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.