Caracterización hidroquímica de una subcuenca altoandina en el departamento de Moquegua, Perú
DOI:
https://doi.org/10.24850/j-tyca-14-05-06Palabras clave:
aluminio, hidroquímica, calidad del agua, erosión, MoqueguaResumen
El presente estudio evalúa la variabilidad hidroquímica del río Asana por influencia de la quebrada Millune en Moquegua, Perú. Se analizó la información de monitoreos de calidad de agua durante el periodo 2010-2018 a través de los diagramas de Gibbs, las relaciones molares, el diagrama de Piper, el diagrama de Stiff y el modelo hidrogeoquímico PHREEQC para la identificación de los índices de saturación de los principales minerales a los que están expuestos los cuerpos de agua en evaluación. El análisis por componentes principales permitió la identificación de la variabilidad de la hidroquímica en función de la naturaleza de la fuente y su estacionalidad. Los resultados obtenidos muestran que las aguas de la quebrada Millune, afluente del río Asana, son de naturaleza ácida con presencia de iones de aluminio y manganeso en concentraciones elevadas respecto a lo establecido en el ECA agua (estándar de calidad ambiental de agua), a diferencia del río Asana, que presenta concentraciones bajas; ambos ríos son de naturaleza sulfatada cálcica. Se determinó que los iones aluminio y manganeso se deben a la meteorización del mineral alunita y erosión del suelo, aporte mineral, por el deshielo paulatino del nevado Arundani, ubicado en la cabecera de cuenca del río Asana. Finalmente, el río Asana, por su capacidad de amortiguamiento, neutraliza las aguas ácidas y disminuye la solubilidad de los cationes disueltos.
Citas
Acero, P., Hudson-Edwards, K. A., & Gale, J. D. (2015). Influence of pH and temperature on alunite dissolution: Rates, products and insights on mechanisms from atomistic simulation. Chemical Geology, 419, 1-9. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2015.10.018
ANA, Autoridad Nacional del Agua del Perú. (2018). Clasificación de los cuerpos de agua continentales superficiales, Lima, Perú. Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12543/2439
Ban, Y., Lei, T., Chen, C., & Liu, Z. (2016). Study on the facilities and procedures for meltwater erosion of thawed soil. International Soil and Water Conservation Research, 4(2), 142-147. DOI: 10.1016/j.iswcr.2016.04.003
Cardona, A., & Hernández, N. (1995). Modelo geoquímico conceptual de la evolución del agua subterránea en el valle de México. Ingeniería Hidráulica en México, 10(3), 71-90.
Carrino, T. A., Crosta, A. P., Toledo, C. L. B., Silva, A. M., & Silva, J. L. (2015). Geology and hydrothermal alteration of the Chapi Chiara prospect and nearby targets, southern Peru, using ASTER data and reflectance spectroscopy. Economic Geology, 110(1), 73-90. DOI: 10.2113/econgeo.110.1.73
De-Andrade, E. M., Palácio, H. A. Q., Souza, I. H., De-Oliveira-Leão, R. A., & Guerreiro, M. J. (2008). Land use effects in groundwater composition of an alluvial aquifer (Trussu River, Brazil) by multivariate techniques. Environmental Research, 106(2), 170-177. DOI: 10.1016/j.envres.2007.10.008
Devic, G., Djordjevic, D., & Sakan, S. (2014). Natural and anthropogenic factors affecting the groundwater quality in Serbia. Science of the Total Environment, 468-469, 933-942. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.09.011
Ece, Ö. I., Schroeder, P. A., Smilley, M. J., & Wampler, J. M. (2008). Acid-sulphate hydrothermal alteration of andesitic tuffs and genesis of halloysite and alunite deposits in the Biga Peninsula, Turkey. Clay Minerals, 43(02), 281-315. doi:10.1180/claymin.2008.043.2.10
El-Alfy, M., Aref, L., Fathy, A., & Abdulaziz, A.-B. (2017). Assessing the hydrogeochemical processes affecting groundwater pollution in arid areas using an integration of geochemical equilibrium and multivariate statistical techniques. Environmental Pollution, 229(2017), 760-770. DOI: 10.1016/j.envpol.2017.05.052
Fritz, S. J. (1994). A survey of charge-balance errors on published analyses of potable ground and surface waters. Ground Water, 32(4), 539-546. doi:10.1111/j.1745-6584.1994.tb00888.x
Gao, Z., Lin, Z., Niu, F., Luo, J., Liu, M., & Yin, G. (2017). Hydrochemistry and controlling mechanism of lakes in permafrost regions along the Qinghai-Tibet Engineering Corridor, China. Geomorphology, 297, 159–169. doi: 10.1016/j.geomorph.2017.09.020
Gibbs, R. J. (1970). Mechanisms controlling world water chemistry. Science, 170(3962), 1088-1090. DOI: 10.1126/science.170.3962.1088
Grab, S., Linde, J., & De-Lemos, H. (2017). Some attributes of snow occurrence and snowmelt/sublimation rates in the Lesotho Highlands: environmental implications. Water SA, 43(2), 333-342.
GRM, Gobierno Regional de Moquegua. (2011). Estudio de diagnóstico y zonificación para fines de demarcación territorial de la provincia Mariscal Nieto. Moquegua, Perú: Gobierno Regional de Moquegua.
Hamzah, Z., Aris, A. Z., Ramli, M. F., Juahir, H., & Sheikhy-Narany, T. (2017). Groundwater quality assessment using integrated geochemical methods, multivariate statistical analysis, and geostatistical technique in shallow coastal aquifer of Terengganu, Malaysia. Arabian Journal of Geosciences, 10(2). DOI: 10.1007/s12517-016-2828-5
Han, G., & Liu, C. (2000). Hydrogeochemistry of Wujiang River water in GuiZhou province. Carsologica Sinica, 19, 35-43.
Helena, B., Pardo, R., Veja, M., Barrado, E., Fernandez, J. M., & Fernandez, L. (2000). Temporal evolution of groundwater composition in an alluvial aquifer (Pisuerga River, Spain) by principal component analysis. Water Research, 34(3), 807-816. DOI: 10.1016/s0043-1354(99)00225-0
Jiang, J., Tang, S., Han, D., Fu, G., Solomatine, D., & Zheng, Y. (2020). A comprehensive review on the design and optimization of surface water quality monitoring networks. Environmental Modelling & Software, 104792. DOI: 10.1016/j.envsoft.2020.104792
Knight Piésold Consultores, S. A. (2008). Modificación del estudio de impacto ambiental – Proyecto Quellaveco. Recuperado de http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/ estudios/ quellaveco/1.%20Texto.pdf
Liu, C. W., Lin, K. H., & Kuo, Y. M. (2003). Application of factor analysis in the assessment of groundwater quality in a blackfoot disease area in Taiwan. Science of the Total Environment, 313(1-3), 77-89.
Luque-Poma, G., Pari-Pinto, W., Dueñas-Olivera, K. L., Huamán-Nieto, M. (2020). Peligro geológico en la región. Boletín Ingemmet. Serie C: Geodinámica e Ingeniería Geológica, 75, 252. Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12544/2565
Montesinos, D. B., Cleef, A. M., & Sykora, K. V. (2012). Andean shrublands of Moquegua, South Peru: Prepuna plant communities. Phytocoenologia, 42(1-2), 29-55. DOI: 10.1127/0340-269x/2012/0042-0516
Ng, W., Peña, N., & Acosta, H. (2019). Hidrogeología de la cuenca del río llo- Moquegua, Región Moquegua, INGEMMET. Boletín Ingemmet. Serie H: Hidrogeología, 6, 292.
Ouyang, Y. (2005). Evaluation of river water quality monitoring stations by principal component analysis. Water Research, 39(12), 2621-2635. DOI: 10.1016/j.watres.2005.04.024
Parkhurst, D. L., & Appelo, C. A. J. (1999). User's guide to PHREEQC (Version 2) – A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. U.S. Geological Survey, 99-4259. Recuperado de https://doi.org/10.3133/wri994259
Paterson, E., Goodman, B. A., & Farmer, V. C. (1991). The chemistry of aluminium, iron and manganese oxides in acid soils. Soil Acidity, 97-124. DOI: 10.1007/978-3-642-74442-6_5
Qin, K., Liu, J., Yan, L., & Huang, H. (2019). Integrating ecosystem services flows into water security simulations in water scarce areas: Present and future. Science of the Total Environment, 670, 1037-1048. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.263
Rau, P. (2017). Precipitation runoff and water balance regimes variability along the Peruvian Pacific slope and coast: ENSO influence and sensivity to hydroclimatic change (tesis doctoral). Université Paul Sabatier-Toulouse III, ffNNT: 2017TOU30249ff, fftel-01925488ff
Saarinen, T. S., & Kløve, B. (2012). Past and future seasonal variation in pH and metal concentrations in runoff from river basins on acid sulphate soils in Western Finland. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 47(11), 1614-1625. DOI: 10.1080/10934529.2012.680783
Schreier, H., Erlebach, W., & Albright, L. (1980). Variations in water quality during winter in two Yukon rivers with emphasis on dissolved oxygen concentration. Water Research, 14(9), 1345-1351. DOI: 10.1016/0043-1354(80)90195-5
Silas, I., Wuana, R. A., & Augustine, A. U. (2018). Seasonal variation in water quality parameters of river Mkomon Kwande local goverment Area, Nigeria. International Journal of Recent in Physics and Chemical Sciences, 5(1), 42-62.
Stiff, H. A. (1951). The interpretation of chemical water analysis by means of patterns. Journal of Petroleum Technology, 3(10), 15-17. Recuperado de https://doi.org/10.2118/951376-G
Thomas, J., Joseph, S., & Thrivikramji, K. P. (2015). Hydrochemical variations of a tropical mountain river system in a rain shadow region of the southern Western Ghats, Kerala, India. Applied Geochemistry, 63, 456-471.
Vega, J, A., & Mustain, W. E. (2010). Effect of CO2, HCO3− and CO3−2 on oxygen reduction in anion exchange membrane fuel cells. Electrochimica Acta, 55(5), 1638-1644. DOI: 10.1016/j.electacta.2009.10.041
Vörösmarty, C. J., McIntyre, P. B., Gessner, M. O., Dudgeon, D., Prusevich, A., Green, P., Davies, P. M. (2010). Global threats to human water security and river biodiversity. Nature, 467(7315), 555-561. DOI: 10.1038/nature09440
Villena-Chávez, J. A. (2018). Calidad del agua y desarrollo sostenible. Revista Peruana de Medicina Experimental y Salud Pública, 35(2), 304. Recuperado de https://doi.org/10.17843/rpmesp.2018.352.3719
Villacorta, S., Fidel, L., & Zavala, B. (2012). Mapa de susceptibilidad por movimientos en masa del Perú. Revista de la Asociación Geológica Argentina, 69(3), 393-399.
Waterloo Hydrogeologic. (2020). User’s Manual AquaChem 9.0, Water Quality Analysis Software. Waterloo, Canada: Waterloo Hydrogeologic.
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