Maestría en Ingeniería - Ambiental

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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).
Patrones de circulación atmosférica en el valle geográfico del Río Cauca y su impacto en la calidad del aire regional
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Ardila Ardila, Andrés Venancio; Jiménez Pizarro, Rodrigo; González Duque, Carlos Mario; Andres V. Ardila [0000-0002-4865-675X]; Andres Ardila [https://www.researchgate.net/profile/Andres-Ardila-8]; Calidad del Aire
La calidad del aire regional se relaciona directamente con el flujo de emisiones de contaminantes atmosféricos y fenómenos como la dispersión atmosférica, sin embargo, la variabilidad anual, interanual y diaria de los fenómenos meteorológicos y su interacción con la topografía hacen que la dispersión atmosférica sea un fenómeno complejo, más aún en regiones consideradas con topografías complejas como el noroeste de Suramérica. El Valle Geográfico del Río Cauca (VGRC) se ubica al noroeste de Suramérica, entre las ramas Central y Occidental de la Cordillera de los Andes a una distancia aproximada de 80 km del Océano Pacífico, en el cual en los últimos años han presentado un deterioro en la calidad del aire relacionado principalmente con el material particulado. A través del análisis de información de las estaciones y simulaciones meteorológicas y de trazadores atmosféricos realizados con el modelo WRF en dos periodos del 2018 (febrero-abril y julio-septiembre), se han identificado los principales patrones de circulación atmosféricos al interior del VGRC. El fenómeno conocido localmente como la “marea” ventila al VGRC de Oeste a Este entre las 14 y 21 HL con intensidades entre los 6-8 m s-1, no obstante, esta intensidad está condicionada por los pasos de menor altitud de la Cordillera Occidental y el periodo analizado; el resto del día predominan los vientos de baja intensidad. La interacción entre la Cordillera Central y los vientos alisios del Este genera un efecto cizalla limitando el transporte vertical hasta los ~2 km al interior del VGRC. Esta diferencia entre los patrones de circulación durante el día genera regiones donde predominan condiciones de ventilación (centro del VGRC) y estancamiento (sur del VGRC) impactando directamente la dispersión y el transporte de contaminantes atmosféricos. (Texto tomado de la fuente)
Evaluación a microescala de la calidad del aire en jardines infantiles de Bogotá usando sensores de bajo costo
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Escobar Diaz, Fredy; Rojas Roa, Néstor Yezid; Calidad del Aire
La contaminación atmosférica representa una de las mayores preocupaciones de índole ambiental en los últimos tiempos debido al impacto en mortalidad, morbilidad y costos al sistema de salud que representa. Las ciudades invierten recursos importantes en implementar y mantener una infraestructura que permita diagnosticar las condiciones de calidad del aire para formular y evaluar políticas públicas. Sin embargo, las dinámicas a microescala y escala vecindario no son fácilmente identificables con estos sistemas. El uso de dispositivos de bajo costo ha tenido un crecimiento exponencial para la medición indicativa de contaminantes que permita responder a esa brecha de información a microescala. Este trabajo de investigación evalúa la calidad del aire en los microambientes que rodean 6 jardines infantiles públicos de Bogotá usando sensores de bajo costo para material particulado, dióxido de carbono, temperatura y humedad relativa donados por la fundación Horizonte Ciudadano de Chile, la cual impulsa el proyecto Aires Nuevos para la Primera Infancia en América Latina. La comparación de la información de la red de monitoreo de calidad del aire oficial de la ciudad y los datos suministrados por los sensores permitió identificar que, la calidad del aire en microambientes está fuertemente afectada por las dinámicas propias de los vecindarios, además de la influencia del comportamiento sinóptico de la ciudad. La diferencia de las concentraciones promedio entre los sensores y las estaciones más cercanas de la red oficial estuvieron entre un 29% y un 70%. Además, se midieron las concentraciones intramurales de dióxido de carbono como indicador de la calidad de la ventilación de los jardines infantiles, Se observó que los jardines estudiados tienen una buena ventilación, pero esto tiene el efecto indeseado de introducir contaminantes del exterior. Por último, a través de visitas a las zonas aledañas y encuestas entre los colaboradores de los jardines, se identificaron algunos factores de deterioro de la calidad del aire a microescala. (Texto tomado de la fuente).
Análisis comparativo de las herramientas jurídicas y técnicas asociadas al tratamiento de aguas residuales en el Marco de la Economía Circular para Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-09) Chaves Arturo, Maria Fernanda; Arrieta Loyo, Gabriela; Resiliencia y Saneamiento Resa
La Economía Circular de Agua Residual es una estrategia que ha surgido en el contexto de la sostenibilidad para aprovechar al máximo el valor económico de los recursos hídricos y, a su vez, aportar beneficios técnicos y ambientales al momento de acceder a fuentes alternativas para el uso del agua. De igual forma, permite alcanzar las metas establecidas en los ODS relacionadas con el aumento de las aguas residuales tratadas de manera sostenible. El reúso, la recirculación y el aprovechamiento de subproductos del agua residual son algunos de los mecanismos que permiten materializar la estrategia de economía circular de agua residual, sin embargo, su implementación depende de tecnologías para su tratamiento, inversión, aceptación social, y políticas públicas que respalden o fortalezcan la formulación y ejecución de proyectos bajo este contexto. Por lo anterior y con el fin de conocer el estado de la estrategia de economía circular en Colombia en el marco del agua residual, se realizó una revisión de los documentos de política y reglamentación técnica asociados a la economía circular y a la gestión de aguas residuales en Colombia, acompañado de una validación de información con expertos sectoriales para determinar su estado de avance en Colombia. Los resultados de este estudio permiten identificar algunos aspectos que han limitado la aplicación de dicha economía circular del agua residual en el país. (Texto tomado de la fuente).
Exposición en interiores a contaminantes atmosféricos (PM2.5 y BC) en hogares rurales de personas con discapacidad
(Universidad Nacional de Colombia, 2019) Martínez Vallejo, Leonel; Belalcázar Cerón, Luis Carlos; Hernández Pardo, Mario Andrés; Martinez Vallejo, Leonel [0000145609]; https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000145609; Martínez Vallejo, Leonel Alexander [0000-0002-7305-630X]; https://orcid.org/0000-0002-7305-630X; Calidad del Aire
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la contaminación del aire en interiores es un riesgo para alrededor de 3.000 millones de personas que cocinan y calientan sus hogares con biomasa y carbón. En algunos hogares viven personas que sufren algún tipo de discapacidad obligándolas a permanecer la mayor parte del tiempo en casa. En esta investigación se evalúa la exposición en interiores a contaminantes del aire, material particulado y carbono negro (PM2.5 y BC), en hogares de personas con discapacidad en una zona rural de Bogotá, Colombia. La metodología se realizó en 6 etapas principalmente: I. Evaluación de la información sociodemográfica y factores ambientales de los hogares en los que vive al menos, una persona con discapacidad o enfermedad relacionada. II. Monitoreo de PM2.5 y BC durante 72 horas continuas en 21 hogares III. Procesamiento y análisis estadístico de datos IV. Determinación de dosis de exposición y riesgo de número de casos de cáncer en una población. V. Evaluación de estrategias de intervención VI. Análisis de resultados y conclusiones. Como resultado, las principales fuentes de emisión en los hogares son las estufas con combustible de leña. Las concentraciones de PM2.5 tuvieron una relación estadísticamente significativa con: tipo de ambiente, tipo de combustible y horas de uso de la estufa. Las concentraciones más bajas de PM2.5 se encontraron donde el gas propano se usa como combustible, promedio 24 h entre 6,4 y 109,7 μg/m3. En los hogares que utilizan biomasa (leña), las concentraciones promedio de PM2.5 24 h estuvieron entre 10,9 y 3303 μg/m3. Por su parte, las concentraciones de BC tuvieron una relación estadísticamente significativa con tipo de ambiente y tipo de combustible. Se registraron elevadas concentraciones promedio 72 h entre 2,6 – 51,2 μg/m3 en hogares donde cocinan con leña frente a casas que usan gas (2,6 - 6 μg/m3). Las dosis de exposición y el número de casos de cáncer probables en una población de 1000 personas son hasta 89% y 96% más altas con las concentraciones que utilizan leña que con las de hogares donde se utiliza gas para cocinar y la estrategia de intervención más favorable en términos economía para las familias es el uso de estufa eléctrica, seguido de gas natural y por último el gas propano. En el 57% de los hogares se superan las pautas de la OMS (25 μg/m3 durante 24 h), lo que representa un riesgo para las personas con discapacidades, especialmente en hogares que utilizan la leña como combustible en un solo entorno. (Texto tomado de la fuente)
Análisis de la variabilidad estacional, interanual y tendencia del ozono (O3) y sus precursores, así como la dinámica oxidativa de la atmósfera en Bogotá entre 2010 y 2020
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-05-23) Baquero Rojas, Jenny Fernanda; Rojas Roa, Nestor Y.; GICA – Grupo de Investigación en Calidad del Aire
En este trabajo se analizó la variabilidad estacional, interanual y la tendencia del ozono troposférico (O3) y sus precursores, así como la dinámica oxidativa de la atmósfera en Bogotá entre 2010 y 2020. Para ello, se realizó un análisis descriptivo y cuantitativo de los factores que inciden en los componentes temporales a través del filtro Kolmogorov Zurbenko, el coeficiente de Pearson y Análisis de Componentes Principales (PCA), para las variables meteorológicas, el ozono (O3) y los óxidos de nitrógeno (NO, NO2, NOX). Luego, por medio de la relación de J1/K3, se realizó para cada estación un diagrama de dispersión de la relación entre O3, NO, NO2 en función de NOx, y la regresión lineal entre OX en función de NOX, para enero y abril, para explicar el comportamiento de la dinámica oxidativa de la atmósfera de la ciudad. El componente de tendencia estuvo marcado por la disminución de NOX para Guaymaral, CDAR, Puente Aranda y Tunal de -1.07 [-1.82, -0.38] ppbv/año para la serie de tiempo y un aumento del O3 del 2017 al 2020 de 1.05 [0.14, 2.19] ppbv/año. El componente estacional, de acuerdo con el comportamiento la zona de convergencia intertropical mostró que las concentraciones de los óxidos de nitrógeno fueron superiores a la media durante el periodo húmedo (S-O-N), mientras que las concentraciones de O3 estuvieron por encima de la media durante el periodo seco (D-E-F), debido al aumento de la actividad fotoquímica. Por otra parte, con las concentraciones medias diarias de los contaminantes y parámetros meteorológicos, se determinó que las variables que tienen incidencia en el O3 son temperatura (73%), velocidad del viento (71%), humedad relativa (70%) y radiación solar (65%). El cociente entre la tasa de fotólisis de NO2 (J1) y la tasa de reacción de NO con O3 (K3) tuvo una media de 9.85 ppbv. Finalmente, las contribuciones regionales aportan concentraciones de fondo de O3 de 28.2, 22.8, 22.3 y 18.6 ppbv para la estación Guaymaral, CDAR, Puente Aranda y Tunal, respectivamente, para el mes de enero. (Texto tomado de la fuente)
Desarrollo de prototipo para la biofiltración simultánea de compuestos orgánicos e inorgánicos volátiles a través de un lecho orgánico
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-05-24) Guzmán Beltrán, Ana María; de Brito Brandão, Pedro Filipe; Cabeza Rojas, Iván Orlando; Guzmán Beltrán, Ana María [0000122008]; Guzmán Beltrán, Ana María [0000000226730795]; Grupo de Estudios para la Remediación y Mitigación de Impactos Negativos al Ambiente Germina; Vela Aparicio, Diana Gisset
Este trabajo evaluó un prototipo de biofiltración a escala laboratorio usando un lecho orgánico de compost para la remoción en simultáneo de compuestos inorgánicos volátiles (CIV: sulfuro de hidrógeno y el amonio) y compuestos orgánicos volátiles (COV: tolueno) que producen olores ofensivos, simulando las concentraciones de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). Tomando el caso de la PTAR El Salitre, Bogotá, Colombia, estas concentraciones variaron entre 5 y 86 ppm para H2S, 1 a 5 ppm para NH3 y 1 a 10 ppm para COVs, y fueron mayores en los días secos que en los lluviosos. Así mismo, el tolueno se seleccionó para simular la corriente de COVs porque es uno de los compuestos más comunes y abundantes. El lecho del prototipo fue compost de pollinaza y bagazo de caña (proporción 4:6), el cual posee características óptimas para la biofiltración: pH (8,05), conductividad (1758 uS/cm), capacidad buffer (0,51 mol H+/Kg compost), capacidad de retención de agua (1,53 gH2O/ g compost), densidad (538 g/L), porosidad (40%), distribución de tamaño de partícula (60% >2,38 mm) y abundante comunidad microbiana intrínseca. El prototipo de biofiltración tuvo una máxima eficiencia de remoción del H2S de 96,9 ± 1,2%, para una tasa de carga de 4,7 g/m3h, del NH3 de 68 ± 2%, para una tasa de carga de 1,2 g/m3h, y del tolueno de 71,5 ± 4,0%, para una tasa de carga de 1,32 g/m3h. El sistema recuperó su eficiencia después de un pico de concentración de tolueno superior a 40 mg/m3. Estos resultados demuestran el uso potencial del prototipo de biofiltración para el tratamiento de olores en una PTAR. (Texto tomado de la fuente)
Exposición a contaminantes atmosféricos a nivel de calle: comparación en diferentes modos de transporte y con estrategias de disminución
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-12-13) Cabrera Rojas, Germán Andrés; Belalcazar Cerón, Luis Carlos; Cabrera Rojas, Germán Andrés [0001468331]; Cabrera Rojas, Germán Andrés; Cabrera Rojas, Germán Andrés [0000-0002-2056-9961]; Cabrera Rojas, Germán Andrés; Calidad del Aire
El estudio de la calidad del aire en la microescala es fundamental pues permite evaluar la exposición a los contaminantes además de la cuantificación de inventarios de emisiones. Dentro de los contaminantes más importantes conocidos como criterio se encuentran el |material particulado inferior a 2,5 micrómetros (PM2.5, sigla en inglés), los gases: óxidos de nitrógeno (NOx) y el monóxido de carbono (CO) a los cuales este trabajo busca comparar los niveles de exposición de usuarios a nivel de calle de diferentes modos de transporte. Se utilizó la simulación en un software de dinámica computacional de fluidos (CFD) en donde se obtienen concentraciones de los contaminantes en el dominio, luego se compararon dichas concentraciones con los niveles de exposición de usuarios a nivel de calle de diferentes modos de transporte y se repitió el proceso con estrategias de disminución de la contaminación. En emisiones, la agrupación vehicular buses articulados y biarticulados de tránsito rápido de TransMilenio (TM) tuvieron el mayor aporte de PM2.5 y la de livianos fue la de mayor aporte de NOx y CO. En la mayoría de los casos, en las calles de la ciudad se excedió el límite recomendado de exposición a los tres contaminantes y tampoco fue suficiente el conjunto de estrategias de disminución para cumplir con la normativa en 2014. Dentro de los diferentes modos de transporte, en la mayoría de los casos se encontró que las mayores concentraciones se encuentran en las calzadas de TM, seguidas de las motos y las bicicletas y peatones. (Texto tomado de la fuente)

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