT y para el mes de octubre fue de 52,1 UNT,
superando el valor de referencia establecido en el Decreto N°33903-MINAE-S (2007), de <25 NTU.
El pH presentó episodios de ligera acidez ente 6,13 - 6,45, que puede ser reflejo tanto condiciones
naturales ligados a la geología o características del suelo, así como los aportes orgánicos propios de
pulsos hidrológicos; mientras que el hierro excedió el umbral de referencia en octubre en la zona 2 con
una concentración 0,32 mg/L y zona 3 con 0,38 mg/L.
Se observa que el comportamiento del oxígeno disuelto tiende a disminuir conforme baja en la
subcuenca pero manteniendo valores normales o cercanos al valor umbral, sin afectar el fenómeno de
baja mineralización del río. Por último, se descarta la existencia de una concentración de arsénico que
pueda ser peligrosa (Cuadro 2).
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Simonson, A. E., & Bayraktar, B. N. (2025), considerando que la Dureza en mg/L como CaCO₃ =
2,497·Ca (mg/L) + 4,118·Mg (mg/L).
Finalmente, la interpretación de resultados se apoyó en la comparación con criterios normativos
nacionales según el Decreto Ejecutivo N.°33903-MINAE-S (2007), denominado Reglamento para la
Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales, para confrontar los valores
observados y su posible implicación ambiental.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización fisicoquímica más relevante:
La fisicoquímica del río La Paz evidenció baja mineralización con una conductividad eléctrica en el
rango de 31,9-53,3 μS/cm y una concentración de NO₃⁻ baja en el orden de 0,90 a 2,7 mg/L en todas
las zonas y campañas.
El patrón crítico se concentró en la turbidez, con aumentos marcados hacia la Zona 3, es decir hacia
la parte baja del río, que en mayo donde presentó 79,9 UNT y para el mes de octubre fue de 52,1 UNT,
superando el valor de referencia establecido en el Decreto N°33903-MINAE-S (2007), de <25 NTU.
El pH presentó episodios de ligera acidez ente 6,13 - 6,45, que puede ser reflejo tanto condiciones
naturales ligados a la geología o características del suelo, así como los aportes orgánicos propios de
pulsos hidrológicos; mientras que el hierro excedió el umbral de referencia en octubre en la zona 2 con
una concentración 0,32 mg/L y zona 3 con 0,38 mg/L.
Se observa que el comportamiento del oxígeno disuelto tiende a disminuir conforme baja en la
subcuenca pero manteniendo valores normales o cercanos al valor umbral, sin afectar el fenómeno de
baja mineralización del río. Por último, se descarta la existencia de una concentración de arsénico que
pueda ser peligrosa (Cuadro 2).
Vol 6 N|1
1119 | P á g i n a
Tabla 2. Parámetros fisicoquímicos clave para la caracterización considerando una mediana n = 3
Campaña
2020
Zona pH
(6.5–8.5)
± 0,1
Turbidez
(NTU)
± 0,1
Fe
(mg/L)
± 0,01
Conductivi-
dad (μS/cm)
± 0,1
NO3⁻
(mg/L)
± 0,3
OD
(mg/L)
± 0,2
As
(mg/L)
± 0,002
Mayo 1 6.1 ↑ 1.3 ✓ NR 43.5 ✓ 1.3 ✓ 8,5 ✓ ND ✓
2 7.1 ✓ 26.1 ↑ NR 47.8 ✓ 2.0 ✓ 8,2 ✓ ND ✓
3 7.2 ✓ 79.9 ↑ NR 53.3 ✓ 2.1 ✓ 8,1 ✓ ND ✓
Agosto 1 6.2 ↑ 1.6 ✓ ND ✓ 36.6 ✓ 1.3 ✓ 7,6 ~ ND ✓
2 6.4 ↑ 6.7 ✓ 0.10 ✓ 39.3 ✓ 1.7 ✓ 7,9 ~ ND ✓
3 6.7 ✓ 12.0 ✓ 0.11 ✓ 46.6 ✓ 2.7 ✓ 6,9 ~ ND ✓
Octubre 1 7.3 ✓ 1.5 ✓ ND ✓ 32.8 ✓ 0.90 ✓ 7,9 ~ ND ✓
2 6.3 ↑ 23.1 ~ 0.32 ↑ 36.4 ✓ 1.7 ✓ 8,0 ~ ND ✓
3 6.5 ↑ 52.1 ↑ 0.38 ↑ 31.9 ✓ 2.29 ✓ 8,0 ~ ND ✓
Nota: Considerando el Decreto N°33903-MINAE-S, los símbolos representan: ✓ cumple; ↑ excede valor de referencia; ~
cercano al umbral. ND= no detectado. NR= no realizado.
Este tipo de respuesta, con picos y gradiente aguas abajo, es compatible con aportes episódicos de
sedimentos por escorrentía, remoción de suelo o resuspensión, que tienden a amplificarse donde
aumentan las lluvias o la presión antrópica; en Costa Rica se ha documentado que el transporte de
sedimentos en ríos puede intensificarse de forma no lineal según el régimen de lluvias y las condiciones
de cuenca, lo que ayuda a interpretar por qué la turbidez se vuelve el indicador más “sensible” frente a
variaciones temporales y espaciales (Cervantes-Córdoba, Da Silva, Guzmán-Arias & Villagra-Mendoza,
2016).
En el mismo sentido, la excedencia de Fe en octubre (0,32-0,38 mg/L en Z2–Z3) es coherente con una
dinámica donde el hierro se incrementa junto con el material particulado, dado que en ríos una fracción
importante del Fe total suele estar asociada a sólidos suspendidos debido a su origen litogénico que
aumenta el particulado durante eventos de arrastre (Spence, Gilbert & Robson, 2023).
1119 | P á g i n a
Tabla 2. Parámetros fisicoquímicos clave para la caracterización considerando una mediana n = 3
Campaña
2020
Zona pH
(6.5–8.5)
± 0,1
Turbidez
(NTU)
± 0,1
Fe
(mg/L)
± 0,01
Conductivi-
dad (μS/cm)
± 0,1
NO3⁻
(mg/L)
± 0,3
OD
(mg/L)
± 0,2
As
(mg/L)
± 0,002
Mayo 1 6.1 ↑ 1.3 ✓ NR 43.5 ✓ 1.3 ✓ 8,5 ✓ ND ✓
2 7.1 ✓ 26.1 ↑ NR 47.8 ✓ 2.0 ✓ 8,2 ✓ ND ✓
3 7.2 ✓ 79.9 ↑ NR 53.3 ✓ 2.1 ✓ 8,1 ✓ ND ✓
Agosto 1 6.2 ↑ 1.6 ✓ ND ✓ 36.6 ✓ 1.3 ✓ 7,6 ~ ND ✓
2 6.4 ↑ 6.7 ✓ 0.10 ✓ 39.3 ✓ 1.7 ✓ 7,9 ~ ND ✓
3 6.7 ✓ 12.0 ✓ 0.11 ✓ 46.6 ✓ 2.7 ✓ 6,9 ~ ND ✓
Octubre 1 7.3 ✓ 1.5 ✓ ND ✓ 32.8 ✓ 0.90 ✓ 7,9 ~ ND ✓
2 6.3 ↑ 23.1 ~ 0.32 ↑ 36.4 ✓ 1.7 ✓ 8,0 ~ ND ✓
3 6.5 ↑ 52.1 ↑ 0.38 ↑ 31.9 ✓ 2.29 ✓ 8,0 ~ ND ✓
Nota: Considerando el Decreto N°33903-MINAE-S, los símbolos representan: ✓ cumple; ↑ excede valor de referencia; ~
cercano al umbral. ND= no detectado. NR= no realizado.
Este tipo de respuesta, con picos y gradiente aguas abajo, es compatible con aportes episódicos de
sedimentos por escorrentía, remoción de suelo o resuspensión, que tienden a amplificarse donde
aumentan las lluvias o la presión antrópica; en Costa Rica se ha documentado que el transporte de
sedimentos en ríos puede intensificarse de forma no lineal según el régimen de lluvias y las condiciones
de cuenca, lo que ayuda a interpretar por qué la turbidez se vuelve el indicador más “sensible” frente a
variaciones temporales y espaciales (Cervantes-Córdoba, Da Silva, Guzmán-Arias & Villagra-Mendoza,
2016).
En el mismo sentido, la excedencia de Fe en octubre (0,32-0,38 mg/L en Z2–Z3) es coherente con una
dinámica donde el hierro se incrementa junto con el material particulado, dado que en ríos una fracción
importante del Fe total suele estar asociada a sólidos suspendidos debido a su origen litogénico que
aumenta el particulado durante eventos de arrastre (Spence, Gilbert & Robson, 2023).
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1120 | P á g i n a
Comportamiento de la carga contaminante (CC):
El mayor caudal del río La Paz se registró en agosto, mientras que el menor se observó en mayo, al
inicio de la época lluviosa. En consecuencia se puede afirmar que las mayores CC se presentaron en
agosto, cuando las precipitaciones fueron más intensas y el transporte de masa por el cauce aumentó;
sin embargo no existe evidencia de un riesgo elevado para la cuenca, ya que no se detectó presencia
relevante de elementos tóxicos dentro de los analitos evaluados, lo que sugiere un impacto
antropogénico bajo en el periodo de estudio.
Tabla 3. Plaguicidas y sustancias detectadas en agua superficial del río La Paz por muestreo y zona
Muestreo -
fecha
Zona Cuantificados (μg/L) Nivel de trazas (T)
I - 16/05/2020 1 Ninguno Clorpirifos; simazina; carbaril;
triadimefon; terbacil; imidacloprid
I - 16/05/2020 2 Ninguno Ninguno
I - 16/05/2020 3 Hexazinona (0,06); cafeína (0,29) Clorotalonil; diuron
II - 12/08/2020 1 Ninguno Triazofos; cafeína
II - 12/08/2020 2 Ninguno Hexazinona; clorotalonil; cafeína
II -12/08/2020 3 Ninguno Clorpirifos; hexazinona;
clorotalonil; cafeína
III-02/10/2020 1 Ninguno Cafeína
III-02/10/2020 2 Clorotalonil (0,07); metalaxil (0,10);
cafeína (0,07); imidacloprid (0,05)
Ninguno
III-02/10/2020 3 Ninguno Hexazinona; diuron; cafeína
Nota: T son concentraciones que se ubican por debajo del límite de cuantificación del método, su interpretación se considera
de manera semi-cuantitativa como presencia o ausencia.
En el río La Paz se detectaron residuos de plaguicidas en concentraciones bajas y otros en nivel traza,
entre los cuantificados se destaca el metalaxil con 0,1 μg/L y clorotalonil con 0,07 μg/L, además de
hexazinona 0,06 μg/L e imidacloprid 0,05 μg/L.
1120 | P á g i n a
Comportamiento de la carga contaminante (CC):
El mayor caudal del río La Paz se registró en agosto, mientras que el menor se observó en mayo, al
inicio de la época lluviosa. En consecuencia se puede afirmar que las mayores CC se presentaron en
agosto, cuando las precipitaciones fueron más intensas y el transporte de masa por el cauce aumentó;
sin embargo no existe evidencia de un riesgo elevado para la cuenca, ya que no se detectó presencia
relevante de elementos tóxicos dentro de los analitos evaluados, lo que sugiere un impacto
antropogénico bajo en el periodo de estudio.
Tabla 3. Plaguicidas y sustancias detectadas en agua superficial del río La Paz por muestreo y zona
Muestreo -
fecha
Zona Cuantificados (μg/L) Nivel de trazas (T)
I - 16/05/2020 1 Ninguno Clorpirifos; simazina; carbaril;
triadimefon; terbacil; imidacloprid
I - 16/05/2020 2 Ninguno Ninguno
I - 16/05/2020 3 Hexazinona (0,06); cafeína (0,29) Clorotalonil; diuron
II - 12/08/2020 1 Ninguno Triazofos; cafeína
II - 12/08/2020 2 Ninguno Hexazinona; clorotalonil; cafeína
II -12/08/2020 3 Ninguno Clorpirifos; hexazinona;
clorotalonil; cafeína
III-02/10/2020 1 Ninguno Cafeína
III-02/10/2020 2 Clorotalonil (0,07); metalaxil (0,10);
cafeína (0,07); imidacloprid (0,05)
Ninguno
III-02/10/2020 3 Ninguno Hexazinona; diuron; cafeína
Nota: T son concentraciones que se ubican por debajo del límite de cuantificación del método, su interpretación se considera
de manera semi-cuantitativa como presencia o ausencia.
En el río La Paz se detectaron residuos de plaguicidas en concentraciones bajas y otros en nivel traza,
entre los cuantificados se destaca el metalaxil con 0,1 μg/L y clorotalonil con 0,07 μg/L, además de
hexazinona 0,06 μg/L e imidacloprid 0,05 μg/L.
Vol 6 N|1
1121 | P á g i n a
Al contrastar con los referentes ecotoxicológicos considerados para el estudio (Cuadro 4), tanto
nacional como internacionales, únicamente imidacloprid superó el umbral lo cual es relevante
considerando su alta solubilidad en agua y su toxicidad para organismos acuáticos, así como su
persistencia en la interfaz sedimento-agua (UNA, s. f.).
Tabla 4. Clasificación de residuos de plaguicidas y valores límite (μg/L) en agua superficial y agua
potable según referente nacional e internacionales
Compuesto Clase MTR
Holanda¹
España Canadá
CME²
Costa Rica:
Decreto 38924-S³
Carbaril Insecticida 0,23 NH 0,2 NH
Clorpirifos Insecticida 0,003 0,03–0,1 0,002 2
Clorotalonil Fungicida 0,8 NH 0,18 NH
Diuron Herbicida 0,43 0,2–1,8 NH ND
Hexazinona Herbicida 0,56 NH NH 40
Imidacloprid Insecticida 0,013 NH 0,23 NH
Metalaxil Fungicida 46 NH NH NH
Terbacil Herbicida 0,1 NH NH NH
Triadimefon Fungicida 0,91 ND NH ND
Triazofos Insecticida 0,032 NH NH NH
Cafeína Pesticida NH NH NH NH
Notas: ¹ MTR = Maximum Tolerable Risk de Holanda. ² CCME = Canadian Council of Ministers of the Environmen de Canadá. ³
Decreto N°38924-S: Reglamento para la calidad del agua potable en Costa Rica. ND: No detectable por el método. NH: No
aparece en el referente.
El clorpirifos, si bien se reportó en nivel traza, el límite de cuantificación empleado es menos sensible
que algunos valores guía internacionales, por lo que la ausencia de cuantificación no necesariamente
implica ausencia de riesgo a niveles muy bajos; lo anterior por cuanto el clorpirifos se asocia con alta
toxicidad para biota acuática y efectos adversos crónicos, además de su reconocida relevancia
sanitaria (UNA, s. f.). En el caso de diuron y triadimefon, el Decreto N.° 38924-S los clasifica como no
deseables en agua de consumo; en este estudio se detectaron solo en trazas, por debajo del límite de
1121 | P á g i n a
Al contrastar con los referentes ecotoxicológicos considerados para el estudio (Cuadro 4), tanto
nacional como internacionales, únicamente imidacloprid superó el umbral lo cual es relevante
considerando su alta solubilidad en agua y su toxicidad para organismos acuáticos, así como su
persistencia en la interfaz sedimento-agua (UNA, s. f.).
Tabla 4. Clasificación de residuos de plaguicidas y valores límite (μg/L) en agua superficial y agua
potable según referente nacional e internacionales
Compuesto Clase MTR
Holanda¹
España Canadá
CME²
Costa Rica:
Decreto 38924-S³
Carbaril Insecticida 0,23 NH 0,2 NH
Clorpirifos Insecticida 0,003 0,03–0,1 0,002 2
Clorotalonil Fungicida 0,8 NH 0,18 NH
Diuron Herbicida 0,43 0,2–1,8 NH ND
Hexazinona Herbicida 0,56 NH NH 40
Imidacloprid Insecticida 0,013 NH 0,23 NH
Metalaxil Fungicida 46 NH NH NH
Terbacil Herbicida 0,1 NH NH NH
Triadimefon Fungicida 0,91 ND NH ND
Triazofos Insecticida 0,032 NH NH NH
Cafeína Pesticida NH NH NH NH
Notas: ¹ MTR = Maximum Tolerable Risk de Holanda. ² CCME = Canadian Council of Ministers of the Environmen de Canadá. ³
Decreto N°38924-S: Reglamento para la calidad del agua potable en Costa Rica. ND: No detectable por el método. NH: No
aparece en el referente.
El clorpirifos, si bien se reportó en nivel traza, el límite de cuantificación empleado es menos sensible
que algunos valores guía internacionales, por lo que la ausencia de cuantificación no necesariamente
implica ausencia de riesgo a niveles muy bajos; lo anterior por cuanto el clorpirifos se asocia con alta
toxicidad para biota acuática y efectos adversos crónicos, además de su reconocida relevancia
sanitaria (UNA, s. f.). En el caso de diuron y triadimefon, el Decreto N.° 38924-S los clasifica como no
deseables en agua de consumo; en este estudio se detectaron solo en trazas, por debajo del límite de
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1122 | P á g i n a
cuantificación, sin exceder los valores internacionales, pero la detección sugiere presencia de aportes
de origen agrícola y justifica vigilancia, dado que su regulación y estatus varía entre países.
Los hallazgos son coherentes con antecedentes nacionales, Echeverría et al. (2013) reportaron diuron
y triadimefon así como carbaril y hexazinona en el río Jiménez en el Caribe del país, sin evidenciar
toxicidad en bioensayos a concentraciones reportadas. En Cartago, Fournier et al. (2010) informaron
detecciones de metalaxil en rangos comparables a los observados en el río La Paz. Adicionalmente,
estudios en otras matrices y sitios del país han reportado con frecuencia clorpirifos y clorotalonil,
reforzando que estos compuestos son recurrentes en cuencas con actividad agropecuaria (Hernández,
2016). En conjunto, la evidencia sugiere que el río La Paz presenta residuos de plaguicidas
principalmente a niveles bajos, con un punto de atención particular en imidacloprid por su
comparación desfavorable con el referente internacional holandés.
Respecto a la cafeína, aunque no existe un valor límite nacional para aguas superficiales, se considera
un marcador de influencia antropogénica asociado a descargas domésticas y urbanas, y se ha
propuesto como trazador complementario de contaminación fecal (Ramírez & Rivera, 2017). Su
detección en varias zonas y campañas sugiere aportes de origen antrópico; sin embargo, en este estudio
los nitratos se mantuvieron bajos, lo que no respalda, por sí solo, un escenario de contaminación
intensa por aguas negras. En consecuencia, la cafeína puede interpretarse como evidencia de presión
antrópica difusa posiblemente por escorrentía y arrastre de aguas domésticas más que como prueba
concluyente de vertimientos fecales significativos, lo cual debe confirmarse mediante indicadores
microbiológicos (Ramírez & Rivera, 2017).
Finalmente, la integración de estos resultados con el diagnóstico fisicoquímico sugiere una mejor
calidad en la zona más alta del río La Paz (Zona 1) y un incremento de presiones hacia el tramo medio-
bajo, consistente con mayor densidad poblacional y actividades agropecuarias. Aun así, las
concentraciones observadas para plaguicidas se ubicaron mayoritariamente en rangos bajos y trazas,
por lo que el riesgo ecotoxicológico inferido sería limitado en el periodo evaluado, aunque no nulo y
con necesidad de confirmación biológica.
1122 | P á g i n a
cuantificación, sin exceder los valores internacionales, pero la detección sugiere presencia de aportes
de origen agrícola y justifica vigilancia, dado que su regulación y estatus varía entre países.
Los hallazgos son coherentes con antecedentes nacionales, Echeverría et al. (2013) reportaron diuron
y triadimefon así como carbaril y hexazinona en el río Jiménez en el Caribe del país, sin evidenciar
toxicidad en bioensayos a concentraciones reportadas. En Cartago, Fournier et al. (2010) informaron
detecciones de metalaxil en rangos comparables a los observados en el río La Paz. Adicionalmente,
estudios en otras matrices y sitios del país han reportado con frecuencia clorpirifos y clorotalonil,
reforzando que estos compuestos son recurrentes en cuencas con actividad agropecuaria (Hernández,
2016). En conjunto, la evidencia sugiere que el río La Paz presenta residuos de plaguicidas
principalmente a niveles bajos, con un punto de atención particular en imidacloprid por su
comparación desfavorable con el referente internacional holandés.
Respecto a la cafeína, aunque no existe un valor límite nacional para aguas superficiales, se considera
un marcador de influencia antropogénica asociado a descargas domésticas y urbanas, y se ha
propuesto como trazador complementario de contaminación fecal (Ramírez & Rivera, 2017). Su
detección en varias zonas y campañas sugiere aportes de origen antrópico; sin embargo, en este estudio
los nitratos se mantuvieron bajos, lo que no respalda, por sí solo, un escenario de contaminación
intensa por aguas negras. En consecuencia, la cafeína puede interpretarse como evidencia de presión
antrópica difusa posiblemente por escorrentía y arrastre de aguas domésticas más que como prueba
concluyente de vertimientos fecales significativos, lo cual debe confirmarse mediante indicadores
microbiológicos (Ramírez & Rivera, 2017).
Finalmente, la integración de estos resultados con el diagnóstico fisicoquímico sugiere una mejor
calidad en la zona más alta del río La Paz (Zona 1) y un incremento de presiones hacia el tramo medio-
bajo, consistente con mayor densidad poblacional y actividades agropecuarias. Aun así, las
concentraciones observadas para plaguicidas se ubicaron mayoritariamente en rangos bajos y trazas,
por lo que el riesgo ecotoxicológico inferido sería limitado en el periodo evaluado, aunque no nulo y
con necesidad de confirmación biológica.
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1123 | P á g i n a
CONCLUSIONES
Se confirma un gradiente espacial de deterioro fisicoquímico desde la zona alta hacia los tramos medio
y bajo del río La Paz; la Zona 1 se comportó como referencia de mejor condición, mientras que las
Zonas 2 y 3 evidenciaron incremento de presiones asociadas a mayor densidad poblacional y
actividades productivas, traduciéndose en mayor vulnerabilidad del cuerpo de agua.
Aunque el sistema mostró buena oxigenación y señales de capacidad de autorregeneración, los tramos
medio y bajo presentaron indicadores consistentes con entradas de contaminantes y material
particulado debido al aumento en la turbidez, nitritos y hierro disuelto, lo que sustenta una lectura de
presión antrópica incremental más que un estado prístino longitudinal.
El tamizaje de plaguicidas mostró un patrón de presencia mayoritariamente en rangos bajos y trazas,
lo que sugiere que el riesgo ecotoxicológico no es necesariamente alto para el periodo evaluado; sin
embargo, la detección recurrente justifica vigilancia porque la exposición crónica y la sensibilidad de
la biota pueden ocurrir a concentraciones muy bajas.
La detección de cafeína se interpreta como evidencia de influencia antropogénica difusa por
escorrentía y aportes domésticos; se sugiere fortalecer futuras investigaciones el dicho río integrando
bacteriología o indicadores fecales, así como complementar con índices biológicos conocidos como
BMWP-CR de modo que el diagnóstico fisicoquímico se traduzca en evidencia de efecto y riesgo
ecosistémico.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment
Federation. (2017). Standard methods for the examination of water and wastewater (23rd ed.).
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Brisas de Zarcero. InterSedes, 24(49).
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1123 | P á g i n a
CONCLUSIONES
Se confirma un gradiente espacial de deterioro fisicoquímico desde la zona alta hacia los tramos medio
y bajo del río La Paz; la Zona 1 se comportó como referencia de mejor condición, mientras que las
Zonas 2 y 3 evidenciaron incremento de presiones asociadas a mayor densidad poblacional y
actividades productivas, traduciéndose en mayor vulnerabilidad del cuerpo de agua.
Aunque el sistema mostró buena oxigenación y señales de capacidad de autorregeneración, los tramos
medio y bajo presentaron indicadores consistentes con entradas de contaminantes y material
particulado debido al aumento en la turbidez, nitritos y hierro disuelto, lo que sustenta una lectura de
presión antrópica incremental más que un estado prístino longitudinal.
El tamizaje de plaguicidas mostró un patrón de presencia mayoritariamente en rangos bajos y trazas,
lo que sugiere que el riesgo ecotoxicológico no es necesariamente alto para el periodo evaluado; sin
embargo, la detección recurrente justifica vigilancia porque la exposición crónica y la sensibilidad de
la biota pueden ocurrir a concentraciones muy bajas.
La detección de cafeína se interpreta como evidencia de influencia antropogénica difusa por
escorrentía y aportes domésticos; se sugiere fortalecer futuras investigaciones el dicho río integrando
bacteriología o indicadores fecales, así como complementar con índices biológicos conocidos como
BMWP-CR de modo que el diagnóstico fisicoquímico se traduzca en evidencia de efecto y riesgo
ecosistémico.
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