Evaluación de la calidad del agua del río Tomebamba basado en un análisis jerárquico para identificar los pesos de los parámetros de un índice propio de calidad del agua

En la presente investigación se evaluó la calidad del agua del río Tomebamba aplicando cuatro índices ya establecidos en otras partes del mundo y mediante la creación de un índice propio basado en un proceso de jerarquía analítica para la asignación de pesos de los parámetros utilizados en este índice propio. El área de estudio corresponde al río Tomebamba partiendo desde su yacimiento en el sector conocido como tres cruces del Parque Nacional Cajas hasta su intersección con el río Cuenca. Para la realización del presente estudio se utilizó los datos de la calidad de agua registrados por ETAPA EP en los diferentes puntos de monitoreo ubicado en la subcuenca del río. Se analizó la información de los datos de las estaciones de monitoreo, llegando a determinar 10 estaciones para el análisis, esto en vista que cubren toda la trayectoria del río, se analizó la calidad del agua en un periodo de 8 años desde el 2012 hasta el 2019, para lo cual se aplicaron 4 índices de calidad del agua el NSF, Dinius, Oregon y el índice CCME. La creación del propio índice partió de la identificación de los parámetros más importantes mediante un análisis de correlación, posteriormente se aplicó el proceso de jerarquía analítica (AHP) para la identificación de los pesos de los parámetros seleccionados. De acuerdo a los resultados de la calidad del agua del río, tanto el índice NSF, Dinius y Oregon presentaron resultados idénticos de la calidad del agua; en las estaciones de la parte alta la calidad del agua es mucho mejor que en las partes bajas, no obstante, el índice NSF y de Oregon clasificaron la calidad del agua de manera general, mientras que el índice de Dinius categorizó la calidad del agua de acuerdo al criterio general y al criterio de consumo humano. Por otra parte, el índice CCME determinó la calidad del agua para cada estación de monitoreo categorizándola como buena en la parte alta regular en la parte media y pobre en la parte baja. Con el AHP se cuantificó los pesos de los parámetros más importantes de manera estadística, siendo los coliformes fecales el parámetro al que mayor peso asignaron los encuestados seguido del color y la DBO5, de acuerdo al índice propio los resultados de la calidad del agua fueron muy similares a los resultados de los índices antes mencionados. Para corroborar los resultados del índice propio se aplicó un análisis de correlación con los resultados del NSF y el índice de Dinius, mostrando resultados de correlación muy buenos por encima de 0.5 en la mayoría de las estaciones seleccionadas, llegando a la conclusión que la calidad del agua disminuye conforme la concentración de los parámetros de calidad agua aumentan. Aplicando la regresión lineal múltiple se determinó la ecuación que mejor se ajusta a los datos para el cálculo del ICA en otras fechas y estaciones del río Tomebamba. Estos resultados servirán para que la empresa ETAPA EP planifique, gestiones y realice actividades en beneficio del recurso hídrico, así mismo, el índice propio puede ser aplicado en los otros ríos de Cuenca

In this research, the water quality of the Tomebamba River was evaluated by applying four indexes already established in other parts of the world and by creating our own index based on an analytical hierarchy process for assigning weights to the parameters used in this index. The study area corresponds to the Tomebamba River, starting from its source in the sector known as tres cruces in the Cajas National Park to its intersection with the Cuenca River. The water quality data recorded by ETAPA EP at the different monitoring points located in the river sub-basin were used for this study. The information from the data of the monitoring stations was analyzed, determining 10 stations for the analysis, this in view that they cover the entire trajectory of the river, the water quality was analyzed in a period of 8 years from 2012 to 2019, for which 4 water quality indexes were applied the NSF, Dinius, Oregon and the CCME index. The creation of the index itself started from the identification of the most important parameters through a correlation analysis, subsequently the analytical hierarchy process (AHP) was applied for the identification of the weights of the selected parameters. According to the results of the river water quality, both the NSF, Dinius and Oregon index presented identical results of water quality; in the stations of the upper part the water quality is much better than in the lower parts, however, the NSF and Oregon index classified the water quality in a general way, while the Dinius index categorized the water quality according to the general criterion and the criterion of human consumption. On the other hand, the CCME index determined the water quality for each monitoring station by categorizing it as good in the high part, regular in the medium part, and poor in the low part. With the AHP, the weights of the most important parameters were quantified statistically, with fecal coliforms being the parameter to which the respondents assigned the greatest weight, followed by color and BOD5; according to the index itself, the water quality results were very similar to the results of the aforementioned indexes. To corroborate the results of the own index, a correlation analysis was applied with the results of the NSF and the Dinius index, showing very good correlation results above 0.5 in most of the selected stations, reaching the conclusion that water quality decreases as the concentration of water quality parameters increases. Applying multiple linear regression, the equation that best fits the data for calculating the AQI on other dates and stations of the Tomebamba River was determined. These results will be useful for ETAPA EP to plan, manage and carry out activities for the benefit of the water resource; likewise, the index itself can be applied to other rivers in Cuenca

Ingeniero Ambiental

Cuenca