Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador
Los ecosistemas altoandinos desempeñan un papel crítico en la provisión de agua. Aunque estos ecosistemas se consideran prístinos, pocos estudios han analizado su calidad de agua. Este estudio evaluó la variabilidad espacial y las relaciones concentración–caudal (c–Q) de solutos mayoritarios, menore...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | masterThesis |
| Language: | eng |
| Published: |
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/47544 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
Add Tag | _version_ | 1863402348192202752 |
|---|---|
| author | Guamán Chalco, Gloria Verónica |
| author_facet | Guamán Chalco, Gloria Verónica |
| author_role | author |
| collection | Repositorio Universidad de Cuenca |
| dc.contributor.none.fl_str_mv | Crespo Sánchez, Patricio Javier |
| dc.creator.none.fl_str_mv | Guamán Chalco, Gloria Verónica |
| dc.date.none.fl_str_mv | 2025-10-06T20:40:20Z 2025-10-06T20:40:20Z 2025-10-02 |
| dc.format.none.fl_str_mv | 43 páginas application/pdf |
| dc.identifier.none.fl_str_mv | https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/47544 |
| dc.language.none.fl_str_mv | eng |
| dc.publisher.none.fl_str_mv | Universidad de Cuenca. Facultad de Ingeniería |
| dc.relation.none.fl_str_mv | TM4; 2691 |
| dc.rights.none.fl_str_mv | https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 restrictedAccess info:eu-repo/semantics/openAccess |
| dc.source.none.fl_str_mv | reponame:Repositorio Universidad de Cuenca instname:Universidad de Cuenca instacron:UCUENCA |
| dc.subject.none.fl_str_mv | Hidrología Cuencas de cabecera Química del agua Metales pesados Calidad del agua Ciencias de la Tierra::Hidrología |
| dc.title.none.fl_str_mv | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| dc.type.none.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| description | Los ecosistemas altoandinos desempeñan un papel crítico en la provisión de agua. Aunque estos ecosistemas se consideran prístinos, pocos estudios han analizado su calidad de agua. Este estudio evaluó la variabilidad espacial y las relaciones concentración–caudal (c–Q) de solutos mayoritarios, menores y metales pesados en ríos del sur del Ecuador, utilizando datos recolectados entre 2008 y 2021 en 28 sitios. Los iones mayoritarios mostraron un enriquecimiento aguas abajo. La microcuenca de Zhurucay presentó las concentraciones más altas de metales en un sitio específico (Quebrada Alumbre), que superaron los límites establecidos por normativas nacionales e internacionales para agua potable y vida acuática. El Análisis de Componentes Principales (PCA) y análisis de clúster identificaron tres grupos hidroquímicos: (1) aguas débilmente mineralizadas en cabeceras, asociadas a litologías jóvenes pobres en cationes; (2) aguas enriquecidas en Fe–Mn vinculadas a humedales; y (3) aguas mineralizadas, principalmente en sitios aguas abajo, influenciadas por aportes subterráneos y litologías antiguas ricas en cationes. Las relaciones c–Q mostraron dilución para iones mayoritarios, Sr, Ba, Rb y conductividad eléctrica, mientras que Al y Fe evidenciaron movilización. As, Pb, Cd y Zn no presentaron un patrón claro. Las concentraciones elevadas se asocian probablemente con el origen volcánico de la región, incluyendo suelos ricos en materia orgánica y formaciones geológicas hidrotermalmente alteradas. Aunque los páramos son reconocidos por proveer agua de alta calidad, anomalías geológicas naturales pueden incrementar metales, por lo que es esencial establecer valores de referencia y evaluar la variabilidad natural para una gestión hídrica adecuada. |
| eu_rights_str_mv | openAccess |
| format | masterThesis |
| id | UCUENCA_87d4e6a0e5272dd2714e1efff0cede55 |
| instacron_str | UCUENCA |
| institution | UCUENCA |
| instname_str | Universidad de Cuenca |
| language | eng |
| network_acronym_str | UCUENCA |
| network_name_str | Repositorio Universidad de Cuenca |
| oai_identifier_str | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789/47544 |
| publishDate | 2025 |
| publisher.none.fl_str_mv | Universidad de Cuenca. Facultad de Ingeniería |
| reponame_str | Repositorio Universidad de Cuenca |
| repository.mail.fl_str_mv | . |
| repository.name.fl_str_mv | Repositorio Universidad de Cuenca - Universidad de Cuenca |
| repository_id_str | 4186 |
| rights_invalid_str_mv | https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 restrictedAccess |
| spelling | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern EcuadorGuamán Chalco, Gloria VerónicaHidrologíaCuencas de cabeceraQuímica del aguaMetales pesadosCalidad del aguaCiencias de la Tierra::HidrologíaLos ecosistemas altoandinos desempeñan un papel crítico en la provisión de agua. Aunque estos ecosistemas se consideran prístinos, pocos estudios han analizado su calidad de agua. Este estudio evaluó la variabilidad espacial y las relaciones concentración–caudal (c–Q) de solutos mayoritarios, menores y metales pesados en ríos del sur del Ecuador, utilizando datos recolectados entre 2008 y 2021 en 28 sitios. Los iones mayoritarios mostraron un enriquecimiento aguas abajo. La microcuenca de Zhurucay presentó las concentraciones más altas de metales en un sitio específico (Quebrada Alumbre), que superaron los límites establecidos por normativas nacionales e internacionales para agua potable y vida acuática. El Análisis de Componentes Principales (PCA) y análisis de clúster identificaron tres grupos hidroquímicos: (1) aguas débilmente mineralizadas en cabeceras, asociadas a litologías jóvenes pobres en cationes; (2) aguas enriquecidas en Fe–Mn vinculadas a humedales; y (3) aguas mineralizadas, principalmente en sitios aguas abajo, influenciadas por aportes subterráneos y litologías antiguas ricas en cationes. Las relaciones c–Q mostraron dilución para iones mayoritarios, Sr, Ba, Rb y conductividad eléctrica, mientras que Al y Fe evidenciaron movilización. As, Pb, Cd y Zn no presentaron un patrón claro. Las concentraciones elevadas se asocian probablemente con el origen volcánico de la región, incluyendo suelos ricos en materia orgánica y formaciones geológicas hidrotermalmente alteradas. Aunque los páramos son reconocidos por proveer agua de alta calidad, anomalías geológicas naturales pueden incrementar metales, por lo que es esencial establecer valores de referencia y evaluar la variabilidad natural para una gestión hídrica adecuada.High Andean tropical streams play a critical role in water provision. Although these ecosystems are generally pristine, few studies have quantified their water quality. This study assessed spatial variability and concentration–discharge (c–Q) relationships of major and minor solutes, as well as heavy metals concentrations in streams of southern Ecuador, using data collected between 2008 and 2021 across 28 monitoring sites. Major ions revealed a general trend of downstream enrichment. The Zhurucay catchment exhibited the highest concentrations of several heavy metals at Alumbre stream, which exceeded both national and international standards for drinking water and aquatic life. Principal Component Analysis (PCA) and k-means clustering identified three hydrochemical water types: (1) weakly mineralized waters, primarily in headwater sites, reflecting cation-poor lithology (2) Fe–Mn-rich waters related to wetlands, and (3) mineralized waters, primarily associated with downstream sites, likely influenced by groundwater and cation-rich lithology. Concentration– discharge relationships exhibited dilution behavior for Ca, Mg, Na, K, Sr, Ba, Rb, and electrical conductivity, whereas Al and Fe displayed mobilization patterns. In contrast, As, Pb, and Cd did not show a clear c–Q pattern. Elevated concentrations are likely associated with the volcanic origin of the region, influenced by both recent and past volcanic activity, including the presence of organic-rich soils and hydrothermally altered geological formations. Although Páramo ecosystems are widely recognized for their high-quality water, this research demonstrates that natural geological anomalies can introduce elevated metal concentrations. Therefore, it is crucial to establish baseline concentrations and assess natural variability for water management.0000-0001-5126-0687Universidad de Cuenca. Facultad de IngenieríaCrespo Sánchez, Patricio Javier2025-10-06T20:40:20Z2025-10-06T20:40:20Z2025-10-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis43 páginasapplication/pdfhttps://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/47544engTM4; 2691https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0restrictedAccessinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad de Cuencainstname:Universidad de Cuencainstacron:UCUENCA2025-10-20T18:54:50Zoai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789/47544Institucionalhttp://dspace.ucuenca.edu.ec/Universidad públicahttps://www.ucuenca.edu.ec/http://dspace.ucuenca.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:41862026-04-25T00:48:41.107755Repositorio Universidad de Cuenca - Universidad de Cuencatrue |
| spellingShingle | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador Guamán Chalco, Gloria Verónica Hidrología Cuencas de cabecera Química del agua Metales pesados Calidad del agua Ciencias de la Tierra::Hidrología |
| status_str | publishedVersion |
| title | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| title_full | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| title_fullStr | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| title_full_unstemmed | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| title_short | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| title_sort | Assessment of metal concentrations in High Andean Tropical rivers of southern Ecuador |
| topic | Hidrología Cuencas de cabecera Química del agua Metales pesados Calidad del agua Ciencias de la Tierra::Hidrología |
| url | https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/47544 |