Modelo geoambiental para la predicción de la contaminación por metales pesados en la microcuenca del rio Colca - Caylloma - Arequipa

• Autor: Guillen Gomez, Madeleine Nathaly
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/16631
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/16631
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Madrigal; Modelo de mezcla lineal; Fingerpro; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00

El estudio de una cuenca hidrográfica proporciona información relevante en su contenido de metales, nutrientes, entre otros, que pueden tener un impacto en el ecosistema presente y el crecimiento poblacional. Los sedimentos de corriente almacenan esta información, siendo necesario el estudio de su procedencia, esencial para la planificación del uso de la tierra y la gestión de recursos naturales, evitando no solo la contaminación de los cauces de los ríos, sino también situaciones de riesgo de inundaciones, deslizamientos de tierra, pérdida del paisaje, por tanto, es esencial para la predicción y gestión de riesgos. Una de las herramientas más utilizadas para analizar esta procedencia son los trazadores de sedimentos que nos permiten identificar el origen de los sedimentos en una cuenca y estimar la cantidad de aporte de cada fuente, la información que se proporciona es esencial para la planificación y gestión de las cuencas hidrográficas. En esta investigación utilizando el modelo frecuentista FingerPro, un modelo de desmezcla de última generación y una herramienta de código abierto desarrollada como un paquete de software R, para cuantificar la contribución de la fuente de sedimentos dentro de la microcuenca del río Colca. La microcuenca alberga ciertos depósitos minerales de Pb, Zn, Cu, Ag como la mina Madrigal (mina inactiva), prospectos minerales (Satélite y Minaspunta), relavera Madrigal emplazada en toda la quebrada Chimpa. Se aplica un algoritmo de modelo de desmezcla a una base de datos geoquímica ICP-MS de muestras de sedimentos de arroyos, que tiene información de 31 elementos para 18 muestras. El paquete FingerPro desmezcla las muestras después de seleccionar un conjunto de trazadores óptimos que mejor se ajusten a la realidad de nuestra base de datos. Este estudio selecciona tres fuentes principales como posibles fuentes de sedimentos (ZAM, ZAGR, QSAM). Se ha seleccionado dos muestras desmezcladas en la zona baja de la microcuenca. Los trazadores que mejor se ajustaron al modelo fueron: Ca y Mg para la muestra de mezcla 1, seguido del Zn, Ag y Ca, P y Y para la muestra de mezcla 2 seguido del Zn, Ag, Cd y Au, según la clasificación de consenso y los métodos de selección de trazadores consistentes (CR y CTS). Los resultados sugieren que el principal aporte de sedimentos proviene de la fuente QSAM con un aporte de 58.1%, ZAGR con un aporte de 41.3%, seguida de la ZAM que aporta entre 0.60%, siendo la fuente de menor aporte a la cuenca para la muestra de mezcla 1, muestra que recibe los sedimentos cargados que provienen del poblado de Lari y Madrigal, zona con actividad agrícola abundante. La muestra de mezcla 2 que recibe el aporte de sedimentos no solo de la parte agrícola, sino también de los sedimentos que provienen de la relavera Madrigal en la quebrada Chimpa y actividad antrópica de la misma mina (quebradas Keto y Cahuira) se evidencia que la QSAM aporta un 60%, ZAGR con un 8% y la ZAM aporta el 32%. Se evidencia que para esta segunda muestra de mezcla la zona con actividad minera (ZAM) incrementa su aporte de sedimentos a la microcuenca, por tanto, el estudio sugiere que los metales contaminantes están asociados a esta fuente, donde hay pasivos mineros, actividad minera inactiva con bocaminas abiertas donde los procesos de erosión e intemperismo producen reacciones que pueden afectar la calidad de la microcuenca.