Ingeniería ambiental

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Determinación de las condiciones del suelo de dos cultivos de cacao y su relación con la biodisponibilidad y absorción de Cadmio
(2020-09-18) Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El cacao colombiano fue declarado por la Organización Internacional del Cacao (ICCO), como fino y de aroma, la combinación de diversos factores hace que este transmita sensaciones únicas a los sentidos. Sin embargo, se ha encontrado que esta especie presenta gran afinidad para acumular metales pesados en sus tejidos, especialmente cadmio, convirtiéndose en uno de los factores que han limitado las exportaciones de sus derivados. En respuesta a estas problemáticas, se realizó esta investigación que tiene como objetivo determinar las características químicas del suelo y la relación de estas con la biodisponibilidad y absorción de cadmio. Para ello, se seleccionaron dos cultivos de cacao, el primero consistía en un cultivo agroforestal y el otro en cultivo convencional ubicados en el municipio de San Luis y San Francisco respectivamente. A cada uno de los cultivos, se les determinó las propiedades químicas del suelo y como resultado se obtuvo que las propiedades que más influían en dicha biodisponibilidad eran el zinc y el porcentaje de materia orgánica %MO. Para el caso de zinc, se obtuvo un valor de 1.8 mg/kg en el cultivo convencional y en el cultivo agroforestal se obtuvo un valor de 0.76 mg/kg, teniendo en cuenta lo anterior, se determinó que, a mayor cantidad de este metal, menor era la absorción del cadmio debido a una competencia de estos cationes por la entrada a la planta. Para el caso del %MO, se obtuvo como resultado un mayor porcentaje en el cultivo convencional con respecto al agroforestal, 4.5% y 2.38% respectivamente, se evidenció que, a mayor contenido de materia orgánica, se presentaba menor absorción de cadmio, debido a que la materia orgánica puede retener a los metales tanto por su capacidad de intercambio catiónico como por su capacidad quelante, reduciendo así, la cantidad de cadmio en la planta y fijando sitios de adsorción en el suelo. En conclusión, y de acuerdo a los datos de estudio, la acumulación de cadmio se ve favorecida por bajos porcentajes de materia orgánica y bajos contenidos de zinc en el suelo.
Estudio del manejo actual de los residuos sólidos orgánicos en el aeropuerto internacional José María Córdova
(2020-09-18) Gómez-González, Gloria Yurleny; Aguirre-Cardona, Diego Andrés; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La composición de residuos generados en Colombia presenta una alta prevalencia de residuos orgánicos con un 60 %, que al ser dispuestos en rellenos sanitarios se convierten en una importante fuente de gases de efecto invernadero, creando la necesidad de darles otras formas de tratamiento y aprovechamiento. Se hace necesario entonces, estudiar la forma como se tratan en la actualidad; Para tal efecto, se hicieron sesiones de entrevistas con la empresa Green Group quien es la encargada de hacer la gestión de los residuos sólidos en dicho Aeropuerto. Seguido a esto se realizó la caracterización de los residuos sólidos, identificando su cantidad, composición y características fisicoquímicas. Se tomó la fracción orgánica, para obtener su densidad, poder calorífico y humedad. La información recolectada fue la base para identificar el ciclo en la gestión de los residuos sólidos orgánicos. Se encontró que los residuos sólidos orgánicos son dispuestos directamente en el relleno sanitario y se está realizando una prueba piloto para producir compost de calidad en sitios permitidos más cercanos; además estos residuos sólidos orgánicos tienen un alto potencial energético y son susceptibles a tener un tratamiento diferente al que se le pretende dar actualmente que es la compostación.
Estructura de comunidades planctónicas y su relación con la calidad de agua en embalses andinos colombianos
(2020-01-24) Giraldo-Giraldo, Verónica; Villabona-Gonzalez, Silvia Lucia; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
En seis embalses de la zona andina colombiana con diferente estado trófico (Amaní, Guatapé, Porce ll, Porce lll, Punchiná y San Lorenzo) se realizó un estudio para evaluar la estructura de las comunidades planctónicas y su relación con la calidad de agua, utilizando información secundaria levantada entre los años 2010 a 2015. Se calcularon los índices de diversidad verdadera de especies, se emplearon análisis de varianza y de Kruskal y Wallis para evaluar diferencias en espacio y tiempo de la estructura planctónica y se corrieron análisis de discriminantes para evaluar la relación de la densidad planctónica con la calidad del agua. La riqueza total del fitoplancton fue de 15 clases pertenecientes a las divisiones Bacillariophyta, Charophyta, Chlorophyta, Cryptophyta, Cyanobacteria, Euglenophyta, Miozoa y Ochrophyta. Se encontraron 47 géneros del zooplancton distribuidos en cladóceros, copépodos, ostrácodos, protozoarios y rotíferos. La composición planctónica fue diferente entre los embalses analizados y la densidad total de ambas comunidades fue significativamente mayor en los embalses de mayor estado trófico. La densidad de las clases y géneros de zooplancton de acuerdo con sus rangos de tolerancia mostraron una respuesta diferencial asociada principalmente al estado trófico, la conductividad eléctrica y la concentración de nutrientes. En general, las comunidades planctónicas respondieron más a variaciones en la calidad del agua entre los embalses que a las establecidas en las temporadas climáticas, probablemente porque en sistemas embalsados prima la variación temporal generada por el control hidráulico de la generación.
Caracterización físico química e hidrobiológica de tres ecosistemas de la cuenca Magdalena (Antioquia- Colombia), en octubre de 2016 y abril de 2017.
(2019-12-11) Jiménez–González, Diana María; Murillo-García, Kathiana; Ríos-Pulgarín, María Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
Los estudios sobre fauna acuática de ecosistemas kársticos tropicales son escasos, dificultando entender su dinámica y también la generación de reglamentación que permita su conservación. Entre octubre de 2016 y abril de 2017 se desarrolló un estudio con el objetivo de caracterizar comunidades de peces y macroinvertebrados acuáticos que habitan las corrientes asociadas a ecosistemas kársticos de los municipios de San Luis y Sonsón (Antioquia-Colombia) y su relación con condiciones ambientales dentro y fuera de los mismos. Dicha caracterización usó métodos estandarizados de recolección y tratamiento de datos 2 biológicos y fisicoquímicos (APHA, AWWA & WEF, 2016). Adicionalmente, se estableció la composición y abundancia de especies y se calcularon índices ecológicos y de bioindicación (BMWP/Col). La variabilidad espacial y temporal, así como la relación entre los parámetros ambientales y biológicos se estableció mediante análisis de varianza y discriminantes canónicos. Los resultados mostraron que los macroinvertebrados más abundantes son principalmente Efemerópteros de las familias Leptophlebiidae y Baetidae (Thraulodes sp y Camelobaetidius), Coleópteros de la familia Elmidae (Microsylloepus) y Tricópteros. Para los peces, la especie más representativa fue Poecilia caucana. Todos estos organismos si bien no mostraron una dependencia particular con las variables físico químicas del agua, sí presentaron preferencia hacia el exterior de las cavernas, aunque con movilidad entre los compartimentos del sistema, en función del tipo de cobertura vegetal y la oferta de recursos de cada caverna. Esto sugiere una dependencia entre el estado de conservación del bosque, los vertebrados y la vida acuática de las cavernas.
Variabilidad en la estructura de la comunidad de los macroinvertebrados acuáticos y calidad de agua en ríos afluentes a los embalses Punchiná y San Lorenzo en el periodo 2010-2018
(2021-03-06) Henao-Henao, María Andrea; Ríos-Pulgarín, María Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El represamiento de los ríos produce alteraciones físicas, químicas y morfológicas en sus cauces, debido a la regulación de sus flujos de agua; estas alteraciones pueden afectar directamente la estabilidad en la estructura del macrobentos (comunidades acuáticas bentónicas), ya que pueden modificar el sustrato y la disposición de la materia orgánica alóctona, generando un cambio en los eslabones de la red trófica del sistema y la funcionalidad del mismo. Se analizaron datos ambientales y biológicos recolectados en muestreos trimestrales realizados entre 2010-2018 en tres ríos de los Andes centrales (Antioquía - Colombia), con el objetivo de caracterizar la evolución de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos mediante el análisis de su estructura y composición en los ríos afluentes al embalse Punchiná y San Lorenzo en el periodo de 2010 a 2018. Mediante modelos lineal generalizados, composición, abundancia y diversidad verdadera y análisis multivariados se encontró significancia en las variables fisicoquímicas como: la temperatura, OD, conductividad eléctrica y nitratos en los 5 afluentes estudiados, se presento una mayor abundancia de macroinvertebrados acuáticos en el sitio AECNUSI con 10.548 individuos y el de menor abundancia fue ACNARE con 3.301 especímenes, los ríos tributarios al embalse Punchina mostraron mayor diversidad, predominaron taxa como Melanoides (gasterópodo), Baetidae sp (efemeróptero), Chironomidae sp (díptero) Mesoveloidea (hemíptero), Simulium (díptero), Smicridea (tricóptero), Terpides y Tricorythodes (efemerópteros). El sistema San Lorenzo no presento diferencias significativas en cuanto a la riqueza, especies en común y especies dominantes; la presencia de organismos estuvo marcada por órdenes como Ephemeroptera, Trichoptera y coleóptera, la familia más abundante fue Leptoceridae, seguida por Elmidae y Leptohyphidae. La variabilidad en la estructura y composición de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos fue muy significativa a escala espacial respecto a la temporal. De hecho, el fenómeno ENSO no presentó efectos sobre la variación en la estructura y solo se presentaron algunas reducciones en abundancia y riqueza atribuidas a las épocas lluviosas, finalmente los índices biológicos aplicados a estos bioindicadores (BMWP/Col, ETP y Díptera) mostraron una calidad de agua muy buena, excepto en RG2 y AECNUSI los cuales presentaron condiciones regulares asociadas a la alta concentración de SST.
Variables de hábitat que condicionan el establecimiento de la comunidad ficoperifítica en corrientes de montaña del Oriente Antioqueño
(2022-08-31) Silva-Boraño, Rosa Paola; Ríos-Pulgarín, Maria Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Las corrientes de montaña son hogar para las especies acuáticas, dentro de estos se dan múltiples interacciones entre factores bióticos y abióticos que son importantes para su supervivencia y funcionalidad del ecosistema. El presente estudio tuvo como finalidad establecer los factores bióticos y abióticos, a escala de mesohábitat, que influyen en el establecimiento de la comunidad ficoperifítica. Para ello se evaluaron variables físicas como profundidad, velocidad y temperatura, químicas como oxígeno disuelto, pH, conductividad y turbiedad y biológicas como la influencia de la herbivoría por parte de macroinvertebrados en diferentes mesohábitats (pozas, rizos y rápidos) de siete corrientes situadas en el oriente antioqueño, durante la época de transición de sequía a lluvia. Se realizaron análisis ANOVA para establecer diferencias en la densidad y riqueza entre mesohábitat. Para determinar la influencia de las variables mencionadas, sobre la comunidad ficoperifítica y sus patrones de distribución en los mesohábitat, se usaron Análisis Discriminantes canónicos (DCA) y escalamientos multidimensionales (MDS). Las variables físico-químicas presentaron similitud entre mesohábitats excepto el oxígeno disuelto, profundidad y velocidad de la corriente, los cuales fueron características propias de cada mesohábitat. La estructura y composición de las algas ficoperifíticas tuvo una distribución simular en todos los mesohábitats, siendo la clase Bacillariophyceae la más ampliamente distribuida, gracias a sus estructuras morfológicas que les permite establecerse en cualquier mesohábitat, pero también se hallaron taxones propios de cada mesohábitat como Calothrix, Oedogonium, Pseudanabaena, Myxosarcina y Cladophora, que son más restrictivas frente condiciones de velocidad y profundidad para su establecimiento. Por último, en la relación con la herbivoría, se evidenció menor abundancia de hábitos de crecimiento de algas ficoperifíticas donde se encontraban los grupos funcionales alimenticios de macroinvertebrados, con ellos se establece la influencia del pastoreo sobre la comunidad ficoperifítica y que dicha comunidad a su vez tienen incidencia sobre la distribución de la comunidad de macroinvertebrados.
Programa integral para control y manejo de la especie invasora Thunbergia alata bojer ex sims, más conocida como “ojo de poeta” en el Oriente antioqueño.
(2021-01-14) Castaño-López, María de los Ángeles; Quijano-Abril, Mario Alberto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Thunbergia alata Bojer ex Sims es una de las 10 especies de plantas invasoras más problemáticas de Colombia. Su rápida colonización y adaptación a los bosques montanos ha afectado la composición y estructura de las comunidades vegetales nativas. En esta investigación se realizó una estrategia para controlar y manejar la invasión de T.alata, mediante el análisis de rasgos funcionales, generando nueva información que podría explicar su rápida colonización, adaptación y potencial invasor en este tipo de ambiente andino. Para obtener esta información, se realizaron una serie de observaciones sobre la morfología de flores, frutos y semillas. Asimismo, se realizó una caracterización de sus visitantes florales. Determinamos que tanto los rasgos morfológicos como los fenómenos de interacción favorecen la adaptabilidad de T. alata en bosques montanos y contribuyen en mayor medida a su colonización activa en este tipo de ambientes. Se encontró una asociación activa de T. alata con diferentes especies de visitantes florales nativos e introducidos con un total de 2266 visitas florales realizadas por 7 especies de insectos pertenecientes a los órdenes Coleoptera e Hymenoptera. Con la información obtenida en esta investigación se estableció una estrategia integral dividida en 4 fases: diagnóstico, educación ambiental, diseño metodológico y monitoreo, a partir de las cuales se determinaron 14 pasos para el control de esta especie en los bosques andinos.
Cambios en la estructura de la comunidad íctica de ríos afluentes a un sistema de embalses andino entre 2014 y 2018
(2021-08-02) Ríos-Pulgarín, Maria Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El presente trabajo es parte del libro “Cambios y tendencias en la limnología de un sistema de embalses andino” y nació de la necesidad de estudios con respecto a las afectaciones en los ecosistemas lóticos por la generación de centrales hidroeléctricas que provocan entre otras cosas, cambios en la estructura de las comunidades ícticas. Debido a esto, se examinaron los cambios espaciales y temporales (2014 - 2018) en dos afluentes (Guatapé y San Carlos) del embalse Punchiná y tres (Nare, Nusito y San Lorenzo) del San Lorenzo, mediante el cálculo de los índices de diversidad Q, análisis GLM y diagramas de cajas. Posteriormente, se identificó la relación de la estructura íctica con las variables físico-químicas por medio de correlaciones y discriminantes. Los resultados sugirieron la presencia de 16 especies, Characidium phoxocephalum la única evaluada para Colombia y Brycon henni dominante común en los afluentes de ambos embalses con excepción de Guatapé, que mostró los valores más bajos de abundancia y diversidad. Se concluye que la fauna íctica sí modifica su estructura en el tiempo y en el espacio de acuerdo principalmente con las variaciones de temperatura, concentración de oxígeno, presencia de solídos disueltos y suspendidos, turbiedad, conductividad y pH.
Determinación del balance hídrico en el humedal el llanito (Rionegro, Antioquia) en temporadas contrastantes
(2022-01-28) Marín-Ramírez, Arlex; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
El humedal El Llanito, ubicado en el municipio de Rionegro-Antioquia, es un ecosistema altamente amenazado y con una gran diversidad. Este ecosistema se encuentra en una región en donde hay una alta presión por recurso hídrico, relacionada con actividades de origen antrópico, tales como la urbanización, vertimientos, entre otros. Por lo cual las condiciones naturales del hidroperiodo del humedal han sido alteradas, afectando su permanencia, y provocando un cambio irreversible del entorno. Esta investigación implementó modelos de cuantificación para determinar el balance hídrico para este ecosistema, cuya información se obtuvo del monitoreo de variables como la precipitación, la presión atmosférica, la radiación solar, el nivel del humedal El Llanito y el rio Rionegro, el cual está muy próximo al humedal. El presente estudio cuantifico el balance hídrico del humedal llanito, estimando los flujos de entrada (Precipitación, Flujo subterráneo y flujo superficial) y los flujos de salida (evaporación, flujo subterráneo y flujo superficial), así como su interacción con el rio Negro ubicado en la periferia del humedal en temporadas de sequía, lluvia y transición. La obtención de datos meteorológicos y de los niveles tanto del humedal como del rio se realizaron en el periodo de noviembre del año 2020 al mayo de 2021, dentro del balance la cuantificación de la evaporación se realizó mediante dos métodos: aerodinámico y balance de energía, siendo el balance de energía el más confiable para la estimación de esta variable dada los principios e información del método, con base en esto se determinó que la permanencia del humedal el Llanito está directamente relacionado con los flujos subterráneos asociados al nivel freático de la zona y al nivel del rio, dada las condiciones morfológicas del terreno la escorrentía es despreciable este pasa a ser un factor secundario dentro del balance, mientras que la evaporación y la precipitación son variables a tener en cuenta, dado a que son afectadas por fenómenos meteorológicos, lo cuales a su vez son afectados por diversos factores, tales como el cambio climático.
Cambios en coberturas del suelo por la presencia de embalses en dos subregiones de Antioquia
(2021-07-27) Herrera-Botero, Nathalia; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Colombia se ha caracterizado por poseer un gran potencial en recursos naturales, las subregiones del oriente y nordeste del departamento de Antioquia cuentan con una alta capacidad hídrica lo que ha conllevado a la construcción e implementación de centrales hidroeléctricas (CH) y los respectivos embalses para su operación; estas actividades han generado cambios en las coberturas del suelo a través del tiempo. Por tanto, el presente estudio abordó los cambios espacio temporales en las coberturas del suelo por la presencia de CH en el oriente y nordeste de Antioquia, empleando imágenes satelitales (IMS) tipo landsat para los años 1986,1997, 2002, 2014 y 2018. En cuanto a la identificación de los tipos de coberturas se empleó la metodología Corine Land Cover (CLC), en la cual se definieron coberturas de primer nivel, tales como, cuerpos de agua, territorios agrícolas, territorios artificializados, bosques y áreas seminaturales. Los hallazgos en el procesamiento de las IMS dan como resultado cambios en los tipos y áreas de las coberturas del suelo a través del tiempo, evidenciando mayores cambios en los bosques-áreas seminaturales y territorios artificializados, predominando dentro del estudio los territorios agrícolas, así mismo, se observó como las variables eco-climatológicas pueden interferir en las áreas de las coberturas identificadas con el establecimiento de las CH
Evaluación de la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua, de los ríos asociados al embalse San Lorenzo, entre 2010 y 2018
(2019-01-21) Carmona-Ramírez, Andrea; Castro-Martínez, Anlly; Benjumea-Hoyos, Carlos Augusto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La calidad del agua de los ríos que tributan a un embalse es muy importante para el adecuado funcionamiento del mismo, por lo anterior, este estudio evaluó la calidad del agua mediante la determinación de parámetros físicos, químicos, microbiológicos y del índice de calidad de agua (ICACOSU) de los tres ríos asociados al embalse San Lorenzo (río Nare, Nusito y San Lorenzo), a través de varios muestreos, que se realizaron en los meses de sequía, lluvia y transición (junio, septiembre y noviembre) durante ocho años. En general, las variables mostraron pequeñas fluctuaciones durante el período de estudio, esto se debe, en primera instancia a la posición geográfica y localización topográfica de los ambientes de alta montaña neotropical, en donde las variaciones de temperatura son muy leves, lo cual influye significativamente en las demás variables. Así mismo, los resultados, determinaron que las condiciones de los ríos evaluados presentaron una calidad de agua adecuada para la preservación del ecosistema acuático, dado que se encontraron altos niveles de oxígeno, bajos niveles de solidos disueltos y DQO (7.6 mg/L, 42.1mg/L y 12.33 mg/L respectivamente), sugiriendo que el agua de los ríos Nare, San Lorenzo y Nusito posee condiciones óptimas para el crecimiento y reproducción de diversos organismos acuáticos, no obstante, se observaron valores medios de turbiedad, coliformes totales y fecales (25.06 NTU, 17802 NMP/100ml y 2889.4 NMP/100 ml respectivamente), los cuales presentan diferentes valores de importancia en al momento de definir el uso para el que se destina el agua. Finalmente, el ICACOSU, categorizó los tres ríos evaluados con calidad buena y excelente en todo el periodo de muestreo.
Cambios espacio-temporales de la estructura del zooplancton y su relación con variables ambientales en el sistema de embalses Punchiná-San Lorenzo
(2019-06-06) Osorio-Marín, Juan Camilo; Villabona-Gonzalez, Silvia Lucía; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
El zooplancton es muy importante en la dinámica de los embalses por su papel en el flujo de energía de los productores primarios a los consumidores terciarios y por ser indicadores de cambios climáticos, hidrológicos y físicos. La presente investigación, se basa en cómo ha variado históricamente la estructura del zooplancton en el sistema de embalses Punchiná-San Lorenzo y cómo se relacionó ésta con la calidad del agua entre 2010 y 2018. Se llevó a cabo con información secundaria de muestreos en temporadas climáticas contrastantes en las zonas de cola, media y cercanas a la presa del sistema de embalses. Se realizaron diferentes pruebas estadísticas como Modelos Lineales Generalizados para determinar efectos significativos de los factores (zonas , años, temporadas climáticas y fenómenos Enso) sobre las variables, Análisis de Componentes Principales (PCA’s) para encontrar patrones espaciales y temporales al correlacionar las variables físicas, químicas y biológicas; índices de diversidad verdadera para analizar la riqueza y diversidad de taxones communes y dominantes del zooplancton y diversidad beta para identificar el recambio de la comunidad zooplanctónica entre los dos embalses, así como en cada uno de ellos. Los rotíferos dominaron en ambos embalses; la zona y temporada presentaron efectos significativos en la estructura de la comunidad, se encontró poco recambio de especies en los embalses. La temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto, la conductividad eléctrica, el pH y la DQO fueron las variables ambientales que mejor se correlacionaron con la categorización de taxones del zooplancton, por lo que se puede concluir que los ecosistemas estudiados han sido poco perturbados ambientalmente. Además, las clases del fitoplancton Chlorophyceae y Cryptophyceae, resultaron ser, al parecer, las más apetecidas por la comunidad zooplanctónica.
Evaluación de la eficiencia de un sistema de electrofenton a escala de laboratorio para el tratamiento de aguas residuales industriales
(2022-08-07) Giraldo-Restrepo, Sara; Benjumea-Hoyos, Carlos Augusto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La remoción de contaminantes en los cuerpos de agua es uno de los mayores retos que se presentan en la actualidad, por ello, hay una necesidad urgente de desarrollar técnicas innovadoras, eficaces y económicas para el tratamiento de aguas residuales. El objetivo principal del presente estudio se fundamentó en el proceso de electro-Fenton como alternativa de tratamiento para las aguas residuales provenientes de la agroindustria, específicamente de las empresas productoras de flores. Inicialmente se realizó la caracterización fisicoquímica de la muestra de agua, seguidamente se llevó a cabo el proceso electroquímico por medio de una fuente de poder y seis electrodos, tres de acero y tres de hierro respectivamente, se controlaron factores como la concentración de H2O2, corriente y tiempo de tratamiento los cuales influían directamente en la eficiencia de la reacción. El proceso de electro-Fenton permitió un 65% de remoción de la carga contaminante a un pH inicial de 4.36, condiciones de operación de 90 minutos, 10 V y 2 amp, además, el desempeño de este factor estuvo ligado a la dosis del agente oxidante siendo 700 mg/L la más eficiente, finalmente se analizó el comportamiento de las demás variables fisicoquímicas involucradas durante el proceso de degradación de contaminantes.
Evaluación del estado trófico de seis embalses de la zona andina colombiana y su relación con algunas variables físico químicas
(2019-06-06) Quintero-Duque, Henry Alonso; Benjumea-Hoyos, Carlos Augusto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La eutrofización en embalses es un tema que viene afectando la calidad del agua de ecosistemas lenticos en la zona andina Colombia, debido a condiciones antropogénicas que ocurren en la cuenca que los abastece. En el presente estudio se analizarán los embalses Peñol-Guatapé, San Lorenzo, Punchiná, Porce II y III y Amaní, en los cuales esta condición puede influir de gran manera en el enriquecimiento por nutrientes y que los sistemas vayan adquiriendo características físico-químicas diferentes a las naturales, generando otras dinámicas en el ecosistema y deteriorando la calidad del agua. Este trabajo se realizó con el fin de evaluar el estado trófico de seis embalses de la zona andina colombiana y ver su relación con algunas variables físico química. Se determinó el estado trófico de los embalses por medio del modelo de Salas y Martino (2001), además se utilizaron análisis estadísticos en los cuales se encontraron diferencias significativas entre embalses. Adicionalmente se hallaron algunas similitudes de variables entre embalses y finalmente, se determinaron las variables que más influyeron en el estado trófico de estos embalses siendo estas el fósforo total (P), los Ortofosfatos (PO4), el nitrógeno amoniacal (NH3), Nitrógeno Total kjeldahl (NTK) y la conductividad. Finalmente, se evidencio que los embalses Porce II y Peñol-Guatapé presentan una tendencia a ser Eutróficos, Porce III Mesotrófico y Punchiná, San Lorenzo y Amaní Oligotróficos.
Evaluación de la eficiencia de extractos naturales en el proceso de coagulación floculación de aguas crudas, con fines de potabilización
(2019-11-26) Luna-Marin, Valerya; Toro-Martínez, Manuela; Benjumea-Hoyos, Carlos Augusto; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
Una de las problemáticas que más que afecta a gran parte de la población a nivel mundial y específicamente a un 11.56% de la población colombiana (Minvivienda, 2018), es la falta de agua apta para consumo humano. Por ende, se ha visto la necesidad de investigar alternativas viables que permitan mejorar la calidad del agua y que sean de fácil acceso para comunidades marginales. El uso de extractos naturales en el tratamiento de aguas para la remoción de turbidez permite evaluar la capacidad de estos en relación con los compuestos químicos convencionales utilizados en dicho proceso. El presente estudio permitió por medio del test de jarra, evaluar la eficiencia de los extractos naturales de Zea mays (Maíz), Aloe vera (Sábila) y Citrus sinensis (Naranja) para disminuir los valores de turbidez en aguas crudas y su efecto en el pH y la conductividad. Se obtuvo una remoción en la turbidez del 85% con los extractos de maíz y sábila y del 69% con el extracto de naranja. Por consiguiente, los resultados obtenidos dejan ver los beneficios de utilizar extractos naturales en los procesos de tratamiento de aguas, tales como el fácil acceso a la materia prima requerida, su bajo costo, producción mínima de lodos inocuos y su aporte a reducir el uso de coagulantes químicos, con el fin de disminuir los riesgos que estos presentan para la salud humana.
Variables de hábitat que regulan la estructura de las comunidades de macroinvertebrados en corrientes de montaña del Oriente antioqueño (Colombia)
(2022-07-08) López-Giraldo, Anlli Tatiana; Ríos-Pulgarín, María Isabel; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Introducción: Los macroinvertebrados acuáticos son importantes tanto en la bioindicación tanto de la calidad del agua, como de alteraciones físicas de los sistemas acuáticos, resultando difícil establecer el tipo de variable responsable de los cambios en la estructura de la comunidad. Objetivo: determinar que variables de hábitat condicionan el ensamblaje de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en algunas corrientes montaña del oriente Antioqueño (Colombia). Métodos: se realizó una campaña de muestreo durante el periodo de transición seco-lluvia en febrero de 2021, en corrientes con índices de vegetación de ribera diferentes. Se muestrearon variables físicas y químicas en tres tipos de mesohábitat: rizos, pozas y rápidos. Los macroinvertebrados fueron recolectados con una red triangular y muestreo manual sobre los diferentes sustratos y fueron preservados con alcohol al 70 %. La estructura de la comunidad de macroinvertebrados fue evaluada mediante los descriptores: composición, abundancia y diversidad de taxones. La variabilidad entre mesohábitat se evaluó mediante análisis ANOVA y mapas de calor, la relación entre las variables ambientales y la distribución de los taxones se evaluó mediante análisis discriminante canónico (CDA) y análisis de escalamiento multidimensional (MDS). Resultados: se recolectaron 4484 macroinvertebrados, agrupados en 16 órdenes, 46 familias y 75 géneros. El mesohábitat rizo presenta mayores valores de riqueza, abundancia y diversidad y las pozas presenta los menores. El análisis ANOVA mostró que existen diferencias significativas (p<0,05) en la profundidad y velocidad entre mesohábitat, así como en la abundancia de macroinvertebrados, mientras que el oxígeno presenta diferencias significativas por quebrada, pero no por mesohábitat. El análisis MDS evidenció que los mesohábitat rizo y rápido son los de mayor preferencia por los macroinvertebrados. El análisis CDA discriminó el hábitat de pozas de los rizos y los rápidos en función de su composición, abundancia y riqueza de macroinvertebrados, así como en sus variables fisicoquímicas. Conclusión: las variables físicas velocidad, profundidad, sustrato y variables químicas como el oxígeno, desempeñan un papel muy importante en el establecimiento de las comunidades de macroinvertebrados en diferentes mesohábitats, pero para el mismo tipo de mesohábitat, la calidad de la cobertura vegetal condiciona tanto la diversidad como la abundancia de dichas comunidades
Construcción del proyecto ambiental universitario (PRAU) de la Universidad Católica de Oriente
(2020-06-06) Quintero-Osorio, Luz Adriana; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
Desde años atrás Colombia viene desarrollando esfuerzos por incorporar la dimensión ambiental en la educación superior con el fin de que las Universidades promuevan el desarrollo sostenible a través del fortalecimiento de capacidades humanas, ya que este tipo de instituciones representan un pilar fundamental para proporcionar soluciones y responder a la dinámica de la sociedad. La educación ambiental despliega conocimientos para adquirir o desarrollar las actitudes para una convivencia armónica y de enseñanza en pro del tema ambiental, de ahí que abordar los PRAU (Proyectos Ambientales Universitarios) que apuntan a la aplicación de la Política Nacional de Educación conlleva a las instituciones a una mejor proyección institucional, social y cultural (MADS & MEN, 2002). Estos proyectos fomentan el análisis y la comprensión de los problemas y potencialidades ambientales, Buscando que los conocimientos en las Universidades sean significativos en la cotidianidad de los estudiantes y generen proyectos que vinculen efectivamente a la comunidad, Así mismo, son un eje articulador de distintos saberes y una lectura de conceptos que atraviesan el plan de estudios para encontrar soluciones a problemas ambientales del entorno (Álvarez, 2017). Los PRAU son iniciativas y procesos que convocan a la comunidad universitaria entorno a la solución o mitigación de problemas ambientales concretos, la adquisición de una conciencia para la conservación, protección y mejoramiento del medio ambiente se convierte en uno de los principales fines de la educación ambiental (MADS, 1994).
Evaluación de la remoción de color en efluentes de floricultura, por medio de la inmovilización del hongo Orellana (Pleurotus pulmonarius) en reactores airlift
(2020-10-15) Duran-Rivera, Byron; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
La exportación de flores ha sido una alternativa económica muy importante dentro de las actividades comerciales de Colombia, llevándolo a ocupar el segundo lugar a nivel mundial en producción y exportación de flores, sin embargo, algunas de las empresas productoras de flores usan colorantes para teñir sus flores. En muchos casos, el manejo de estos residuos no se dispone adecuadamente, por lo que se generan aguas residuales coloreadas, las cuales, representan una gran problemática ambiental cuando no se tratan de forma eficiente, debido a que son vertidas a los ríos y quebradas, generando posibles afectaciones a la biota acuática. Para el tratamiento de aguas coloreadas existen tratamientos físicos, químicos y biológicos, algunos pueden ser muy costosos; por tanto, en esta investigación se quiere evaluar la remoción de color de efluentes de la industria floricultura, por medio del hongo Orellana (Pleurotus pulmonarius) inmovilizado en reactores airlift o lecho fluidizado. Para dicha evaluación, en primera instancia se cultivó el hongo en tres sustratos, lo cuales fueron ripio de café, salvado de trigo, y salvado de maíz, luego se seleccionó el medio de cultivo que favoreció el crecimiento del hongo en el menor tiempo, siendo en este caso el sustrato ripio de café el más exitoso. Finalmente, para el proceso de degradación del colorante se utilizaron tres formas diferentes de inmovilización de la biomasa del hongo; ripio de café, estropajo y alginato de sodio, con los cuales, se obtuvieron remociones de color del 96.28%, 87.85% y 80.54% respectivamente. Evidenciándose, que el tratamiento con hongo inmovilizado en ripio de café y estropajo fueron más eficientes, puesto que estos medios de inmovilización aportan a la remoción de color mediante el proceso de adsorción, lo cual, se cuantifico al usarse el ripio de café y estropajo como tratamientos testigos. Durante esta investigación, se produjo datos muy útiles que pueden ser usados por las industrias de flores, lo que les permitirá producir efluentes con menor impacto a las fuentes hídricas receptoras.
Evaluación del estado trófico de cuatro embalses tropicales con base en la aplicación de índices planctónicos
(2021-12-11) González-Ramírez, Daniel Camilo; Villabona-González, Silvia Lucía; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingenierías
La presión antrópica en las cuencas aportantes de los embalses colombianos ha aumentado exponencialmente, generando grandes cambios fisicoquímicos e hidrobiológicos que pueden ser evaluados exitosamente por medio de índices basados en plancton. El presente estudio estimó el estado trófico y la calidad de hábitat de dos embalses de la subregión del Oriente de Antioquia (Punchiná y San Lorenzo) durante el periodo 2010-2018 y dos embalses del Nordeste antioqueño (Porce II y Porce III) durante 2013-2015, con un índice basado en fitoplancton (Índice compuesto de Thunmark y Niggard) y otro en zooplancton (Wetland Zooplankton Index). Estos se compararon con los resultados obtenidos con el índice abiótico de Carlson modificado por Toledo. Se realizó con información secundaria de muestreos en diferentes temporadas climáticas en las zonas de cola, media y cercanas a la presa del sistema de embalses. Según el índice basado en fitoplancton, los cuatro sistemas se encontraban en un estado alto de eutrofización durante todo el periodo de muestreo, mientras que según el índice zooplanctónico hubo una variabilidad del potencial ecológico, entre deficiente y moderado en Punchiná y moderado y bueno en San Lorenzo. Los embalses del Nordeste permanecieron con un potencial ecológico moderado todos los años de análisis. Ambos resultados difieren parcialmente con los resultados obtenidos con el índice abiótico, que categoriza los embalses de oriente principalmente como oligo y mesotróficos y los del nordeste como eutróficos e hipereutróficos en la mayoría de los años. Esto evidencia la relevancia de relacionar diferentes métricas de estado trófico y calidad de hábitat, basadas no solo en los parámetros fisicoquímicos sino también en la hidrobiota del sistema.
Relación entre protocolos de evaluación de hábitat fluvial e índices biológicos en la valoración de la calidad de un ecosistema fluvial de alta montaña
(2022-05-26) Montoya-Cardona, Daniel; Ríos-Pulgarín, María Isabel; Marín-Ramírez, Arlex; Universidad Católica de Oriente. Facultad de Ingeniería
En corrientes de alta montaña la relación entre las características físicas del hábitat y la biología no está plenamente identificada, por ello se hace necesario un estudio que permita evaluar la importancia del vínculo entre la calidad biológica, adquirida a partir de índices biológicos y la calidad del hábitat físico obtenida a partir de diferentes protocolos de evaluación para este tipo de corrientes. De manera que sea posible comprender los efectos ecológicos de la hidromorfología fluvial y la vegetación riparia, para obtener mejores resultados al momento de diagnosticar la calidad de un hábitat fluvial y, a partir de allí, implementar medidas necesarias para su gestión, conservación o recuperación. El objetivo de esta investigación es identificar la relación entre los resultados de los protocolos de evaluación del hábitat fluvial y la condición de calidad obtenida a partir de los índices biológicos de calidad de agua en algunas corrientes de montaña del oriente antioqueño, y de esta manera aportar conocimiento para una mejor aplicación e interpretación de los resultados que ofrecen tanto los índices de hábitat fluvial como los bioindicadores de calidad de agua.

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