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Martín Alfredo Legarreta González
, Martha Lilia Ramírez De la Fuente, Rafael Rodríguez Venegas, Aracely Zuñiga Serrano, Francisco Gerardo Véliz Deras, Rafael Rodríguez Martínez
Los objetivos fueron determinar variaciones a lo largo de los años en los niveles de As, plomo Pb y F en el agua potable de Chihuahua, México, evaluar cuatro modelos de series de tiempo para pronosticar su comportamiento y determinar si los niveles de estos elementos cumplen con la Norma Oficial Mexicana (NOM). Los modelos implementados fueron: ARIMA, Facebook Prophet, Modelos Lineales Generalizados Regularizados GLMNET, y XGBoost. En los modelos ARIMA y Facebook Prophet se implementó el método «hold-out (datos)» para la extracción de datos y para los modelos GLMNET e híbridos se implementó un procedimiento de validación cruzada con cinco pliegues (folds). Los datos abarcan de enero de 2010 a diciembre de 2023. Los niveles máximos de As registrados en los pozos estudiados y en todas las observaciones han rebasado los niveles permitidos por la NOM, los de F se han cumplido de manera constante; los niveles máximos de Pb no han superado el límite normado durante el periodo analizado. Los niveles de As y F han disminuido en los últimos años, lo que podría coincidir con medidas correctivas implementadas por las autoridades. Las proyecciones sugieren que los niveles de As, Pb y F se mantendrán por debajo de lo establecido por la NOM. El modelo con mayor precisión en la predicción de las concentraciones de los elementos en el agua subterránea de Meoqui fue Facebook Prophet. Estos hallazgos brindarán a las autoridades la evidencia para establecer prácticas sostenibles de gestión de los recursos hídricos y garantizar la calidad del agua consumida por la población.
The objectives were to ascertain potential variations in the levels of As, Pb and F in drinking water in Chihuahua, Mexico, across years, to evaluate time series models to forecast patterns, and to determine whether these levels comply with the Mexican Official Standard (NOM). The models implemented were: ARIMA, Facebook Prophet, GLMNET, and a hybrid model combining Facebook Prophet and an Extreme Gradient Boosting (XGBoost) model. In the context of the ARIMA and Facebook Prophet models, the 'hold-out (data)' method was employed.Conversely, for the GLMNET and hybrid models, a cross-validation procedure with five folds was utilised. Data (from the Junta Municipal de Aguas y Saneamiento –JMAS-) from Meoqui, Chihuahua, Mexico were collated from January 2010 to December 2023. The maximum levels of As stipulated by NOM have been adhered to since 2021. Since 2019, the maximum permissible levels of fluoride (F) have consistently been adhered to and the maximum levels of lead (Pb) have not been exceeded during the period under analysis. Levels of As and F have decreased in recent years, potentially due to corrective measures implemented by the relevant authorities. Projections suggest that the levels of As, Pb and F will remain below the maximum thresholds established by NOM. Facebook Prophet provides the most accurate predictions of the concentrations of As, Pb and F. These findings will provide the competent authorities with the necessary evidence to implement sustainable water resource management practices and guarantee the quality of water consumed by the population.
