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FORMULACIÓN DE ACCIONES DE MITIGACIÓN DE LOS GEI GENERADOS POR EL AGROECOSISTEMA DE CEBOLLA EN AQUITANIA, BOYACÁ
El proyecto desarrollado es una aplicación del software estadístico EX -ACT que calcula las emisiones de GEI generadas en 731 ha de la zona más intensiva de monocultivo de cebolla larga en Aquitania, Boyacá. Pese a que la zona de estudio se localiza dentro de la cuenca del Lago de Tota, que está asociada al ecosistema de páramo y humedal, presenta la problemática de la inadecuada gestión ambiental y sectorial (MADS et al, 2014). Esto, a causa de intervenciones antrópicas no planificadas y descontroladas como lo es el uso excesivo de agroquímicos, escorrentía agrícola, ampliación de la frontera agrícola y malas prácticas de manejo de suelo; lo que ha generado el deterioro de los ecosistemas estratégicos, contaminando el recurso hídrico, afectando la calidad del suelo, y aumentando las emisiones de GEI. Con base en lo anterior, se formularon acciones de adaptación al cambio climático y mitigación de la generación de GEI y adaptación al cambio climático en la zona de estudio; para esto se llevaron a cabo tres fases: la primera relacionada con la identificación de las prácticas actuales de manejo del monocultivo, tipo de suelo presente y costos asociados. En la segunda fase, se plantearon diferentes escenarios de emisión que posteriormente fueron modelados y analizados. Como fase final, se selecciona el escenario más sostenible y se plantean acciones adecuadas para la zona de estudio, junto con indicadores para el monitoreo de la efectiva implementación de las acciones. En conclusión, a través de la modelación, se escogió el escenario más sostenible, el cual sugiere la aplicación de prácticas de manejo mejoradas y aplicación de la cantidad mínima requerida de agro-insumos. Al implementarlo, se reduciría la generación de emisiones en 2.800 toneladas de CO2-eq en la zona de estudio, lo que representa un 28% menos de las emisiones actuales. Por otro lado, al vincular el proyecto a la iniciativa de mercados de carbono, tomando 6 euros por tonelada de CO2-eq reducida, se generaría una retribución económica de aproximadamente 58 millones de pesos colombianos al año en toda la zona de estudio, lo que beneficiaría directamente a los agricultores.
Actividad mutagénica y genotóxica del material particulado proveniente de diferentes combustibles derivados del aceite de palma
La necesidad de sustituir los combustibles fósiles por alternativas energéticas ha favorecido el desarrollo del biodiésel y green diésel de palma, los cuales generan menor cantidad de material particulado (PM), pero, se desconoce su reactividad biológica, factor importante de calidad y riesgo. Por ello, se evaluó el potencial genotóxico y mutagénico del PM emitido por la combustión de mezclas de green diésel y biodiesel de palma con diésel de petróleo. Se sometieron a combustión biodiesel de palma al 10% (B10), green diésel al 10% y 30% (HVO10 y HVO30) y diésel ultra bajo en azufre (ULSD) a dos velocidades de operación del motor: 1890 y 2410 rpm. De cada muestra de PM se extrajo la fracción orgánica para evaluar la mutagenicidad con el test de Ames en presencia y ausencia de enzimas microsomales y la genotoxicidad con el ensayo cometa alcalino. Mientras en el test de Ames se consideraron concentraciones de 3, 1.5 y 0.8 µg equivalentes de PM/µl, en el ensayo cometa se probaron 12.5, 6.3 y 3.1µg equivalentes de PM/µl. La fracción orgánica del PM proveniente del ULSD fue la menos genotóxica y mutagénica. En contraste, la fracción orgánica del PM del HVO30 presentó la mayor actividad genotóxica y mutagénica (
Curvas de operación de equipos de tratamiento de material particulado
Las emisiones que día a día se generan alrededor del mundo están ocasionando un deterioro en la calidad del aire, dichas emisiones son emitidas por varios tipos de fuente: furtivas, móviles, de área, difusas y fijas estas últimas se presentan en industrias, las cuales en su gran mayoría no poseen algún tipo de sistema de tratamiento de material particulado para mitigar o minimizar todos los múltiples impactos que perjudican principalmente la salud de las personas, a pesar del control que ejerce la autoridad ambiental por garantizar el cumplimiento de parámetros de emisión establecidos en la resolución 909 de 2008. Teniendo en cuenta esto la Universidad Central desde el departamento de Ingeniería Ambiental ha venido constituyendo un entorno de práctica, para que el estudiante tenga la facilidad de entrar en contacto con equipos que le permitan conocer detalladamente su funcionamiento, su operación y su importancia de utilización en la vida real, este entorno es denominado como Laboratorio de Análisis y Tratamiento de Emisiones (LATE) el cual dispone de un ciclón, un filtro mangas y un precipitador electrostático. El programa de ingenieria ambiental sabe que es conveniente para los actuales y futuros profesionales entender mas sobre la tecnología existente, conocerla, comprenderla y saber claramente cual es su funcionamiento a través de elementos técnicos como las curvas de operación, manuales, planos y hojas técnicas, logrando operarla con alta eficiencia esto desarrollaria en el profesional amplias capacidades que le permitirían tener una mejor formación academica y por ende un mejor ejercicio profesional
Estrategia de normalización de Registros individuales de prestación de servicios de salud y su utilidad para la extracción de conocimiento para la vigilancia en salud ambiental
Los eventos centinela son una estrategia epidemiológica útil para la exploración del efecto de la contaminación del aire sobre la salud de grupos poblacionales y, por ende, un elemento constitutivo de la vigilancia en salud ambiental. Los registros individuales de prestación de servicios de salud (RIPS) son una fuente de datos potencial para la identificación de casos de eventos centinela relacionados con exposiciones agudas a la contaminación del aire. Estos captan datos sobre la atención en salud, como diagnóstico de atención, procedimientos y causas externas. Son reportados por las instituciones prestadoras de salud a entes gubernamentales, con un promedio de 40 millones de registros por año, lo que demanda capacidades técnicas y físicas mínimas para su procesamiento. Si bien, los procesos de validación de RIPS están estandarizados y han contribuido a mejorar su captación y procesamiento, se han observado algunos problemas de calidad del dato. El objetivo de este estudio fue definir una estrategia de identificación de casos de eventos centinela agudos para la vigilancia en salud ambiental a partir de RIPS, previamente normalizados, con el fin de tener insumos confiables para efectuar procesos de vigilancia en Salud ambiental. Se utilizaron RIPS del Valle de Aburrá, periodo 2008-2015 (444.000.000 de registros). Se calcularon indicadores de calidad de dato para diagnosticar cada archivo RIPS, cuyos resultados guiaron su limpieza. Para la identificación de casos de eventos centinela agudos, se consideró un listado de 102 códigos diagnósticos de cuatro dígitos, codificados por la CIE-10 y sugeridos por la literatura. Se utilizó una estrategia de identificación de casos considerado los periodos de transmisibilidad delimitados por la historia natural de cada grupo de enfermedades (HNE). En total, se observaron 43.545.027 atenciones relacionadas con eventos centinela agudos durante todo el periodo de estudio; no obstante, al considerar elementos definidos por la HNE, fueron identificados 3.436.036 casos con más de una atención asociada. Así, el uso de estrategias como el evento centinela y protocolos de identificación de casos que consideren aspectos clínicos, ayuda a la extracción de conocimiento afín con eventos agudos para la vigilancia en salud ambiental, previniendo posibles sesgos por sobreestimación de casos
Monitoreo de material particulado PM 10 y PM 2.5 en la ciudad de Villavicencio
Según la OMS, la calidad del aire es un factor primordial frente a la contaminación, ya que afecta la salud de las personas. Es importante que ciudades industrializadas cuenten con estaciones que permitan monitorear la calidad del aire en diferentes puntos. Colombia tiene estaciones de medición (Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire); sin embargo, la información de dichas estaciones es limitada y de difícil acceso. En Villavicencio existen centrales de monitoreo administradas por CORMACARENA, pero son estaciones de control frente a molinos de arroz, cementeras y demás. La investigación busca monitorear y caracterizar la calidad del aire de la zona céntrica de Villavicencio. Por tal razón, se hace monitoreo del PM10 y PM 2.5, en dos lugares de Villavicencio, frecuentados por gran cantidad de personas y con alta afluencia vehicular. Un punto está en la vía antigua a Bogotá, por donde circula transporte de carga que sale de Villavicencio. El otro en la vía a Puerto López, frente a la Universidad Cooperativa, lugar de ingreso de gran parte de la carga de petróleo crudo proveniente de Puerto Gaitán. El monitor empleado es DustTrak DRX Aerosol Monitor 8533. Se definió un protocolo que se aplica a cada muestreo y luego se realiza la medición por un periodo de 2 horas. Los resultados aquí mostrados, corresponden al monitoreo del material particulado por tres meses, desde septiembre de 2018 y hasta noviembre de 2018. Los resultados se comparan frente a la normatividad actual nacional y las variables atmosféricas, como son temperatura ambiente (TA), humedad relativa (HR) y radiación solar (RS). Se efectuó un análisis correlacional y estadístico frente a cada una de las variables, obteniendo el comportamiento matemático de cada una de ellas frente al tiempo en que se monitoreó. Actualmente se continúa trabajando en el monitoreo de material particulado (PM 10 y PM 2.5) y a partir de mayo de 2019, se incluirá en dicho monitoreo variables químicas ambientales (H2S y CO), que permitirán a futuro realizar una caracterización más detallada de la calidad del aire en Villavicencio
Evaluación del desempeño de sensores de bajo costo como complemento a la Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá – RMCAB
El gran reto de los sensores de bajo costo en el mundo ha sido generar datos confiables para ser considerados en la toma de decisiones de política pública al de calidad del aire. En el presente proyecto, fueron evaluados tres sensores de bajo costo marca Clarity, co-localizados en estaciones referencia de la red de monitoreo de Bogotá (Usaquén, Ferias y Kennedy). Las mediciones de cuatro meses de los sensores y los equipos de referencia para PM2.5, en resolución temporal horaria, fueron comparadas para evaluar aspectos como linealidad de respuesta, dependencia de humedad relativa y temperatura y mejora de la exactitud del sensor (calibración), con un modelo de regresión lineal múltiple. Fueron planteados dos escenarios: 1. Calibración con datos de dos meses y aplicación de la ecuación de calibración a los dos meses siguientes. 2. Calibración con datos de cuatro meses y aplicación de la ecuación de calibración al mismo periodo. Para el periodo de calibración con datos de dos meses, los valores de R2 antes y después de calibración fueron muy bajos: 0.23, 0.33 en Kennedy; 0.41, 0.44 en Ferias y 0.40, 0.44 en Usaquén. ii) Para el periodo de calibración de cuatro meses, los resultados mejoraron significativamente: 0.33, 0.41 en Kennedy; 0.40, 0.44 en Ferias y 0.55 a 0.59 en Usaquén. Estas correlaciones son inferiores a las encontradas en comparaciones similares publicadas. Los sensores de bajo costo pueden utilizarse para hacer evaluaciones indicativas de la calidad del aire, pero no generan resultados de gran exactitud. También, para instalar redes de información comunitaria. Dado que los sensores dependen de conexión WiFi para subir los registros al servidor de Clarity, se presenta pérdida de información cuando la conexión se pierde por cortes de luz o prácticas de ahorro de energía en las instituciones o comunidades donde se instalen los sensores. Por lo tanto, se recomienda utilizar sistemas que permitan el almacenamiento in-situ de los registros durante las interrupciones de la conexión WiFi o del servicio de internet. En un trabajo futuro, es necesario evaluar la receptividad de las comunidades a la información generada por este tipo de sensores
Predicción de la dinámica de contaminantes en el Valle de Aburrá mediante la asimilación de datos del modelo LOTOS-EUROS.
Este trabajo presenta la asimilación de datos realizada en el modelo químico de transporte LOTOS-EUROS con los datos de superficie de la red de SIATA (Sistema de Alerta Temprana del Valle de Aburrá) usando EnKF para el material particulado PM2.5 y PM10, y compuestos nitrogenados NOx en el Valle de Aburrá. Se realiza una comparación de la simulación del modelo en la dinámica vertical contra los módulos SIMPLE Space® y los contadores ópticos de partículas de la misión H.I.P.A.E (Helicopter-Borne In-Situ Pollution Assesment Experiment). Las simulaciones del modelo LOTOS-EUROS se realizaron en el supercomputador APOLO de la Universidad EAFIT usando un número de 35 ensambles y un esquema de localización de covarianza basado en dominios locales. Los datos recolectados para la comparación hacen parte del denominado H.I.P.A.E. realizado el 12 de marzo de 2019 a bordo del helicóptero FAC 4121 UH-60L con el objetivo de medir la distribución espacio temporal de diferentes contaminantes en el Valle de Aburrá, no solo a nivel a superficie como lo realiza la actual red de medición de SIATA. El objetivo principal del trabajo es presentar el primer ejercicio de asimilación de datos en modelos químicos de transporte en Colombia y evaluar la calidad y factibilidad de los datos obtenidos por experimentos de naturaleza similar a H.I.P.A.E, como observaciones asimilables por modelos regionales de química y transporte, para obtener una representación más completa del comportamiento de los contaminantes en escenarios de ciudades
Atribución del impacto de sectores económicos a las concentraciones de contaminantes atmosféricos en Bogotá en el año 2018
El Instituto Nacional de Salud estima que 15.681 muertes al año en Colombia son atribuibles a la contaminación atmosférica. Por lo anterior es importante determinar la contribución de diversos sectores económicos a las concentraciones de contaminantes del aire en el territorio nacional. En este trabajo utilizamos un modelo de transporte químico para establecer las contribuciones sectoriales a los niveles de contaminación atmosférica en el país. El modelo meteorológico y de transporte químico, WRF-Chem, fue implementado para un dominio de 3267 km por 3267 km en el norte de Suramérica, con una resolución de 27 km y 41 niveles verticales. Adicionalmente, se configuraron dos dominios anidados con una resolución espacial de 9, y 3 kilómetros respectivamente, con el dominio de más alta resolución centrado en la ciudad de Bogotá. Las emisiones fueron tomadas del inventario EDGAR V.4.3.1 (2010) y complementadas con el inventario local de la Secretaria Distrital de Ambiente de Bogotá (2012). Las emisiones fueron desagregadas en 6 sectores: Agrícola, generación de energía eléctrica, industrial, transporte terrestre, comercial y residencial. Se construyeron 7 escenarios para realizar la atribución sectorial: un escenario base el cual incluye las emisiones totales, y 6 escenarios más en las que en cada simulación se eliminaron las emisiones de un sector económico. Este análisis permitió establecer la atribución a las concentraciones de material particulado, NOx, SOx, CO y O3. Los resultados obtenidos en este estudio evidencian que el sector trasporte terrestre es el responsable del 40% en las concentraciones de PM2.5, seguido por 30% de NOx. El segundo sector más importante en la contribución a la concentración simulada es el sector industrial con 20% de PM2.5 Y 15% de CO. Los resultados obtenidos son importantes herramientas para la toma de decisiones de entes reguladores de políticas ambientales
Evaluación de las emisiones contaminantes y rendimiento de vehículos diésel alimentado con biodiésel en condiciones reales de conducción
El biodiésel, el éster metílico de los ácidos grasos es una energía biodegradable, renovable y sostenible en el transporte. Existe evidencia limitada sobre los efectos de las mezclas de biodiésel en el rendimiento y las emisiones de los motores diésel que no fueron diseñados originalmente para operar con mezclas de biodiésel. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos del combustible de mezclas de biodiésel de aceite quemado (abreviado como B10 y B20) en el rendimiento, las emisiones y el consumo de combustible en condiciones de gran altitud (2619 y 2877 msnm) bajo conducción real en la ciudad de Quito-Ecuador. Se realizaron experimentos comparativos con dos vehículos de motor diésel, el primero de sistema CRDI (inyección directa de riel común) denominado M2.5C y el segundo de sistema de bomba de inyección denominado H2.5B, alimentados con diésel puro como línea base. Las tasas de emisiones de escape se cuantificaron en caliente y a través del sistema de medición de emisiones portátil (PEMS) en una ruta de 15.7 km bajo condiciones de ascenso, descenso autopista, y urbano. Los resultados muestran que la potencia y el par motor de mejor comportamiento fue el auto M2.5C y el combustible B20, se considera que el contenido de oxígeno en el combustible afecta el rendimiento de los motores diésel; en el caso del consumo de combustible el de mejor resultado fue el H2.5B con combustible diésel promediando 7.02 km/L. Finalmente, las emisiones de CO2 y CO tanto para el auto H2.5B y M2.5C muestran los mejores resultados (mínimas emisiones) cuando se emplea combustible diésel en condiciones de descenso. Las emisiones de HC y O2 son mínimas para ambos autos cuando se emplea combustible B20 en condiciones de ascenso, por su parte, las emisiones de NOx son mínimas al conducir en condiciones de descenso independientemente del combustible empleado, mientras para el circuito urbano no hay variación significativa en las emisiones de este tipo independientemente del combustible usado
Desarrollo de un sistema para el monitoreo en tiempo real de contaminantes atmosféricos en la vertical de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca, México.
En años recientes se ha presentado un gran interés en el monitoreo de los contaminantes atmosféricos y parámetros meteorológicos en la vertical y en tiempo real. El desarrollo de la tecnología ha abierto la posibilidad de utilizar vehículos aéreos no tripulados (UAV) como plataforma para el monitoreo del aire y disminuyendo costos de operación. Debido a la capacidad de carga de los UAV, es necesario desarrollar sistemas de monitoreo ligeros. El objetivo de esta investigación fue desarrollar e integrar un sistema ligero de no más de 1200 g de peso, provisto de diferentes sensores de contaminantes atmosféricos y de parámetros meteorológicos para ser transportado en un UAV, que incluya comunicación remota y realizar monitoreos de contaminantes atmosféricos en vertical de diferentes sitios de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca, ZMVT. Para cumplir con el objetivo se desarrolló la siguiente metodología: Se realizó la búsqueda de sensores electroquímicos con menor interferencia entre gases, vida útil relativamente larga, rango de medición de concentraciones amplia, valor mínimo detectable bajo y costo accesible. Se realizaron pruebas del montaje optimo de la caja de sensores en el UAV, así como el desarrollo del sistema de anclaje y estabilización del sistema de monitoreo. Los resultados obtenidos fueron la integración de un sistema con sensores electroquímicos para medir CO2, CO, NO2, NO, SO2 y O3, sensor óptico para medir el material particulado, sensores de velocidad del viento, temperatura, humedad relativa y radiación solar, GPS y radio de comunicación; así como bombas que suministran la muestra de aire a los sensores y un contenedor para retener partículas para su posterior análisis. El suministro de energía se realiza con baterías permitiendo el monitoreo continuo por 3 h. Se logró un peso total de 1100 g. Se probó con éxito el funcionamiento del sistema realizando mediciones de las concentraciones de contaminantes atmosféricos en la vertical a 120 m de altura, se presentaran los resultados de los primeros muestreos con el sistema de monitoreo. Por ejemplo, el sensor de Ozono que se comparó contra un medidor de ozono T 400 tiene una variación de 2.1 % a 400 ppb