Maestría en Ingeniería - Ambiental

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Evaluación del impacto en la calidad del aire generado por los incendios forestales de la región amazónica en algunas ciudades de América del Sur
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Medina González , Hasbleidy Tatiana; Belalcázar Cerón , Luis Carlos; Casallas García, Alejandro; Medina González, Hasbleidy Tatiana [0002043874]; Calidad del Aire
Evaluación del impacto en la calidad del aire generado por los incendios forestales de la región amazónica en algunas ciudades de América del Sur El presente trabajo evalúa el impacto de los incendios forestales en la calidad del aire de la región amazónica y su influencia sobre ciudades de Sudamérica durante el periodo 2019–2023. Para alcanzar este objetivo, se integraron datos satelitales de focos térmicos, reanálisis atmosférico y mediciones de superficie en nueve ciudades seleccionadas. La validación estadística de los productos de reanálisis frente a observaciones in situ mostró desempeños variables: para PM2.5 se observó una tendencia a la sobreestimación con RMSE superiores a 15 μg·m-3 en varias ciudades, mientras que para O3 las correlaciones superaron 0.6 en la mayoría de los casos, indicando una representación aceptable de la variabilidad temporal. Además, el análisis de trayectorias lagrangianas permitió identificar plumas de contaminación originadas en la Amazonía que alcanzaron ciudades andinas y costeras a distancias superiores a 3 000 km, con orientaciones predominantes hacia el suroeste y sur. Las mayores contribuciones de PM2.5 se detectaron en Leticia, con incrementos de hasta 55 μg·m-3, y en ciudades andinas como Bogotá y Quito, donde se observaron aumentos entre 20–60 μg·m-3durante la temporada SON. En contraste, en ciudades como Lima se identificaron episodios más puntuales, con valores de 5.6–57 μg·m-3. Por su parte, las mayores contribuciones de O3 se evidenciaron en Leticia (77 μg·m-3), Lima (74.4 μg·m-3) y Bogotá (72.5 μg·m-3) en las temporadas de JJA y SON. Así, estos resultados confirman que el transporte transfronterizo derivado de incendios amazónicos constituye un factor determinante de episodios críticos de contaminación atmosférica en la región. De esta manera, la combinación de reanálisis, validación observacional y herramientas de aproximación lagrangianas ofrece una perspectiva robusta para comprender la dinámica espaciotemporal de estas emisiones, subrayando la necesidad de estrategias regionales de gestión de calidad del aire y políticas de cooperación transnacional (Texto tomado de la fuente).
Variabilidad intraurbana del potencial oxidativo del PM2.5 en cinco ciudades de Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Vargas Ortiz, Oscar Alejandro; Rojas Roa, Néstor Yezid; Grisales Vargas, Sara Catalina; Calidad del Aire
La evidencia sobre la toxicidad del material particulado (PM2.5) en Colombia es limitada. Este estudio tuvo como objetivo identificar las variables espaciales que explican la variabilidad intraurbana del potencial oxidativo (OP) de PM2.5 y generar mapas de su distribución en Bogotá, Barranquilla, Bucaramanga, Cali y Medellín. Se aplicó un enfoque cuantitativo correlacional, utilizando modelos de regresión de uso del suelo (LUR) a partir de mediciones de OP (con ensayos de ácido ascórbico - OPAA y glutatión - OPGSH) en 85 puntos de muestreo durante 2021. Los resultados mostraron una alta variabilidad del OP entre ciudades, con valores promedio de OPAA más altos en Cali (3.84%/m³) y Medellín (3.26%/m³). Los modelos LUR para OPAA fueron robustos, explicando hasta un 91.8% de la varianza (R²aj. en Barranquilla) y con validaciones cruzadas positivas. En contraste, los modelos para OPGSH resultaron inestables. Las variables de tráfico (longitud de vías, volumen vehicular) y el uso comercial del suelo fueron los predictores más consistentes del OP. Se concluye que el OP del PM2.5 presenta una notable variabilidad espacial que puede ser modelada eficazmente para OPAA mediante LUR. Los mapas generados identifican puntos calientes de toxicidad, ofreciendo una herramienta clave para la gestión de la calidad del aire basada en el riesgo a la salud. (Texto tomado de la fuente)
Diseño de una estrategia para utilizar datos de monitoreo de Black Carbon como indicadores de las políticas públicas de calidad de aire, cambio climático y salud pública en Bogotá
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-11-20) Caicedo Pulido, Paola Yazmin; Rojas Roa, Néstor Yesid; Mateus Fontecha, Lady; Calidad del Aire
El Black Carbon (BC) es un contaminante climático de vida corta (CCVC) con impactos severos en la salud humana (asociado a enfermedades cardiopulmonares y mortalidad prematura) y el clima (con un potencial de calentamiento global hasta 900 veces mayor que el CO₂). Aunque Bogotá tiene una red de monitoreo avanzada (RMCAB) que mide BC desde 2019, sus datos no se integran en la evaluación de políticas públicas. Se realizó un análisis exhaustivo de las concentraciones horarias de BC (eBC y BC-370) de 11 estaciones de la RMCAB para el período octubre 2019 - mayo 2024. Los datos fueron validados con criterios estrictos de representatividad. El análisis incluyó: i) estadística descriptiva, ii) análisis temporal (ciclos diarios y mensuales), iii) análisis direccional con gráficos polares, iv) análisis de correlación (Spearman) con variables meteorológicas y otros contaminantes, y v) análisis de tendencias mediante el estimador no paramétrico de Theil-Sen. Se identificó que el 95.5% de las emisiones de BC en Bogotá provienen de fuentes móviles. La estación Kennedy presentó las concentraciones más altas (6.14 μg/m³ de eBC). Se observó una tendencia general significativa a la disminución de las concentraciones de BC (-7.21% anual para eBC en promedio), aunque esta reducción no fue homogénea (la estación Kennedy no mostró una tendencia significativa). El análisis temporal reveló un patrón bimodal, con picos en horas de alto tráfico. La diferencia entre BC-370 y eBC permitió discernir contribuciones de biomasa vs. combustibles fósiles. Los resultados demuestran la efectividad de las políticas actuales, pero destacan la necesidad de acciones focalizadas en puntos críticos como Kennedy. Se propone una estrategia con cinco indicadores clave para integrar el BC en la política pública para: 1. El PAC 2050: Reducción de Emisiones de CO₂eq atribuible a la disminución de BC. 2. El PGICA 2030: Porcentaje de reducción en las concentraciones medias anuales de BC. 3. La movilidad sostenible: Tendencia del Cociente BC-370 / eBC para identificar fuentes. 4. La salud pública: Número estimado de casos de mortalidad evitados. 5. Las alertas tempranas: Inclusión del BC como parámetro disparador de protocolos. Se recomienda priorizar la renovación de la flota de carga, declarar a Kennedy como zona de acción prioritaria e institucionalizar el BC como un indicador oficial de gestión. (Texto tomado de la fuente).
Degradación fotocatalítica de contaminantes emergentes empleando una estructura metal orgánica de circonio
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) León Manrique, Laura Camila; Castellanos Márquez, Nelson Jair; León, Laura Camila [0002259684]; León Manrique, Laura Camila [0009000370989440]; Diseño y Reactividad de Estructuras Sólidas
La contaminación producida por los productos farmacéuticos ha sido reconocida por muchos países como un problema ambiental. Este tipo de fármacos son resistentes a la degradación, muy persistentes en medio acuoso, y potencialmente capaces de producir efectos adversos en los organismos acuáticos, y en la salud humana debido al aumento de su concentración, su capacidad de bioacumulación y su presencia en fuentes hídricas. En esta investigación se evaluó el uso de estructuras metal-orgánicas (MOF) de circonio de la familia de los UiO para la remoción de IBU en agua mediante procesos de adsorción y fotodegradación. Se sintetizaron los MOF UiO-66 y UiO-66-NH2, empleando el método de síntesis solvotérmico bajo dos procesos distintos, uno en reflujo (R) utilizando un reactor tipo Schlenk y el otro en un reactor autoclave de acero inoxidable revestido con teflón sin agitación (A). Mediante las técnicas de caracterización por IR y DRXP se confirmó la obtención de las estructuras cristalinas esperadas y mediante espectroscopía UV-Vis se logró calcular el band-gap de estas estructuras para su aplicación en procesos fotocatalíticos. Se obtuvieron valores de remoción del IBU por encima del 70%, alcanzando una remoción del 90% del IBU empelando el UiO-66-NH2 (R). El modelo de isoterma de adsorción que mejor ajuste presentó a los datos obtenidos fue la isoterma de Langmuir, y la cinética de adsorción presentó una buena correlación con el modelo de pseudo segundo orden (PSO), lo que indica una adsorción de monocapa y un comportamiento similar a la quimisorción. El UiO-66 (A) fue el único MOF que presentó actividad fotocatalítica, con una fotodegradación cercana al 80% al cabo de 180 minutos de reacción en presencia de luz visible (λ=410 nm). En conclusión, el proceso de síntesis demostró tener un efecto directo en la estructura, actividad catalítica y aplicación de los MOF sintetizados (Texto tomado de la fuente).
Impactos del dióxido de nitrógeno (NO2) y ozono (O3) en salud para la ciudad de Bogotá
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-12-04) Herrera Escalante, Mónica Tatiana; Rojas Roa, Néstor Yezid; Pineda Rojas, Andrea Laura; Calidad del Aire
Este estudio evaluó la calidad del aire en Bogotá y sus impactos en salud asociados al dióxido de nitrógeno (NO2) y al ozono troposférico (O3) entre 2013 y 2023, integrando datos de la Red de Monitoreo de Calidad del Aire (RMCAB), simulaciones con el modelo DAUMOD-GRS y estimaciones epidemiológicas mediante AirQ+®. Los resultados muestran que, aunque las concentraciones de NO2 no superaron el límite nacional de 60 µg/m3, se mantuvieron por encima de las guía de la OMS (10–20 µg/m³), con 2938 días de excedencia sobre 25 µg/m3 y hasta 87 días consecutivos por encima de este valor. En el caso del O3, se registraron 127 días con concentraciones superiores a 100 µg/m3 y 30 días por encima de 120 µg/m3, alcanzando episodios de hasta 10 días consecutivos. En cuanto a las tendencias, el NO2 presentó una reducción significativa de –0.29 µg/m³ por año, con descensos más marcados en Ferias (–1.84 µg/m3/año) y aumentos en Kennedy (+0.82 µg/m3/año), mientras que el O3 evidenció un incremento de 0.82 µg/m3/año, especialmente estaciones como Usaquén (+0.98 µg/m3/año), (Tunal (+0.94 µg/m3/año) y Kennedy (+1.48 µg/m3/año). La evaluación en salud reveló a Kennedy como la localidad de mayor carga (2.576 muertes atribuibles a largo plazo y 769 a corto plazo) y un impacto mayor en mujeres. En cuanto a la simulación, los resultados muestran un desempeño bueno del modelo DAUMOD-GRS para obtener la distribución espacial de las concentraciones horarias de NO2 y O3 en la ciudad (FA2 entre 53–73 %, NMSE 0.33–0.64 y FB entre –0.19 y 0.10). Finalmente, los escenarios de reducción evidenciaron que la eliminación de fuentes móviles a diésel y la transición total hacia vehículos eléctricos y a gas natural tendrían el mayor efecto en la reducción de NO2 y, en consecuencia, de la mortalidad atribuible en la ciudad. (Texto tomado de la fuente).
Evaluación del riesgo de la calidad del aire sobre la salud humana en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Castilla Gandur, Naysla Yuliany; Rojas Roa, Néstor Yesid; Grupo de investigación de calidad del aire - GICA
La calidad del aire, a lo largo de los años, ha sido un tema de interés mundial, ya que es un factor determinante para la salud y bienestar de la población. La exposición prolongada a diversos contaminantes atmosféricos genera efectos adversos a la salud humana que pueden conllevar a un aumento en la mortalidad, especialmente en las relacionadas con enfermedades respiratorias y cardiovasculares. El presente trabajo se enfocó en evaluar los riesgos de la contaminación del aire sobre la salud humana en Colombia del 2008 al 2022. Para ello, se integraron observaciones en superficie (SISAIRE), productos satelitales (CAMS y ACAG) y técnicas de imputación, con el fin de caracterizar el estado de la calidad del aire, sus tendencias y patrones espaciales. Inicialmente, se analizaron temporalmente las series de concentración por SVCA, las cuales mostraron tendencias decrecientes. Posteriormente, se compararon las series satelitales frente a los datos en superficie mediante métricas estadísticas y gráficos, lo que evidenció subestimaciones, sobreestimaciones y correlaciones débiles. Ante esto, la técnica de interpolación IDW permitió generar una base de datos diaria para los cinco contaminantes en los 1.122 municipios del país. Finalmente, se estimó el impacto a la salud con el software AirQ+, a través del cual se evaluó el riesgo de la contaminación del aire frente a distintos eventos de salud para Colombia con respecto a los contaminantes PM10, PM2.5 y NO2. Para PM10, la mayor carga corresponde a la cardiopatía isquémica; para PM2.5, destacaron la mortalidad por accidentes cerebrovasculares, mortalidad por cardiopatía isquémica y mortalidad cardiovascular; y, para NO2, la mortalidad por infecciones respiratorias agudas bajas (IRAB). En términos de magnitud, el PM2.5 presentó la mayor carga atribuible de mortalidad (38.872), seguido del PM10 (16.366) y NO2 (377). En las ciudades priorizadas se observó la misma tendencia; sin embargo, la predominancia se refleja principalmente en Bogotá D.C, seguido de Medellín, Cali y Bucaramanga, que presenta los valores más bajos. Aunque la proporción atribuible (AP) disminuyó con el tiempo, los casos atribuibles y los casos atribuibles por cada 100.000 habitantes presentaron picos en algunos periodos y territorios del país, especialmente en ciudades con gran densidad poblacional. (Texto tomado de la fuente).
Caracterización tridimensional de contenedores cilíndricos con emisores de radiación gamma debido a desechos radiactivos
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Gómez Carvajal, Johnny Walter; Arboleda Zuluaga, Paula Andrea; Suárez Medina, Oscar Javier
Se desarrolló un protocolo reproducible para la caracterización tridimensional de bidones con fuentes radiactivas de radio 226 embebidas en concreto. Para ello se diseñaron mallas ortogonales de 11 × 12 puntos de medición, utilizando detectores Detector de germanio hiperpuro (HPGe) y Detector de yoduro de sodio (NaI) con un colimador de plomo construido a partir de materiales reutilizados. Los espectros gamma obtenidos se procesaron mediante scripts en Python, generando mapas de calor a partir de la intensidad de la radiación. La intersección de las intensidades de ambas mallas permitió ubicar los focos radiactivos con una resolución centimétrica y obtener una visualización tridimensional del contenido del bidón. Se evaluó la atenuación de cinco energías gamma asociadas al radio 226 y a sus productos de decaimiento, considerando diferentes espesores y proporciones de plomo y concreto como materiales de blindaje. Además, se estimó la dosis individual recibida durante la práctica, resultando muy inferior a los límites de exposición ocupacional, garantizando la seguridad radiológica de la práctica. Los montajes de caracterización y verificación fueron realizados con recursos del Servicio Geológico Colombiano y para la calibración de los equipos de espectrometría gamma se emplearon fuentes patrón del inventario de la ICGDR. Este trabajo ofrece una metodología aplicable, no intrusiva y segura para apoyar la toma de decisiones sobre recuperación de desechos históricos cementados, y fortalece las capacidades nacionales en caracterización radiológica avanzada. (Texto tomado de la fuente).
Determinación de la efectividad de degradación de un plaguicida a través de un lecho biológico
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Monroy Mena, Nicolás; Serrato Bermúdez, Juan Carlos
En este estudio, se diseña y evalúa un sistema de lecho biológico (biobed) a pequeña escala para determinar su eficiencia en la degradación del plaguicida Carbendazim. Para ello, se implementan dos sistemas de lechos biológicos con biomezclas a base de residuos agrícolas ricos en material lignocelulósico: el primero, compuesto principalmente por cáscaras de plátano, y el segundo, por cáscaras de maracuyá. El objetivo es comparar la eficiencia de degradación en cada sistema y aprovechar subproductos de cultivos colombianos de fácil acceso y bajo costo. La evaluación se realiza mediante el análisis de los efluentes de cada sistema, utilizando la técnica de Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) para cuantificar la concentración residual del plaguicida. Finalmente, se determina la eficiencia de degradación y la remanencia del Carbendazim en ambos sistemas, proporcionando información relevante para el desarrollo de estrategias sostenibles de biorremediación (Texto tomado de la fuente).
Desarrollo de herramienta de toma de decisiones para la gestión del recurso hídrico en la cuenca geológica del Magdalena Medio
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Salazar Montoya, Lina Marcela; Donado Garzón, Leonardo David; https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002114498; Hyds Hidrodinámica del Medio Natural
El propósito de este documento es presentar el desarrollo de una herramienta de toma de decisiones que contenga información relevante a cerca del recurso hídrico en la cuenca geológica del Magdalena Medio. Para esto se tomó información acerca de la demanda de agua de diferentes sectores productivos de la nación, enfocándose principalmente en el sector de hidrocarburos, razón por la cual se tomaron datos acerca de la gestión operativa del agua de Ecopetrol, empresa más grande del sector en el país. Adicionalmente, se presentaron los indicadores más representativos relacionados con la calidad del agua en el Valle Medio del Magdalena. Dichos indicadores se calcularon con muestras tomadas en diferentes puntos de la cuenca. En adición, para complementar la herramienta se tomó información de dos ejercicios de prospectiva respecto a la demanda hídrica del sector agricultura y el impacto generado de diferentes escenarios de cambio climático en el balance hídrico en un área de bosque húmedo. La herramienta fue desarrollada en ArcGIS y se tomaron como datos de entrada los mencionados anteriormente, se delimitó la cuenca geológica de interés y se creó un Experience Builder el cual permite mostrar de manera interactiva la información presentada. Cómo resultados principales que se muestran en la herramienta, se obtuvo el agua de producción de los campos más representativos del Valle Medio, encontrando valores de hasta 95.392 m3 /día; respecto al tema de calidad del agua, se presentaron aumentos de un 40% a 60% en indicadores como sólidos suspendidos totales, color, conductividad eléctrica, cloruros y demanda química de oxígeno en los diferentes puntos de muestreo (Texto tomado de la fuente).
Estimación de la demanda actual y potencial de agua para agricultura en un área de bosque húmedo tropical de tierras bajas
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Sanchez Salanueva, Stefanny Alejandra; Donado Garzon, Leonardo David; Hyds Hidrodinámica del Medio Natural
El objetivo de este documento es presentar la evolución de la demanda hídrica en el sector agrícola, así como el desarrollo de las zonas de cultivo y el impacto del cambio climático. Para ello, se emplea la modelación hidrológica mediante el software Qswat en la plataforma QGIS. El enfoque se centra en estimar la demanda de agua para la agricultura en la zona de estudio, que abarca parcialmente los departamentos de Santander, Antioquia, Bolívar, Cesar y Norte de Santander en Colombia. El propósito principal es ofrecer datos sobre el consumo de agua, dado que actualmente se carece de mediciones suficientes en campo. En esta modelación, se utilizan diversos datos de entrada, como las mediciones de precipitación, caudal, temperatura, velocidad del viento y radiación solar del IDEAM. Además, se emplean las áreas de uso del suelo obtenidas de Google Earth Engine a través de imágenes Landsat, así como el mapa de tipo de suelo y el mapa de elevación digital. Entre los hallazgos más relevantes, se destaca que la evapotranspiración promedio diaria durante el periodo de 1985 a 2020 varió entre 1.10 y 1.54 mm/día. Además, se observó que el área cultivada de palma en la cuenca aumentó de 13 069 ha en 1985 a 33 979 ha en 2020, con un consumo estimado de agua que oscila entre 81 y 215 Mm³/año. También se presentan diversos mapas y gráficos que ilustran los resultados de la modelación, evidenciando su distribución espacial y temporal (Texto tomado de la fuente).
Evaluación del impacto de las emisiones de material particulado PM10 y PM2.5 de la mina El Cerrejón sobre la calidad del aire en su área de influencia
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Flórez Gómez, Tatiana Yorlenis; Rojas Roa, Néstor Yesid; Hernández Villamizar, Andrea Juliana; Grupo de Investigación en Calidad del Aire (GICA)
La explotación minera de carbón a cielo abierto de los proyectos El Cerrejón y Caypa, generan emisiones de material particulado que afectan la calidad del aire y la salud de los habitantes de sus alrededores. En este trabajo, se evaluó el impacto que las fuentes de emisión de los proyectos, con el objetivo de cuantificar su contribución a la calidad del aire sobre las comunidades étnicas y afrodescendientes aledañas, aplicando el modelo de dispersión atmosférica Aermod, para un escenario crítico de producción de carbón a 2023. La metodología empleada permitió delimitar el área de influencia por calidad del aire de la explotación minera de carbón a cielo abierto de la Guajira. El modelo determinó que las mayores contribuciones de las fuentes de emisión a los niveles de concentración de PM10 y PM2.5, se presentan en las comunidades asentadas hacia el oeste, suroeste y sur de la mina El Cerrejón. Se pudo comprobar que los impactos a la calidad del aire se manifiestan por fuera del área del proyecto El Cerrejón y que dentro de esta área se encuentran asentadas 19 comunidades entre resguardos indígenas y afrodescendientes. (Texto tomado de la fuente)
Evaluación del potencial de valorización de residuos de papa como sustrato para la producción de biobutanol: una revisión crítica
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Serrano Echeverry, Víctor Alejandro; Guerrero Fajardo, Carlos Alberto; Serrano Echeverry, Víctor [0009000408095478]; Aprovechamiento de los Recursos Naturales
Este proyecto de tesis tuvo como objetivo evaluar la potencialidad de aprovechamiento de residuos de papa como materia prima para la producción de biobutanol, específicamente de los tubérculos que no pueden comercializarse debido a que no cumplen con los parámetros de calidad. Para esto, se llevó a cabo una caracterización del material para determinar su composición, incluyendo contenido de humedad, lignina, hemicelulosa y celulosa. Posteriormente, se extrajo el almidón de los residuos, obteniendo un rendimiento del 14,96% p/p. Se realizó una hidrólisis enzimática usando amilasa y amiloglucosidasa sobre el almidón, y se maximizó mediante pruebas cinéticas, evaluando la producción de azúcares reductores con el método DNS, determinando así las condiciones óptimas de temperatura y pH. La glucosa alcanzó un rendimiento de 47,78% p/p, y fue cuantificada mediante HPLC-IR. Se realizó también un ensayo preliminar de fermentación ABE, monitoreando el crecimiento y el pH del medio. Finalmente, se realizó una revisión de literatura buscando identificar tendencias con respecto a la producción biológica de solventes, a fin de encontrar un marco de acción con el cual encauzar una posterior investigación experimental (Texto tomado de la fuente).
Evaluación de la calidad de la ventilación en espacios interiores en Bogotá en el contexto de la pandemia de COVID-19
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) García Santamaría, Ever Mauricio; Rojas Roa, Néstor Yesid; Calidad del Aire
Durante la pandemia del SARS-CoV-2 en Bogotá, Colombia, el miedo a contagiarse en lugares públicos era generalizado. La ciudad pasó de una cuarentena total a una reapertura gradual de establecimientos, pero el sector del entretenimiento y la cultura fue uno de los más afectados debido al riesgo de transmisión en espacios con aglomeraciones. La OMS señaló que la propagación por aerosoles era uno de los principales métodos de contagio, lo que enfatizó la importancia de la ventilación adecuada en espacios interiores y la promoción de actividades al aire libre para reducir la probabilidad de contagio. Sin embargo, la mayoría de los teatros de la ciudad carecían de estudios de ventilación, lo que hizo necesario realizar mediciones de ventilación utilizando trazadores de CO2 y analizar la probabilidad de contagio por aerosoles en los teatros de Bogotá. El objetivo del proyecto fue obtener datos precisos sobre la ventilación en los teatros y proporcionar recomendaciones y ajustes para reducir la probabilidad de contagio. Para lograrlo, se llevaron a cabo mediciones de ventilación utilizando trazadores de CO2 y se realizaron análisis de la probabilidad de contagio por aerosoles. El 85% de los teatros analizados en Bogotá tenía una ventilación insuficiente, con menos de (6) seis renovaciones de aire por hora. La concentración promedio de CO2 en los teatros fue de 977 ppm con un aforo promedio del 41%. La probabilidad promedio de contagio en estos teatros fue del 40%, lo que indica un riesgo de propagación de infecciones por aerosoles, requiriendo precauciones adicionales. Se utilizó un modelo de Dinámica Computacional de Fluidos (CFD) en uno de los teatros para simular la concentración de CO2. Los niveles simulados tuvieron un error promedio del 39% en comparación con las mediciones in situ, pero respaldan la eficacia de los simuladores computacionales para identificar puntos críticos de concentración de CO2 en un recinto (Texto tomado de la fuente).
Evaluación de los efectos de la actualización del POMCA del río Bogotá sobre la calidad del agua en los municipios de Funza y Mosquera
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Rojas Parra, Angie Vanessa; Bustos López, Martha Cristina; Resiliencia y Saneamiento Resa
La calidad del agua se conoce como el resultado de comparar las características físicas, químicas y microbiológicas del agua tomada de una fuente o cuerpo hídrico con los límites establecidos en la normatividad de acuerdo con el uso proyectado. De modo que, la medición de esta constituye un factor determinante al favorecer la prevención de la propagación de agentes que causan enfermedades de origen hídrico (Marín & Torres, 2019). Al mismo tiempo, los cambios de uso del suelo, la cobertura vegetal, el crecimiento poblacional y la sobre explotación de los cuerpos de agua superficial de un territorio afectan significativamente la cantidad y la calidad del agua disponible (FAO, s.f.). Así, el objetivo de este estudio fue identificar cómo las relaciones entre la calidad del agua, el territorio y las actividades socioeconómicas de la población han influido en el detrimento de los recursos hídricos. Para esto, se recopiló información georreferenciada de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del agua, vertimientos y actividades productivas, los cuales fueron analizados a través de estadística descriptiva, de análisis por componentes principales (PCA) y correlaciones canónicas (CCA). Se encontró un decaimiento en la calidad del agua de la zona rural, que el crecimiento de la huella urbana tiene influencia directa con los parámetros de calidad y con la reducción de cuerpos hídricos. Se identifico que mientras Funza hace una conversión de lo agrícola a lo industrial en la zona rural, Mosquera lo hace hacia lo residencial. Se evidencia que hay una correlación de 0,5 entre variables de calidad del agua y coberturas de la tierra donde parámetros como DBO, SST, E. Coli, Coliformes totales y OD tienen mayor relevancia. Finalmente, a través de la evaluación del cumplimiento de metas y proyectos del POMCA del rio Bogotá, se identificó que los instrumentos de planificación han perdido efectividad a la hora de hacer frente a las problemáticas de contaminación. (Texto tomado de la fuente).
Predicción de ozono troposférico en Bogotá: un enfoque de Machine Learning
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-05) García Millán, Diana Rocío; Rojas Roa, Néstor Yesid; Casallas Garcia, Alejandro; Calidad del Aire
El ozono troposférico es una preocupación ambiental que tiene repercusiones tanto en la salud humana como en los ecosistemas, aún más, cuando su producción depende directamente de factores tanto ambientales como antropogénicos. En los últimos años, en Bogotá, el ozono ha tenido una tendencia de aumento en su concentración. Por ello, es imperativo estudiar la razón por la cual este incremento se está presentando, así como realizar avances en modelos que permitan realizar alertas tempranas y reducir el riesgo. La predicción es crucial para concientizar sobre la salud pública y la implementación de estrategias de gestión de la calidad del aire. Se realiza un estudio general del comportamiento y evolución del ozono (O3) en las diferentes zonas de Bogotá. Este proyecto tiene como objetivo diseñar un modelo predictivo de aprendizaje automático (machine learning) de los niveles de O3 en Bogotá utilizando datos de la Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá (RMCAB), incluyendo mediciones de precursores de ozono y variables meteorológicas. Los modelos de aprendizaje automático utilizados fueron redes convolucionales y capas de memoria bireccional a largo plazo (LSTM) de la biblioteca Tensor Flow Keras y el paquete Python Sklearn, para facilitar la categorización de técnicas de inteligencia artificial. Esto da como resultado un modelo que destaca por su capacidad de ofrecer pronósticos altamente precisos al considerar y cuantificar la influencia de los precursores. Los resultados del modelo determinaron una correlación de Spearman mayor a 0.6, la raíz del error cuadrático medio se mantuvo por debajo de 10 µg/m³ en todos los casos y el Índice de Ajuste superó el valor de 0.5 en todos los casos, categorizados como bueno, excelente y bueno respectivamente, lo cual sugiere que el modelo replica con precisión y exactitud el comportamiento y la tendencia del ozono. Se espera que la metodología aplicada sirva como referencia para continuar con la predicción de otros contaminantes atmosféricos de interés y de esta forma dar apoyo a la toma de decisiones que permitan minimizar los impactos ambientales enfocados a la calidad del aire. (Texto tomado de la fuente).
Desarrollo de herramientas para el registro y seguimiento de SUDS: Caso de estudio alcorques inundables ubicados en la Calle 132 con Avenida Ciudad de Cali, en la ciudad de Bogotá
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-04) Mejia Puentes, Libia Estefania; Mancipe Munoz, Nestor Alonso
En el marco de la implementación de Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) en la ciudad de Bogotá, la Red SUDS identificó que no se tenían herramientas de seguimiento y monitoreo de la operación de estas estructuras, las cuales permitieran detectar necesidades de mantenimiento preventivo y correctivo. Por esta razón, este proyecto lleva a cabo el desarrollo y evaluación de herramientas para mejorar el registro y seguimiento de los SUDS haciendo uso de aplicaciones basadas en Sistemas de Información Geográfica (SIG). Se generaron dos herramientas independientes, que consisten en formularios avanzados de Field Maps y Survey123 Connect, de los cuales se obtuvieron herramientas de uso simplificado, enfocadas al uso en campo por parte de personal técnico que no posea conocimiento especializado en SUDS. Se realizo la aplicación de estas herramientas durante el seguimiento de la operación y mantenimiento de un alcorque inundable ubicado en la Av. Ciudad de Cali con calle 132, a partir del cual se emitieron recomendaciones de diseño y frecuencias de monitoreo. (Texto tomado de la fuente).
Diseño y desarrollo de un prototipo de sistema aeropónico vertical automatizado, alimentado con agua obtenida por condensación del aire
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-01-29) Garrido López, Andrea Catalina; Velásquez Lozano, Mario Enrique; López Buitrago, Iván Darío
Uno de los retos para mejorar la seguridad alimentaria frente a una población en constante aumento, requiere promover una agricultura sostenible y adaptable al cambio climático. Para esto, es necesario la implementación de tecnologías emergentes, orientadas a mejorar la eficiencia y productividad de recursos como el agua, suelo, energía e insumos agrícolas. El objetivo de este trabajo experimental es desarrollar un prototipo de sistema de cultivo aeropónico automatizado, empleando software y hardware de código abierto. Un aspecto innovador de este prototipo es el reciclaje de agua obtenida a partir de la condensación activa de la humedad del aire, la cual se emplea como medio para el cultivo de hortalizas de hoja. El sistema de automatización se basa en una red integrada de sensores inteligentes que permitieron medir y controlar parámetros esenciales para la eficiencia del cultivo, tales como la humedad relativa, temperatura ambiente, iluminación, nivel del agua, pH, conductividad eléctrica y temperatura de la solución nutritiva. Así mismo, involucró el uso de actuadores y relés que activan y desactivan dispositivos como la bomba de agua, electroválvula dosificadora de nutrientes y deshumidificador. La información recopilada de estos dispositivos se transmite vía Wi-Fi a una plataforma de Internet de las cosas – IoT, en la cual se almacenan, monitorean y controlan los datos en tiempo real, facilitando la toma de decisiones basada en información para el desarrollo y optimización del cultivo. (Texto tomado de la fuente).
Impacto del cambio climático sobre el balance hídrico en una zona de bosque húmedo tropical
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-03-19) Romero Coca, Jonathan Alexander; Donado Garzón, Leonardo David; Morales Marin, Luis Alejandro; Hyds Hidrodinámica del Medio Natural
La disponibilidad de agua puede verse afectada por el cambio climático y procesos macroclimáticos. En Colombia los principales consumos de agua se localizan en las zonas de menor disponibilidad, lo cual puede empeorar en un escenario de cambio climático; se estima que en el año 2100 aumentará la temperatura 3.2°C reduciendo la precipitación entre un 15% a un 36%, lo cual, tendrá efectos significativos sobre la oferta del recurso hídrico. La cuenca media del río Magdalena desde el municipio de Yondó, Antioquia hasta Aguachica, Cesar se caracteriza por tener ecosistemas estratégicos como lo son los bosques húmedos tropicales y zonas bajas de inundación. Gracias a esto diferentes especies se desarrollan; adicionalmente; proporciona las características necesarias para dar paso a la producción agroindustrial de la palma africana, producción petrolera y, en menor medida, el desarrollo de otras actividades agrícolas relacionadas con la subsistencia alimenticia de la población de la zona. Así pues, esta región posee una alta demanda de agua producto de las actividades económicas, en la que se destaca la intervención a la cuenca del río Sogamoso para el desarrollo del proyecto energético Hidrosogamoso, ocasionando importantes cambios en la oferta hídrica, especialmente cuando se presenta El Niño y La Niña. Esto ha generado diferentes conflictos por el uso del agua entre los diferentes actores de la región. La presente investigación analizó los cambios en la oferta de agua, producto a la entrada en operación de Hidrosogamoso, el fenómeno de El Niño y La Niña y escenarios de cambio climático bajo las trayectorias socioeconómicas SSP3-7.0, y SSP5-8.5 en esta región. Esto se desarrolló mediante la formulación de un modelo hidrológico elaborado en SWAT en la zona de estudio, el cual fue validado y calibrado con información histórica con el propósito de establecer los valores regulares de la oferta de agua bajo los escenarios anteriormente. (Texto tomado de la fuente).
Caracterización de la distribución de tamaño de partícula del material particulado presente en aire ambiente en dos puntos de Bogotá
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Blanco Fajardo, Karen Johanna; Rojas Roa, Néstor Yezid; Mateus Fontecha, Lady; Calidad del Aire
Este estudio buscó realizar un ejercicio pionero en el país en la medición en aire ambiente de la concentración de número de partículas (CNP) y la caracterización de la distribución de tamaño (PNSD) con el equipo contador de partículas ELPI+ en dos estaciones de monitoreo de calidad del aire del de Bogotá, correspondientes a San Cristóbal (estación de fondo urbano) y Las Ferias (estación de tráfico vehicular), con el fin de identificar las concentraciones y tamaños de las partículas a las que están expuestos los ciudadanos. Estas mediciones se realizaron en tres campañas en diferentes fechas entre junio y octubre de 2017. Los resultados obtenidos correspondieron a promedios horarios de concentración de partículas entre diámetros medios desde 0.016 µm hasta 5.3 µm. Estos resultados en conjunto con la medición de variables meteorológicas y concentraciones másica de contaminantes criterio de las estaciones de calidad del aire permitieron hacer análisis de proveniencia de contaminantes, correlaciones estadísticas y análisis de componentes principales (PCA). (Texto tomado de la fuente).
Combinación de enfoques Top-down y Bottom-up para la estimación de emisiones atmosféricas por fuentes móviles en el valle geográfico del Río Cauca
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Vargas Burbano, Angela Cristina; Jimenez Pizarro, Rodrigo; Rueda Saa, Germán Horacio; Vargas-B, Angela [0000-0001-6593-5198]; Vargas Burbano, Angela Cristina [https://www.researchgate.net/profile/Angela-Vargas-Burbano]; Calidad del Aire; Mangones Matos, Sonia Cecilia
La actividad vehicular es una de las fuentes de contaminación atmosférica que tiene efectos en el cambio climático y la salud humana. Los inventarios de emisiones son una herramienta estratégica para la identificación de fuentes de contaminación y la gestión de la calidad del aire. Esta tesis presenta un enfoque metodológico innovador, donde se combinan los enfoques Bottom-up y Top-down para la estimación de emisiones vehiculares exhosto y por resuspensión, en 25 municipios del valle del río Cauca. Los cuales cuentan con actividad vehicular “On Road” en vías locales y la malla vial nacional, y “Off Road” en las actividades agrícolas de la cañicultura y la agricultura de otros cultivos. Para la estimación de las emisiones se aplicó el enfoque Top-down o Bottom-up, de acuerdo con la disponibilidad de datos para cada fuente y municipio. Para lo cual, se desarrollaron estrategias de estimación según los datos de: Ventas de combustibles fósiles, características del parque automotor, factores de emisión, aforos vehiculares, características de la malla vial, actividad vehicular, entre otros datos. De tal forma que se combinaron ambos enfoques para obtener la estimación de 12 contaminantes para las emisiones exhosto y PM10 resuspendido. Para el año base 2021 se estima que el contaminante con mayores emisiones vehiculares fue el CO2 con 4,093,147 toneladas, seguido de CO>VOC>VOCNM>NOx>PM10Resuspendido>CH4>NO2>PM10>PM2.5>BC>N2O>SO2. Las cuales se emitieron principalmente en vías locales, seguido de las vías nacionales y las actividades agrícolas. Además, los vehículos livianos, que consumen principalmente gasolina, son los mayores generadores de emisiones. Cali, Palmira, Yumbo, Tuluá, Buga y Candelaria generan el 80% de las emisiones del área de estudio. (Texto tomado de la fuente).

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