Evaluación de la calidad del agua del río Zamora Huayco mediante modelación matemática

Urban growth has increased the discharge of wastewater into rivers, affecting their quality. This study used two mathematical water quality models, Model 1 and QUAL2Kw, to evaluate the impact of wastewater on the Zamora Huayco River. Model 1, which is based on partial differential equations, provided a complete picture of water quality. The results obtained with Model 1 were compared with the QUAL2Kw model to ensure accuracy and reliability. These models could help implement effective regulation and protection measures for rivers. Data were collected from 17 sampling points in total. This information included measurements of various water quality parameters such as dissolved oxygen (DO), conductivity, ammonia nitrogen (NH4+), and biochemical and chemical oxygen demand (BOD and COD), among others. With these data, a contaminant transport model was applied in 17 river reaches to analyze BOD, NH4+ and DO. Model 1 and QUAL2Kw was calibrated in problem areas, modifying the reaeration (ka), deoxygenation (kd) and nitrification (kN) constants, which allowed obtaining data closer to the real ones. The results of the study indicate that the water quality of the Zamora Huayco River is affected mainly by wastewater discharges in the urban area. These discharges, which present high levels of contamination that exceed TULSMA limits, increase contamination starting at kilometer 4.4 of the river. At the mouth of the river, significant levels of contamination are recorded. Specifically, the Biochemical Oxygen Demand (BOD) reaches 43.55 mg/L, the Ammonium (NH4+) level is 2.76 mg/L, and the Dissolved Oxygen (DO) measures 6.73 mg/L.

El crecimiento urbano ha incrementado la descarga de aguas residuales en los ríos, afectando su calidad. Este estudio utilizó dos modelos matemáticos de calidad del agua, el Modelo 1 y el QUAL2Kw, para evaluar el impacto que tienen estas aguas en el río Zamora Huayco. El Modelo 1, que se basa en ecuaciones diferenciales parciales, proporcionó una visión completa de la calidad del agua. Los resultados obtenidos con el Modelo 1 se compararon con el modelo QUAL2Kw para garantizar su precisión y fiabilidad. Estos modelos podrían ayudar a implementar medidas de regulación y protección efectivas para los ríos. Se recolectó información de 17 puntos de muestreo en total. Esta información incluyó mediciones de varios parámetros de calidad del agua como el oxígeno disuelto (OD), la conductividad, el nitrógeno amoniacal (NH4+) y la demanda bioquímica y química de oxígeno (DBO y DQO), entre otros. Con estos datos, se aplicó un modelo de transporte de contaminantes en 17 tramos del río para analizar el DBO, el NH4+ y el OD. El Modelo 1 y el QUAL2Kw se calibró en zonas problemáticas, modificando las constantes de reaireación (ka), desoxigenación (kd) y nitrificación (kN), lo que permitió obtener datos más cercanos a los reales. Los resultados del estudio indican que la calidad del agua del río Zamora Huayco se ve afectada principalmente por las descargas de aguas residuales en la zona urbana. Estas descargas, que presentan altos niveles de contaminación que superan los límites del TULSMA, incrementan la contaminación a partir del kilómetro 4.4 del río. En la desembocadura del río, se registran niveles de contaminación significativos. Específicamente, la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) alcanza los 43.55 mg/L, el nivel de Amonio (NH4+) es de 2.76 mg/L, y el Oxígeno Disuelto (OD) mide 6.73 mg/L.