Spatial Variation of Fecal Coliform Contamination in the Portoviejo River, Manabí Province

Vicente Cedeño Álava
https://orcid.org/0009-0009-5832-6015
Olga Arévalo Castro
https://orcid.org/0000-0001-9040-2721
Katthy López Escobar
https://orcid.org/0000-0001-9868-9018
Ida Álava Mieles
https://orcid.org/0000-0001-6228-2726
Vinicio Macas Espinosa
https://orcid.org/0000-0003-0319-0631
Abstract

This study evaluates the microbiological and physicochemical quality of the Portoviejo River, located in the Manabí province (Ecuador), through the analysis of fecal coliforms and parameters such as pH, temperature, electrical conductivity, total dissolved solids (TDS), and salinity. For this purpose, eight sampling stations were established along the main river course, from its source to its mouth, covering the cantons of Santa Ana, Portoviejo, Rocafuerte, and Sucre. A total of 48 water samples were collected in June 2023, and analyses were conducted both in situ and in the laboratory, following the Ecuadorian Technical Standard INEN 2176:2013 and Method 1060 of the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. The results showed fecal coliform concentrations ranging from 1,600 to 160,000 MPN/100 mL, with station averages exceeding the maximum permissible limits established by Ecuadorian regulations for recreational and agricultural uses. The most contaminated station was located in the El Comercio neighborhood (Portoviejo), with 137,333.33 ± 39,259.82 MPN/100 mL. Statistical analysis revealed significant differences between stations (ANOVA, p < 0.05), and Spearman’s correlation showed a positive relationship between fecal coliform concentration and population size. Conductivity, salinity, and TDS values also reached levels that indicate restrictions for agricultural use in some sections. Higher contamination was identified in densely populated urban areas, and an action plan was proposed with strategies by canton to mitigate the observed impacts.  Finally, a proposal was presented to reduce microbiological pollution.

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How to Cite
Cedeño Álava, V., Arévalo Castro, O., López Escobar, K., Álava Mieles, I., & Macas Espinosa, V. (2025). Spatial Variation of Fecal Coliform Contamination in the Portoviejo River, Manabí Province. Revista Tecnológica - ESPOL, 37(1), 348-364. https://doi.org/10.37815/rte.v37n1.1271
Author Biographies

Vicente Cedeño Álava

Graduate in Environmental Engineering from the Universidad de Guayaquil – Facultad de Ciencias Naturales, in the year 2023

Olga Arévalo Castro

Lecturer at the Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales, Environmental Engineering program

Katthy López Escobar

Lecturer at the Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales, Geology program, holder of the Sedimentary Petrology chair.

Ida Álava Mieles

Lecturer at the Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales, Environmental Engineering program, teaches the Digital Tools course.

Vinicio Macas Espinosa

Lecturer at the Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Naturales, Environmental Engineering program, teaches Geographic Information Systems I and II

References

Arévalo Lata, V.F. (2017). Cuantificación de la variabilidad espacial y temporal de la densidad microbiana en dos cuencas andinas altas del sur del Ecuador [tesis de grado, Universidad Politécnica Salesiana Ecuador]. Repositorio Institucional de la Universidad Politécnica Salesiana. http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/14820

Arias, E., Araque, M., Vásconez, M., Avilés, E., Cuarán, F., García, D., Álvarez, D., Prehn, C., Borja, X., Valdiviezo, J., & Fernández, G. (2022). Diseño hidráulico de plantas de tratamiento de agua potable. Editorial Abya-Yala. https://doi.org/10.7476/9789978108208

Bermúdez-Medranda, A. E., Panta-Vélez, R. P., Cáceres-Farías, L., & Lodeiros, C. (2022). Índices de contaminación bacteriana en la ostra Crassostrea cf. corteziensis procedente de Portovelo, estuario Río Chone, Manabí, Ecuador. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 38, 463–471. https://doi.org/10.20937/RICA.54239

Cabral, A. C., Stark, J. S., Kolm, H. E., & Martins, C. C. (2018). An integrated evaluation of some faecal indicator bacteria (FIB) and chemical markers as potential tools for monitoring sewage contamination in subtropical estuaries. Environmental Pollution, 235, 739–749. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.12.109

Cedeño-Loor, T. V. (2019). La actividad turística y su incidencia en el desarrollo local de la parroquia Ayacucho del cantón Santa Ana [tesis de grado, Universidad Estatal del Sur de Manabí]. Repositorio digital UNESUM. http://repositorio.unesum.edu.ec/handle/53000/2373

Cevallos Cabrera, M. E. (2022). Variabilidad en las concentraciones de fitoplancton y coliformes totales como indicadores de la calidad del agua del río Milagro en Ecuador. Pentaciencias, 6(12), 1–15. https://www.editorialalema.org/index.php/pentaciencias/article/view/399

Dorevitch, S., DeFlorio-Barker, S., Jones, R. M., & Liu, L. (2015). Water quality as a predictor of gastrointestinal illness following incidental contact water recreation. Water Research, 83, 94–103. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.06.028

Frena, M., Santos, A. P. S., Souza, M. R. R., Carvalho, S. S., Madureira, L. A. S., & Alexandre, M. R. (2019). Sterol biomarkers and fecal coliforms in a tropical estuary: Seasonal distribution and sources. Marine Pollution Bulletin, 139, 111–116. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.12.007

Guambo, G., Torres, J., & Quiroz, S. (2022). Análisis histórico de la contaminación hídrica en el río Portoviejo. Minerva Journal, 3(8), 54–60. https://doi.org/10.47460/minerva.v3i8.64

Herrera-Morales, J., Salazar, M., & Lalama, R. (2022). Medición de calidad del agua en el río Chambo (Ecuador) en un programa educativo experiencial. Información Tecnológica, 33(2), 59–68. https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642022000200059

Instituto Nacional de Estadística y Censos. (2011). Base de datos censo de población y vivienda 2010 a nivel de manzana [Base de datos]. https://www.ecuadorencifras.gob.ec/base-de-datos-censo-de-poblacion-y-vivienda-2010-a-nivel-de-manzana/

Instituto Ecuatoriano de Normalización. (2013). Normativa técnica ecuatoriana NTE INEN 2176: 2013. Agua. Calidad del agua. Muestreo. Técnicas de muestreo. En Norma Técnica Ecuatoriana (1.a ed.). https://www.insistec.ec/images/insistec/02-cliente/07%20descargas/NTE%20INEN%202176%20-%20AGUA.%20CALIDAD%20DEL%20AGUA.%20MUESTREO.%20T%C3%89CNICAS%20DE%20MUESTREO.pdf

Intriago-Flores, J. B., & Quiroz-Fernández, L. S. (2021). Calidad del agua de la cuenca media del río Portoviejo. Estrategias para mitigar la contaminación. Polo del Conocimiento, 6(6), 1144–1171. https://doi.org/10.23857/pc.v6i6.2811

López-Gálvez, F., & Gil, M. I. (2020). La importancia del agua en la industria de alimentos vegetales. Arbor, 196(795), 1–9. https://doi.org/10.3989/arbor.2020.795n1011

Ministerio de Transporte y Obras Públicas. (1979). Decreto N.º 253/979: Normas para prevenir la contaminación ambiental mediante el control de las aguas. Diario Oficial de la República Oriental del Uruguay. https://www.impo.com.uy/bases/decretos/253-1979

Ministerio del Ambiente, Agua, y Transición Ecológica del Ecuador. (2015, 04 de noviembre). Acuerdo Ministerial 097. Reforma texto unificado legislación secundaria, medio ambiente, libro VI. Registro Oficial CUIDADO CON LOS ESPACIOS ENTRE PALABRAS Edición Especial N° 387. https://www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2018/05/Acuerdo-097.pdf

Mitra, S., Ghosh, S., Satpathy, K. K., Bhattacharya, B. D., Sarkar, S. K., Mishra, P., & Raja, P. (2018). Water quality assessment of the ecologically stressed Hooghly River Estuary, India: A multivariate approach. Marine Pollution Bulletin, 126, 592–599. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.09.053

Olivas-Enriquez, E., Flores-Margez, J. P., Serrano-Alamillo, M., Soto-Mejía, E., Iglesias-Olivas, J., Salazar-Sosa, E., & Fortis-Hernández, M. (2011). Indicadores fecales y patógenos en agua descargada al río Bravo. Terra Latinoamericana, 29(4), 449–457. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-57792011000400449&lng=es&tlng=es

Palacios, C. (2013). Distribución de coliformes fecales en el área marina de la costa ecuatoriana en las provincias de Esmeraldas y Manabí, 2008-2013. Acta Oceanográfica del Pacífico, 18(1), 59–64. https://www.inocar.mil.ec/web/phocadownloadpap/actas_oceanograficas/acta18/OCE1801_6.pdf

Quiroz, L., Izquierdo, E., & Menéndez, C. (2017). Aplicación del índice de calidad de agua en el río Portoviejo, Ecuador. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 38(3), 41–51. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1680-03382017000300004

Real Goya, M., Suárez Torres, M., & Cedeño Zambrano, R. (2025). Monitoreo de la calidad biológica y microbiológica en el agua del río Jama, Ecuador. Polo del Conocimiento, 10(2), 210–228. https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/9435

Richiardi, L., Pignata, C., Fea, E., Bonetta, S., & Carraro, E. (2023). Are indicator microorganisms predictive of pathogens in water? Water, 15(16), 1–30. https://doi.org/10.3390/w15162964

Secretaría de Salud. (1994). Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994. Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización. Diario Oficial de la Federación. https://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=4866379&fecha=18/01/1996

Silva, J., Ramírez, L., Alfieri, A., Rivas, G., & Sánchez, M. (2004). Determinación de microorganismos indicadores de calidad sanitaria. Coliformes totales, coliformes fecales y aerobios mesófilos en agua potable envasada y distribuida en San Diego, estado Carabobo, Venezuela. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología, 24(1–2), 46–49. https://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1315-25562004000100008

Standard Methods Committee of the American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. (2023a). 1060 Collection and Preservation of Samples. En W. C. Lipps, T. E. Baxter, & E. B. Braun-Howland (Eds.), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (24ª ed.). APHA Press. https://doi.org/10.2105/SMWW.2882.009a

Standard Methods Committee of the American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. (2023b). 9221 Multiple-tube Fermentation Technique for Members of the Coliform Group. En W. C. Lipps, T. E. Baxter, & E. B. Braun-Howland (Eds.), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (24ª ed.). APHA Press. https://doi.org/10.2105/SMWW.2882.192

Vinueza, D., Ochoa-Herrera, V., Maurice, L., Tamayo, E., Mejía, L., Tejera, E., & Machado, A. (2021). Determining the microbial and chemical contamination in Ecuador’s main rivers. Scientific Reports, 11(1), 1–14. https://doi.org/10.1038/s41598-021-96926-z