Evaluación de la calidad del agua y sedimentos de la subcuenca Coralaque en la región de Moquegua

Abstract

Las aguas superficiales y los sedimentos contienen metales, metaloides y otros parámetros que, al superar los límites establecidos por normativas o guías de calidad ambiental, pueden generar impactos negativos significativos en la salud pública, los ecosistemas y en los usos del recurso hídrico, impactos que pueden intensificarse cuando están relacionados con actividades como la minería. En la presente investigación se evaluó la calidad del agua superficial y sedimentos, mediante monitoreos realizados durante el periodo 2016–2023, considerando tanto las épocas húmedas como secas, con un enfoque en los parámetros fisicoquímicos más representativos de la subcuenca Coralaque, la cual se encuentra influenciada por pasivos mineros. La comparación de los registros de calidad del agua con los estándares nacionales evidenció múltiples incumplimientos, siendo el hierro el parámetro con la mayor excedencia registrada, alcanzando concentraciones hasta 118 veces superiores al límite permitido. También se detectaron superaciones en otros metales pesados, sulfatos, pH y conductividad eléctrica, los cuales estarían vinculados tanto a la minería en la cabecera de cuenca que influye en la entrada de la red hidrográfica, como a surgencias identificadas en el sistema. Asimismo, la evaluación de los registros de calidad de sedimentos frente a los valores de ISQG y PEL mostró desviaciones significativas en la red de monitoreo, principalmente por arsénico, cadmio y cobre. De la variación conjunta del sistema agua sedimento se pudo identificar, referencialmente, procesos de retención y liberación de metales en algunos casos sin asociación directa con la estacionalidad. La aplicación del ICA RHS reveló categorías principalmente pésimas y regular en los puntos de entrada y salida de la red de monitoreo, influenciadas por parámetros inorgánicos. Finalmente, el análisis por componentes principales permitió inferir la presencia de tres componentes principales, los cuales se interpretaron como indicativos de efectos de minería, surgencias adyacentes a la red hidrográfica y procesos naturales del agua.

Surface waters and sediments contain metals, metalloids, and other parameters that, when exceeding limits established by environmental standards or guidelines, can cause significant negative impacts on public health, ecosystems, and water resource uses. These impacts may intensify when associated with activities such as mining. In this study, the quality of surface water and sediments was evaluated through monitoring conducted between 2016 and 2023, covering both wet and dry seasons. The focus was on the most representative physicochemical parameters of the Coralaque sub-basin, which is influenced by mining waste deposits. The comparison of water quality data with national standards revealed multiple exceedances, with iron exhibiting the highest exceedance, reaching concentrations up to 118 times above the permitted limit. Additional exceedances were detected for other heavy metals, sulfates, pH, and electrical conductivity, likely linked to mining activities in the headwaters affecting the hydrographic network as well as spring discharges identified within the system. Likewise, the evaluation of sediment quality data against ISQG and PEL guidelines indicated significant exceedances across the monitoring network, mainly for arsenic, cadmium, and copper. The combined variation in the water–sediment suggested, in a preliminary manner, the presence of processes of metal retention and release, in some cases showing no clear relationship with seasonal patterns. The application of the ICA-RHS water quality index indicated mostly "pésimo" to "regular" categories at the inlet and outlet points of the monitoring network, driven primarily by inorganic parameters. Finally, principal component analysis allowed the identification of three main components, interpreted as indicative of mining activity, adjacent natural springs, and natural geochemical processes within the watershed.