Published

2007-09-01

A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators

Revisión de parámetros fisicoquímicos como indicadores de calidad y contaminación del agua

DOI:

https://doi.org/10.15446/ing.investig.v27n3.14858

Keywords:

water quality index, water contamination index (en)
índice de calidad del agua, índice de contaminación del agua (es)

Authors

  • Natalia Eugenia Samboni Ruiz Universidad del Valle
  • Yesid Carvajal Escobar Universidad del Valle
  • Juan Carlos Escobar Universidad del Valle

More environmental agencies, universities and institutes are turning to the water quality and contamination index to facilitate interpreting physical, chemical and biological data, thereby leading to evaluating resource by means of a mathematical expression representing all evaluated parameters. Constructing and applying any indicator is specific for each region or individual source; however, its construction basically consists of three fundamental steps: selecting variables, determining subscripts for each parameter and choosing the formula for adding it. The variables considered in this process are: pH, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen form, phosphates and total solids (TS). Their use cannot thus be generalised since subjective judgements would thus be made; also, a system’s dynamics could not be evaluated using a single indicator, which is why studying each variable individually is also important. This article presents a review of the literature regarding water quality and contamination indexes used in some American and European countries and their design and interpretation based on physical and chemical parameters for evaluating them.

Con el fin de facilitar la interpretación de los datos físicos, químicos y biológicos, cada vez más agencias medioambientales, universidades e institutos recurren a los índices de calidad y contaminación del agua (ICA e ICO), los cuales mediante una expresión matemática que representa todos los parámetros valorados permiten evaluar el recurso hídrico. La elaboración y aplicación de cualquier indicador es específica para cada región o fuente en particular; pero su construcción básicamente consta de tres pasos fundamentales: la selección de las variables, la determinación de los subíndices para cada parámetro y la elección de la fórmula de agregación. Los variables que más se tienen en cuenta en este proceso son: pH, oxígeno disuelto, Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO), una forma de nitrógeno, fosfatos y sólidos totales (ST). Por lo tanto su uso no puede ser generalizado ya que se podría terminar realizando juicios subjetivos, además bajo un solo indicador no se puede evaluar la dinámica de un sistema, por lo que es importante también el estudio de cada variable individualmente. Este artículo presenta una revisión de los indicadores ICA e ICO más utilizados en algunos países de América y Europa, así como su diseño e interpretación, que se basan en parámetros fisico-químicos para su evaluación.

References

BCWQI., The British Columbia Water Quality Index., Environmental Protection Division. Ministry of Environment. Government of British Columbia, 2001. En: www.env.gov.bc.ca/wat/wq/BCguidelines/indexreport.html, Visitada en Septiembre de 2006.

Ball, R., Church, R., Water quality indexing and scoring., Journal of the Environmental Engineering Division, American Society of Civil Engineers, 106, EE4, 1980, pp. 757-771. DOI: https://doi.org/10.1061/JEEGAV.0001067

Boyacioglu, H., Development of a water quality index based on a European classification scheme., Water SA, Vol. 33, No. 1, January, 2007. DOI: https://doi.org/10.4314/wsa.v33i1.47882

Brown, R., Macclelland, N., Deininger, R., Tozer, R., A Water Quality Index - Do We Dare? Water and Sewage Works. October, 1970, pp. 339-334.

Cude, C., Oregon Water Quality Index: A Tool for Evaluating Water Quality Management Effectiveness., Paper No. 99051, Journal of The American Resources Association, 37, 1, 2001, pp. 125 - 138. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.2001.tb05480.x

CETESB., Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental de Brasil., Índice de calidad de Aguas, 2006. En: http://www.cetesb.sp.gov.br/Agua/rios/indice_iap_iqa.asp, Visitada en Junio de 2006

CVC-UNIVALLE., Proyecto de modelación del río Cauca -PMC-Fase II., Volumen X, Estudio de la calidad del agua del río Cauca y sus principales tributarios mediante la aplicación de índices de calidad y contaminación, tramo Salvajina - La Virginia, Corporación Autónoma del Valle, Universidad del Valle, Santiago de Cali, 2004.

Debels, P., Figueroa, R., Urrutia, R., Barra, R., Niell, X., Evaluation of water quality in the Chillán river (Central Chile) using physicochemical parameters and a modified water quality index., Environmental Monitoring and Assessment, Volume 110, 2005, pp. 301-322 DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-005-8064-1

Del Río, I., Revisión Crítica de los Índices Físico-Químicos de Calidad del Agua., Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX, En Revista Ingeniería Civil, 1986.

Dinius, S., Design of a water quality index., W.R. Bulletin, V23, No. 5, 1987. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.1987.tb02959.x

Dunnette, D., A Geographically Variable Water Quality Index Used in Oregon., Journal of the Water Pollution Control Federation, Vol. 51, No. 1, 1979, pp. 53-61.

Fernández, N., Solano, F., Índices de Calidad y de contaminación del Agua., Universidad de Pamplona, 2005.

Fernández, N., Ramírez, A., Solano, F., Índices fisicoquímicos de Calidad del agua, un estudio comparativo., Conferencia Internacional Usos Múltiples del Agua: Para la Vida y el Desarrollo Sostenible, Agua 2003, Universidad del Valle - Cinara, 2003.

Horton R.K., An Index Number System for Rating Water Quality., Jr. of WPCF, Vol. 37, 1965.

IDEAM., Estudio Nacional de Aguas., 2000. En: www.ideam.gov.co

IDEAM, SINCHI, IAVH, IIAP, INVEMAR., Sistema de Información Ambiental de Colombia -SIAC- Primera gene ración de Indicadores de la Línea Base de la Información Ambiental de Colombia., ISBN 958-8067-08-1, 2002.

Liebman H., Atlas of Water Quality: Methods and Practical Conditions., R. Oldenbourgh, Munich, 1969.

Montoya, M., Contreras, C., García, V., Estudio Integral de la Calidad del Agua en el Estado de Jalisco., Com. Nal. Agua., Geren., Reg. Lermasantiago, Guadalajara, 1997, pp. 106.

National Academy of Science (NAS)., Planning for Environmental Indices., A Report of the Planning Committee on Environmental Indices, National Academy of Science, Washington, 1975.

NSF - National Sanitation Foundation., Consumer Information: Water Quality Index (WQI)., 2006. En: www.nsf.org/consumer/just_for_kids/wqi.asp, Visitada: Marzo de 2006

OEA, Metodología estadística para la medición de la calidad de los recursos hídricos en los países de la comunidad Andina., Preparado por: Proyecto Sistema de Información del medio ambiente, SIMA, Instituto Lima, Perú, 2004.

Orozco, C., Pérez, A., Gonzáles, M. N., Rodríguez, F., Alfayate, J., Contaminación Ambiental. Una visión desde la Química., Tercera edición, Thomson Editoriales Spain Paraninfo, S.A., 2005.

Ott, W., Environmental Indices., Theory and Practice, Aa Science, Ann Arbor, Michigan, 1978.

Van Helmond, C., Breukel, R., Physico-Chemical water quality indices., In: J.J. Ottens, F.A.M. Claessen, P.,

Stoks, J., Timmermam and Ward, R. Monitoring, Tailor-Made II, Proceedings of an International Works on Information Strategies in Water Management, Nunspeet, The Netherlands, 1997, pp.475-479.

Walski, T. M., Parker F.L., Consumers Water Quality Index., Jour Environ. Eng. Div., 100, No. EE3, 1974, pp.436-448. DOI: https://doi.org/10.1061/JEEGAV.0000184

WEP., Lower Great Miami Wetershed Enhancement Program (WEP)., Miami Valley River Index, 1996.

How to Cite

APA

Samboni Ruiz, N. E., Carvajal Escobar, Y. and Escobar, J. C. (2007). A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators. Ingeniería e Investigación, 27(3), 172–181. https://doi.org/10.15446/ing.investig.v27n3.14858

ACM

[1]
Samboni Ruiz, N.E., Carvajal Escobar, Y. and Escobar, J.C. 2007. A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators. Ingeniería e Investigación. 27, 3 (Sep. 2007), 172–181. DOI:https://doi.org/10.15446/ing.investig.v27n3.14858.

ACS

(1)
Samboni Ruiz, N. E.; Carvajal Escobar, Y.; Escobar, J. C. A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators. Ing. Inv. 2007, 27, 172-181.

ABNT

SAMBONI RUIZ, N. E.; CARVAJAL ESCOBAR, Y.; ESCOBAR, J. C. A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators. Ingeniería e Investigación, [S. l.], v. 27, n. 3, p. 172–181, 2007. DOI: 10.15446/ing.investig.v27n3.14858. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/14858. Acesso em: 23 mar. 2025.

Chicago

Samboni Ruiz, Natalia Eugenia, Yesid Carvajal Escobar, and Juan Carlos Escobar. 2007. “A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators”. Ingeniería E Investigación 27 (3):172-81. https://doi.org/10.15446/ing.investig.v27n3.14858.

Harvard

Samboni Ruiz, N. E., Carvajal Escobar, Y. and Escobar, J. C. (2007) “A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators”, Ingeniería e Investigación, 27(3), pp. 172–181. doi: 10.15446/ing.investig.v27n3.14858.

IEEE

[1]
N. E. Samboni Ruiz, Y. Carvajal Escobar, and J. C. Escobar, “A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators”, Ing. Inv., vol. 27, no. 3, pp. 172–181, Sep. 2007.

MLA

Samboni Ruiz, N. E., Y. Carvajal Escobar, and J. C. Escobar. “A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators”. Ingeniería e Investigación, vol. 27, no. 3, Sept. 2007, pp. 172-81, doi:10.15446/ing.investig.v27n3.14858.

Turabian

Samboni Ruiz, Natalia Eugenia, Yesid Carvajal Escobar, and Juan Carlos Escobar. “A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators”. Ingeniería e Investigación 27, no. 3 (September 1, 2007): 172–181. Accessed March 23, 2025. https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/14858.

Vancouver

1.
Samboni Ruiz NE, Carvajal Escobar Y, Escobar JC. A review of physical-chemical parameters as water quality and contamination indicators. Ing. Inv. [Internet]. 2007 Sep. 1 [cited 2025 Mar. 23];27(3):172-81. Available from: https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/14858

Download Citation

CrossRef Cited-by

CrossRef citations9

1. Edgar Pedro Olivera De la Cruz, Roosevelt Benel Villalobos Diaz , Alejandro Napoleón Barba Regalado, Jube Ciro Portalatino Zevallos, Walter Percy Giraldo Ramirez, Victor Marcelino Martinez Montes, Luis Manuel Maguiña Valverde, Lucio Romel Palma León. (2023). Evaluation of the physical, chemical and microbiological parameters of the drinking water at the city of Caraz during the period August 2017-January 2018 [Evaluación de los parámetros físicos, químicos y microbiológicos del agua potable de la ciudad de Caraz durante el período agosto 2017-enero 2018]. Journal of Energy & Environmental Sciences, 7(1), p.1. https://doi.org/10.32829/eesj.v7i1.190.

2. Luis Fernando Casillas-García, José de Anda, Carlos Yebra-Montes, Harvey Shear, Diego Díaz-Vázquez, Misael Sebastián Gradilla-Hernández. (2021). Development of a specific water quality index for the protection of aquatic life of a highly polluted urban river. Ecological Indicators, 129, p.107899. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107899.

3. Karen Nathali Ceballos Peñafiel, Moisés Alejandro Quishpe Guanoluisa. (2024). Determination of water quality through using bioindicators, physical-chemical and microbiological analysis of the lagoon Santo Domingo of the national park Cotopaxi, province of Pichincha, period 2018. Bionatura Journal, 1(1), p.1. https://doi.org/10.70099/BJ/2024.01.01.4.

4. Luciana Contino, María de los Angeles Taboada, María de Lourdes Gultemirian. (2024). Comparación espacial de la ficoflora y el estado ecológico del agua en la cuenca baja del río Colorado (Tucumán, Argentina). Lilloa, , p.435. https://doi.org/10.30550/j.lil/1991.

5. Itzel G. Gaytan-Reyes, Nohe R. Cazarez-Castro, Selene L. Cardenas-Maciel, David A. Lara-Ochoa, Armando Martinez-Graciliano. (2019). Numerical and Evolutionary Optimization – NEO 2017. Studies in Computational Intelligence. 785, p.248. https://doi.org/10.1007/978-3-319-96104-0_13.

6. María Soledad Fontanarrosa, Lorena Gómez, Luciana Avigliano, Agustina Lavarello, Gabriel Zunino, Rodrigo Sinistro, María Solange Vera, Luz Allende. (2023). Land uses in cities and their impacts on the water quality of urban freshwater blue spaces in the Pampean region (Argentina). Environmental Monitoring and Assessment, 195(6) https://doi.org/10.1007/s10661-023-11216-7.

7. Juan Carlos Carrasco-Baquero, Veronica Caballero-Serrano, Daisy Carolina Carrasco-López, Fernando Romero-Cañizares, David Alejandro León-Gualán, Jorge Daniel Córdova-Lliquin, Rufino Vieira-Lanero, Fernando Cobo-Gradín. (2025). Aquatic macroinvertebrates as indicators of water quality in the wetlands of the Chimborazo Wildlife Reserve – Ecuador. Limnologica, 112, p.126234. https://doi.org/10.1016/j.limno.2025.126234.

8. Lesly Espejo, Nicole Kretschmer, Jorge Oyarzún, Francisco Meza, Jorge Núñez, Hugo Maturana, Guido Soto, Paula Oyarzo, Marcela Garrido, Felipe Suckel, Jaime Amezaga, Ricardo Oyarzún. (2012). Application of water quality indices and analysis of the surface water quality monitoring network in semiarid North-Central Chile. Environmental Monitoring and Assessment, 184(9), p.5571. https://doi.org/10.1007/s10661-011-2363-5.

9. Katherin Izquierdo Fiallo, Jeny Adina Larrea Murrell, Daysi Lugo Moya, Marcia M. Rojas Badía. (2020). Proteolytic Enzyme Activity and Its Relationship with Physicochemical and Microbiological Indicators in Freshwater Ecosystems of Western Cuba. Water, Air, & Soil Pollution, 231(11) https://doi.org/10.1007/s11270-020-04909-z.

Dimensions

PlumX

Article abstract page views

3174

Downloads

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.