Determinación de las tasas de oxidación, nitrifícación y sedimentación en el proceso de autopurificación de un río de montaña

Determination of oxidation rates, nitrification and sedimentation in the process of self-purification of a mountain river

Este artículo presenta la evaluación de la oxidación de la materia orgánica presente en el agua mediante la determinación de tasas cinéticas que indican la velocidad a la cual el río pierde o gana oxígeno y también las tasas de nitrificación y decaimiento de patógenos. El cálculo de las tasas define el proceso de autopurificación o capacidad de asimilación de la carga orgánica en el río Frío, fuente principal de potabilización y riego de los municipios de Floridablanca y Girón en el Departamento de Santander, Colombia. Se modelaron 26,6 km de río, es decir, la totalidad del canal principal de la microcuenca, cuya característica es ser un río de montaña muy oxigenado en su zona alta, pero contaminado en la zona baja, en la que se captan 26,2 ton d^–1 de material biodegradable proveniente de vertidos domésticos. El cálculo de dichas tasas se desarrolla por medio de correlaciones y análisis numérico de las concentraciones en cada uno de los (7) tramos del río. Se desarrollaron estudios de coeficiente de dispersión, análisis morfométricos e hidráulicos, y a su vez se modeló el comportamiento de oxígeno, carbono, nitrógeno, patógenos y sólidos suspendidos con el QUAL2K, con el fin de corroborar el comportamiento de las tasas calculadas. Conocer la autopurificación de las fuentes hídricas es fundamental para establecer estrategias de sostenibilidad.

INTRODUCCIÓN

Los cuerpos hídricos del Área Metropolitana de Bucaramanga: Suratá, Tona, Oro, Frío y Lato, ubicados en las cabeceras de los municipios Lebrija, Girón, Bucaramanga, Floridablanca y Piedecuesta, respectivamente, presentan contaminación por materia orgánica y metales pesados, convirtiéndose en una emergencia ambiental. La falta de cultura ambiental, el desarrollo industrial y el aumento poblacional del área metropolitana (1.089.269 habitantes a 2015), según [1] permiten un aumento progresivo de contaminantes a estos ríos, los que presentan dos objetivos: fuente de captación y cuerpo receptor. Según la red de monitoreo de la Corporación Autónoma Regional Para la Defensa de la Meseta de Bucaramanga (CDMB) [2], menciona que una de las afluentes más importantes de la subcuenca Oro, es el río Frío, evaluada en (4) estaciones: Esperanza, Pórtico, Totumos y Caneyes, correspondiente a RF-03, RF-P, RF-B, RF-1A, respectivamente, en forma descendente. Aclaran que el río Frío es una de las fuentes más contaminadas del área metropolitana, debido al efluente tratado de la única Planta de aguas residuales del área, denominada "PTAR Río Frío" de Floridablanca y los vertidos crudos. Los demás municipios vierten sus aguas directo al río de Oro. La mitigación de la contaminación orgánica es urgente y requiere establecer la carga asimilable por los ríos afectados, en este caso el río Frío. El río presenta tres zonas: la zona alta, de calidad óptima para consumo humano (OD = 8 mg.L^-1, DBO= 2 mg.L^-1), donde se captan 0,5 m³.s^-1, para el acueducto de Floridablanca, dejando 1,4 m³.s^-1.