Evaluación del soporte WASP para la simulación de la calidad del agua superficial: caso cuenca del río Mataquito

Abstract

La calidad del agua de la cuenca del río Mataquito está influencia por la mineralogía del suelo y la descarga de RILES y aguas servidas domiciliarias tratadas. Lo anterior impulsa la necesidad de contar con instrumentos normativos y de gestión que permitan avanzar en la protección de la calidad de los recursos hídricos de la cuenca. Esto promovió el desarrollo del anteproyecto de NSCA de la cuenca en 2006, sin embargo, todavía se mantiene en elaboración, fijando como plazo final para su entrega junio de 2023. Los modelos de calidad del agua pueden transformarse en una herramienta complementaria a las NSCA en la evaluación de su cumplimiento y formulación de planes de descontaminación. Por lo tanto, en este trabajo se evaluó y validó la aplicabilidad del software WASP en la simulación de la calidad del agua de la cuenca para los ríos Lontué y Mataquito. El modelo incluyó descargas de RILES de empresas de la cuenca y de aguas servidas tratadas de PTAS. Los datos ingresados de caudal medio mensual se obtuvieron desde las estaciones fluviométricas de la DGA; las concentraciones y valores de parámetros de calidad del agua se obtuvieron de las estaciones de calidad química y en línea de la DGA; la temperatura del aire, radiación solar media diaria y temperatura del punto de rocío de las estaciones meteorológicas de la DMC; los caudales, concentración y valores de parámetros de calidad del agua de descargas de las PTAS se obtuvieron desde la SISS y los caudales, concentración y valores de parámetros de calidad del agua de descargas de RILES de empresas desde el SNIFA. Los parámetros modelados fueron arsénico total, hierro total, manganeso total, pH y temperatura del agua, todos menos el último incluidos en el anteproyecto de NSCA, durante los periodos de sep-18, dic-18, may-19 y nov-19, debido a que en dichos meses las estaciones de calidad química contaban con registros para todos los parámetros. También se simuló pH y temperatura del agua en sep-19. El modelo se evaluó a través de los estadísticos RMSE y RRMSE. La simulación de pH y temperatura del agua presentaron resultados que calificaron principalmente como excelentes con RRMSE menores a 10%, por ende, WASP resultó útil para modelar estos parámetros con los datos disponibles. En el caso de los metales, para cada uno se realizaron 35 simulaciones en cada periodo utilizando distintas configuraciones de diámetro de partícula y fraccionamiento. Considerando las con mejor desempeño, se obtuvieron dos resultados excelentes (As), uno bueno (Mn); 4 razonables (uno As, uno Mn y dos Fe), y 5 pobres (uno As, dos Mn y dos Fe). Por lo tanto, WASP tuvo un mal desempeño simulando metales. El pH y los metales dependieron fuertemente de las condiciones de borde de la cabecera y la confluencia del río; las definidas por las descargas de empresas y PTAS no tienen impacto significativo. Para obtener mejores simulaciones de hierro y manganeso es necesario considerar los aportes de esteros tributarios, añadir la concentración de SST para representar de mejor manera la sorción en equilibrio y caracterizar el diámetro de partícula de los SST. Se recomienda ampliar la red de estaciones fluviométricas de la cuenca, incorporando nuevas en el río Lontué y Teno antes de la confluencia y en esteros importantes como el Guaiquillo. También se recomienda ampliar la red de estaciones químicas, agregando nuevas en los esteros más relevantes para incorporarlos en un futuro modelo.