Revista de Ciencias Ambientales
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Inventario de emisiones de contaminantes criterio de Costa Rica en 2011
Get PDFCriteria pollutant emissions were determined in Costa Rica in 2011, from the application of emission factors, measurement sources, the application of mechanistic models and material balance. A total of 1,898,591 tons of criteria pollutants which were recorded, mobile sources are the main contributions with nearly 61%, followed by the area and stationary sources, with 21 and 18 % respectively. The most abundant pollutant in weight, anthropogenically generated during 2011 was the carbon monoxide ( CO ), issuing into the atmosphere about 856 264 tonnes per year, mainly for mobile sources; next in order of importance emissions of total organic gases (GOT) with more than 434 777 tonnes per year, with mobile sources which generate 40%.Se determinaron las emisiones de contaminantes criterio a la atmósfera generadas en Costa Rica durante el año 2011, a partir de la aplicación de factores de emisión, medición en fuentes, aplicación de modelos mecanísticos y balance de materiales. En total se registraron 1 898 591 toneladas de contaminantes criterio donde, las fuentes móviles constituyen las principales aportaciones con cerca de un 61%, seguido de las fuentes área y fijas, con 21 y 18% respectivamente. El contaminante más abundante en peso, generado antropogénicamente durante 2011 fue el monóxido de carbono (CO), emitiéndose a la atmósfera cerca de 856 264 toneladas al año principalmente por las fuentes móviles; le sigue en orden de importancia las emisiones de gases orgánicos totales (GOT) con más de 434 777 toneladas anuales, siendo las fuentes móviles las que generan el 40%
Concentración y composición química de partículas PM10 en el área metropolitana de Costa Rica en 2012
Get PDFDuring 2012 the PM10 concentrations were measured in 13 sampling sites distributed in the metropolitan area of Costa Rica. The samples were collected using high volume samplers and subsequently analyzed for: ions (F-, Cl-, NO2-, NO3-, PO43-, SO42-), trace metals (V, Cr, Cu, Mn, Fe, Al, Pb, Ni), organic and elemental carbon content. Sampling sites located in high traffic commercial and industrial zones exhibited significative increased concentrations (42 – 29 µg/m3) compared to low traffic commercial and residential zones (23 – 15 µg/m3). As for speciation, crustal contribution increases from 13-14 % found in high traffic industrial zones to 28 % in residential zones. While marine aerosol contribution ranges from 2,5 to 5% for all sampling sites without a distinctive pattern. The OC and EC fraction was the most important contribution to the PM10 composition, mainly in HE-01 and BE-01 sampling sites accounting for around 53 and 56 % of the total mass. This reflects the importance of combustion sources to the fine particulate matter composition. In the case of the trace metals fraction it was the lowest one found for all the sampling sites.Se analizaron las concentraciones de partículas PM10 presentes en 13 sitios del área metropolitana de Costa Rica durante el 2012, utilizando muestreadores de aire de alto volumen. Adicionalmente, se determinaron los niveles de iones (F-, Cl-, NO2-, NO3-, PO43-, SO42-), metales traza (V, Cr, Cu, Mn, Fe, Al, Pb, Ni), carbono orgánico y elemental, presentes en las partículas. Los sitios ubicados en las áreas industriales y comerciales de alto flujo vehicular (BE-01, HE-01, SJ-04) presentaron concentraciones significativamente superiores (42 – 29 µg/m3) a las registradas para las zonas residenciales y comerciales de bajo flujo vehicular (23 – 15 µg/m3). El aporte crustal a las partículas PM10 se incrementa desde 13 % - 14% en las zonas industriales y de alto flujo vehicular hasta un 28 % en la zona residencial, mientras que la contribución del aerosol marino varía entre 2,5 a 5% para los sitios de muestreo, presentando un comportamiento bastante regular. Los niveles de materia orgánica y carbono elemental (OM+EC) resultaron ser máximos en HE-01 y BE-01 representando entre 53 % y 56 % de la masa total de partículas PM10. Estos resultados muestran la importancia del aporte de los procesos de combustión a la composición de las partículas finas. Los metales traza representan la contribución más pequeña para todos los sitios de monitoreo
Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica
Get PDFPM10 and PM2,5 were sampled simultaneously in urban and volcanic environments in the Metropolitan Area of Costa Rica from October to November 2012. Higher mass concentrations (42-29 μgm-3) of PM10 and PM2,5 were found at industrial and commercial areas with high traffic flow (La Uruca, Heredia and Belen) compared with those found in the volcanic areas. The daily concentrations of PM10 and PM2,5 obtained in the Poas Volcano ranged from 3 -14 μgm-3 and 2-11 μgm-3, respectively. However the acidity of the collected particles in the Poas volcano was higher than those sampled in urban environments probably due to a lower occurrence rate of neutralization. The contribution of secondary ions was more important to the volcanic PM10 composition (around 40%), unlike the PM10 collected in urban areas.Se muestrearon en forma simultánea partículas PM10 y PM2,5 en ambientes urbanos y volcánicos del área metropolitana de Costa Rica, durante octubre y noviembre de 2012. En las áreas industriales y comerciales de alto flujo vehicular (La Uruca, Heredia y Belén) se presentaron concentraciones másicas significativamente superiores (42 – 29 µgm-3) de PM10 y PM2,5 en comparación con las registradas en la zona volcánica. Las concentraciones diarias de PM10 y PM2,5 obtenidas en el volcán Poas variaron entre 3 -14 µgm-3 y 2 - 11 µgm-3, respectivamente. Sin embargo, la acidez de las partículas colectadas en el Poás es mayor a las correspondientes a ambientes urbanos debido probablemente a una ocurrencia menor de tasas de neutralización. El aporte de iones secundarios resultó ser la principal contribución (40%) a la composición de las PM10 volcánicas a diferencia de las colectadas en centros urbanos
Uso de muestreadores pasivos para la determinación de dióxido de nitrógeno en dos municipios del área metropolitana de Costa Rica en 2004-2013
Get PDFThe performance of passive devices were evaluated for the determination of nitrogen dioxide in 25 sites of San Jose and Belen, for which first, the method parameters such as limit of detection and quantification were determined and the bias and precision results were satisfactory. At least five sites in San Jose and four in Belen have values greater than 40 ug / m3, which corresponds to that recommended by the World Health Organization criteria for this contaminant. The highest concentrations are presented for commercial sites with high traffic flow where exceedances can reach up to 45%. If these values are compared with those obtained for previous years a growth rate of 11 and 13% for commercial and industrial sites recorded respectively.Se evaluó el desempeño de los dispositivos pasivos para la determinación de dióxido de nitrógeno en 25 sitios de los cantones de San José y Belén, para lo que, primeramente, se determinó los parámetros de desempeño del método: límite de detección y cuantificación, sesgo y precisión, obteniendo resultados satisfactorios. Al menos cinco sitios en San José y cuatro en Belén presentan valores mayores a 40 µg/m3, que corresponde al criterio recomendado por la Organización Mundial de la Salud para este contaminante. Las concentraciones mayores se presentan en sitios comerciales con alto flujo vehicular donde llegan a alcanzar excedencias de hasta un 45%. Si se compara estos valores con los obtenidos en años anteriores, se registra una tasa de incremento de 11 y 13% en sitios comerciales e industriales, respectivamente
Balance de nitrógeno en una finca productora de leche caprina en el cantón de Barva, Costa Rica
Get PDFThe objective of this study was to quantify the use of N in a goat milk producer farm located in the province of Heredia. Data such as feed purchases, milk sales, purchase and removal of animals was compiled and analyzed between January and December 2012. In order to evaluate the use of N, three indicators that allowed analyzing farm efficiency were used. Total number of animals was 102. Annual milk production was 22.417,5 kg. The farm imported 729,8 kg of nitrogen, of which 71% came from feed and only 29% from fertilizers. Farm exported 113,3 kg of nitrogen, of which 85,3% was exported as milk and only 14,7% as animals. The farm imported 38,7 g of N per kg of milk produced. In general, N balance was positive for all farms, indicating that more N entered the farm that came out in the form of product, showing that up to 84,5% of all imported N remained in the farms. Our results suggests that strategies to reduce N excretion should be developed, including improvements in the diet, since the largest N input is through imported feed.El objetivo del presente trabajo fue cuantificar el aprovechamiento de nitrógeno en una finca de producción de leche caprina. La investigación se llevó a cabo en el módulo caprino del Proyecto Producción Sostenible de Rumiantes Menores de la Finca Experimental Santa Lucía de la Universidad Nacional. Se utilizaron datos de compra de insumos, ventas de leche, compra y salida de animales entre enero y diciembre de 2012. Se emplearon tres indicadores que permitieron analizar la eficiencia de las fincas. El número total de animales fue de 102. La producción anual de leche fue de 22.417,5 kg. La finca importó un total de 729,8 kg de nitrógeno, donde un 71% provenía de alimentos y solamente un 29% era proveniente de fertilizantes. La finca exportó 113,3 kg de nitrógeno, donde un 85,3% egresó de la finca en la leche vendida y solamente un 14,7% en la venta de animales. La finca ingresó 38,7 g N/kg de leche producida. En general, el balance de N en la finca fue positivo, lo que indica que ingresó más del que salió en forma de producto, y permaneció el 84,5% del N importado. Las estrategias para reducir la excreción de N deben ir orientadas a mejorar las dietas ofrecidas, debido a que la mayor proporción de estos nutrientes ingresan por medio de la alimentación
Carbono almacenado en plantaciones forestales de Pinus caribaea, Cupressus lusitanica y Eucalyptus deglupta en el Proyecto Hidroeléctrico Cachí
Get PDFForest plantations are considered the main carbon sinks thought to reduce the impact of climate change. Regarding many species, however, there is a lack of information in order to establish metrics on accumulation of biomass and carbon, principally due to the level of difficulty and the cost of quantification through direct measurement and destructive sampling. In this research, it was evaluated carbon stocks of forest plantations near the dam of hydroelectric project Cachí, which belongs to Instituto Costarricense de Electricidad. 25 unit samples were evaluated along some plantations that contain three different species. 30 Pinus caribacea trees, 14 Cupressus lusitanica and 15 Eucalyptus deglupta were extracted. The biomass was quantified by means of the destructive method. First of all, every component of the tree was weighed separately; then, sampling was obtained in order to determine the dry matter and the carbon fraction. 110 biomass samples from the three species were analyzed in laboratory, including all the components (leaves, branches, shaft, and root). The carbon fraction varied between 47,5 and 48,0 for Pinus caribacea; between 32,6 and 52,7 for Cupressus lusitanica, and beween 36,4 and 50,3% for Eucalyptus deglupta. The stored carbon was 230, 123, and 69 Mg ha-1 in plantations of P. caribaea, C. lusitanica and E. deglupta, respectively. Approximately, 75% of the stored carbon was detected in the shaft.Las plantaciones forestales son reconocidas como uno de los principales sumideros de carbono para mitigar el cambio climático. Sin embargo, muchas especies cuentan con insuficiente información para establecer métricas sobre acumulación de biomasa y carbono, debido principalmente al grado de dificultad y al alto costo que significa la cuantificación a través de mediciones directas o muestreo destructivo. En este estudio se evaluó el carbono almacenado en plantaciones forestales aledañas al embalse de la represa del proyecto hidroeléctrico Cachí, propiedad del Instituto Costarricense de Electricidad. Se evaluaron 25 unidades de muestreo distribuidas en plantaciones de tres especies y se extrajeron 30 árboles de Pinus caribaea, 14 de Cupressus lusitanicay, 15 de Eucalyptus deglupta. La biomasa se cuantificó por el método destructivo, pesando por separado en el campo cada componente del árbol, luego se extrajo una muestra para determinar materia seca y la fracción de carbono. Se analizaron 110 muestras de biomasa en laboratorio de todos los componentes (hojas, ramas, fuste y raíz) de las tres especies. La fracción de carbono varió entre 47,5 y 48,0% para P. caribaea, de 32,6 a 52,7% en C. lusitanica y de 36,4 a 50,3% E. deglupta. El carbono almacenado fue 230, 123, y 69 Mg ha-1 en plantaciones de P. caribaea, C. lusitanica y E. deglupta, respectivamente. Aproximadamente el 75% del carbono almacenado se encontró en el fuste
Modelos alométricos para la estimación de biomasa y carbono en Alnus acuminata
Get PDFIn order to quantify the climate change mitigation potential of forest plantations, information on total biomass and its growth rate is required. Depending on the method used, the study of the biomass behavior can be a complex and expensive activity. The main objective of this research was to develop allometric models to estimate biomass for different tree components (leaves, branches, stem and root) and total tree biomass in Alnus acuminata (Kunth) in Costa Rica. Additionally, models were developed to estimate biomass and carbon in trees per hectare and for total plant biomass per hectare (trees + herbaceous vegetation + necromass). To construct the tree models, 41 sampling plots were evaluated in seven sites from which 47 trees with a diametric from 4.5 to 44.5 cm were selected to be harvested. In the selected models for the stem, root and total tree biomass, a r 2 >93.87 % was accomplished, while the r 2aj for leaves and branches was 88 %. For the biomass and carbon models for total trees and total plant biomass per hectare the r2 was >99 %. Average biomass expansion factor was 1.22 for aboveground and 1.43 for total biomass (when the root was included). The carbon fraction in plant biomass varied between 32.9 and 46.7 % and the percentage of soil carbon was 3 %.Para cuantificar el potencial de las plantaciones forestales como mitigadoras del cambio climático se necesita información de la biomasa total y de su ritmo de crecimiento. Estudiar la dinámica de la biomasa es una actividad compleja y costosa según el método utilizado. El objetivo principal de esta investigación fue construir modelos alométricos para estimar la biomasa en los diferentes componentes del árbol (hojas, ramas, fuste y raíz) y en el árbol completo para Alnus acuminata (Kunth) en Costa Rica. Adicionalmente, se desarrollaron modelos para estimar la biomasa y el carbono en árboles por hectárea y para la biomasa y el carbono total (árboles+vegetación herbácea+necromasa). Se evaluaron 41 parcelas distribuidas en siete sitios y se extrajeron 47 árboles con un diámetro entre 4,5 y 44,5 cm. En los modelos seleccionados para el fuste, la raíz y la biomasa total del árbol se logró un r2 >93,87 %, mientras que para las hojas y las ramas un r 2 de 88 %, en los modelos para la biomasa y/o el carbono en árboles y total por hectárea el r2 fue >99 %. El factor de expansión de biomasa promedio fue de 1,22 para biomasa aérea y de 1,43 para la relación biomasa aérea total - biomasa de raíz. La fracción de carbono en la biomasa vegetal varió entre 32,9 y 46,7 % y el porcentaje de carbono en el suelo fue de 3 %
Instrumentos económicos para la gestión del agua
Get PDFProblems related to water management in Costa Rica have an economic origin. Partly, as a consequence of a natural condition of water richness, as well as the concept of public service with fees that don´t promote neither investment nor efficiency of water resource use. Solutions must be targeted toward the economic conditions generating pollution, little efficiency, and lesser infiltration area. Water social cost regarding its use and pollution must be recognized and paid. The water user fee and pollution fee represent a step forward. A higher application of this kind of instruments will generate profit-benefit to the economy and might encourage the protection of the environment and natural resources.Los problemas relacionados con la gestión del agua en Costa Rica tienen un origen económico. Parte se debe a una condición natural de riqueza hídrica, parte a un concepto de servicio público al costo con contención de las tarifas que no fomentan la inversión ni la eficiencia en el aprovechamiento. Las soluciones deben atacar las condiciones económicas que generan contaminación, poca eficiencia y menor área de infiltración. El costo social del uso y contaminación del agua debe ser reconocido y pagado. Los cánones de aprovechamiento y vertidos son un buen avance. Una mayor aplicación de este tipo de instrumentos generará beneficios a la economía y ayudará a salvaguardar el ambiente y los recursos naturales
Variación temporal y espacial de la calidad de las aguas superficiales en la subcuenca del río Virilla (Costa Rica) entre 2006 y 2010
Get PDFIn this work, we considered data of 25 water quality variables collected between January 2006 to December 2010 at 64 monitoring sites along the Virilla River Subbasin in Costa Rica. Factor analysis identified two potential pollution sources that explained 80.9% of the total variance in LP, two potential pollution sources that explained 77.1% of the total variance in MP, and two potential pollution sources that explained 67.8% of the total variance in HP. Most water quality variables were influenced primarily by pollution due to industrial wastewater, agricultural activities and urban runoff.Se analizaron los datos correspondientes a 25 variables de calidad de agua medidas en muestras recolectadas entre enero de 2006 y diciembre de 2010, en 64 sitios de monitoreo distribuidos a lo largo de la subcuenca del río Virilla, en Costa Rica. Mediante el uso de análisis de factor se lograron identificar dos fuentes potenciales de contaminación que explican el 80,9 % de la varianza total en zonas de baja contaminación, dos fuentes que explican el 77,1 % de la varianza total en zonas de moderada contaminación y dos fuentes que explican el 67,8 % de la varianza total en zonas de alta contaminación. La mayoría de las variables de calidad de agua fueron influenciadas principalmente por la contaminación debida a aguas residuales industriales, actividades agrícolas y descargas urbanas
Diagnóstico preliminar de los niveles de emisión de amoníaco y sulfuro de hidrógeno en distintas modalidades de producción en granjas avícolas en Costa Rica
Get PDFA characterization of the ammonia and hydrogen sulfide emissions generated by different production models in poultry farms of Costa Rica was carried out. It was found that egg production farms have the largest emissions since they mostly use management systems based on cages with pits which generates a high emission of ammonia (16 ppm). While the fattening farms had the lower emissions since they mostly use open systems, which are low ammonia emission models (6 ppm). There were no significant concentrations of hydrogen sulfide in the evaluated models, except when a mechanical removal of mounds of chicken manure, with several weeks of storage, took place. A peak of 163 ppm of hydrogen sulfide was observed during the process. The ammonia emissions were modeled for some farms using an atmospheric dispersion model, AERMOD (USEPA), to determine the impact in the surroundings. Using the results of the validated model, it was found that the ammonia concentrations around the farms met the local regulation for air quality. But in some cases is highly probable to exceed the odor threshold for ammonia, which is one of the main complaints of the population living around this kind of agricultural and livestock activities.Se realizó la caracterización de las emisiones de amoníaco y sulfuro de hidrógeno generadas en las diferentes modalidades de producción dada en granjas avícolas existentes en Costa Rica. Se encontró que las granjas de producción de huevos poseen las emisiones más importantes debido a que en su mayoría utilizan sistemas de manejo tipo jaula con fosa que genera una alta emisión de amoníaco (16 ppm). Mientras que las granjas de engorde presentaron las emisiones más bajas, como consecuencia de que, casi en su totalidad, usan sistemas de manejo abierto, los cuales son de baja emisión (6 ppm). No se encontraron concentraciones significativas de sulfuro de hidrógeno, excepto cuando se hizo la remoción mecánica del apilamiento de excretas almacenadas por varias semanas, encontrándose picos de emisión de hasta 163 ppm. La dispersión atmosférica de las emisiones de amoníaco fue modelada utilizando el AERMOD (USEPA), para evaluar el impacto en los alrededores. Se encontró cumplimiento con el reglamento de inmisiones a distancias más allá de los perímetros de las granjas; sin embargo, en algunos casos es posible sobrepasar el límite de detección olfatoria que normalmente representa una de las quejas más comunes por este tipo de actividades