Aplicación de un modelo de simulación para establecer la capacidad de asimilación de carga tóxica en un cuerpo receptor de agua por posible vertimiento de un efluente con residual de polímero usado en proyectos EOR (2021)
Ésta investigación tuvo como fin, evaluar el potencial impacto generado a un cuerpo receptor de agua por el vertimiento de un efluente con residuo de un polímero comercial tipo Acrilamida-Terbutil-Sulfonato (ATBS) usado en procesos de Recobro Químico Mejorado (cEOR). Para el desarrollo, se estimó como máxima concentración de polímero en el vertimiento 300 mg/L y a partir de esta, se prepararon soluciones poliméricas, realizando medición de viscosidad y degradación mecánica de manera paralela a los ensayos de toxicidad del polímero sobre organismos Daphnia. pulex, Scenedesmus acutus y Oreochromis sp, que se adelantaron en el Área Experimental de Bioensayos del Centro de Innovación y Tecnología (ICP). El estudio contempló cuatro escenarios: polímero preparado en: 100% agua comercial, 100% agua de producción/vertimiento, en mezcla agua comercial-agua producción/vertimiento antes y después de degradación mecánica. Así mismo, para estimular la longitud de la zona de mezcla, calcular la concentración del polímero aguas abajo y la capacidad de asimilación de la carga tóxica, se recopiló la última información del cuerpo receptor. Los estimativos, se realizaron utilizando la ecuación desarrollada por Yotsukura (Yotsukura et al., 1968) para establecer la longitud de la zona de mezcla y para calcular la capacidad de asimilación de carga tóxica, se realizó utilizando los resultados de toxicidad aguda aplicando el modelo propuesto por Zagatto (Zagatto et al., 1988). Adicionalmente, se calculó el Índice Lótico de capacidad Ambiental General (ILCAG) y la concentración aguas abajo. Los resultados obtenidos de viscosidad, arrojaron mayor viscosidad para el escenario polímero en 100% agua comercial y menor viscosidad para el escenario polímero en 100% agua de producción/vertimiento (condición no representativa de campo). En lo que respecta a los resultados de toxicidad aguda, estos indicaron que el organismo más sensible fue la Daphnia pulex cuando estuvo expuesta al escenario de polímero en mezcla agua comercial- agua de producción/vertimiento sin degradación mecánica, con valores de CL50 de 51 mg/L y un CL50 de 157,2 mg/L en el escenario en mezcla agua comercial-agua de producción/vertimiento degradado mecánicamente. Así mismo, los resultados de toxicidad en todos los escenarios de estudio, establecen que el polímero es no tóxico para la microalga Scenedesmus acutus con valores de CE50 ≥ 300 mg/L. En cuanto Oreochromis sp, se obtuvo un CL50 de 164 mg/L para el escenario polímero preparado en mezcla agua comercial más producción/vertimiento sin degradación mecánica y un CL50 ≥ 300 mg/L en la misma mezcla de aguas, pero degradado mecánicamente. En lo referente a la estimación de la longitud de la zona de mezcla, se obtuvo un valor de 5,7 km, una carga/día de 35526,745 kg/día y una concentración aguas abajo, después de la zona de mezcla, de 42,861 mg/L. En cuanto a ILCAG se calculó un valor de 0,305 indicando una capacidad ambiental baja. Por último, la estimación de capacidad de asimilación, arrojó que en un vertimiento con residual de polímero de 300 mg/L con un CE50 del 100% para Scenedesmus acutus y CL50 del 100% para Oreochromis sp el nivel de incidencia sería no tóxico (UT=1) y no afectaría a dichos organismos dado que AF (Qr+Qv) > Carga Tóxica indicado que el rio tendría la capacidad de asimilación. Para el caso de la Daphnia pulex, se obtuvo UT=1,91 siendo el vertimiento moderadamente tóxico y la relación AF (Qr+Qv) = Qv*100/CL50, por lo tanto, el rio estaría al límite de su capacidad para asimilar la carga tóxica.