Especialización en Química Ambiental

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Tecnologías y remediación de contaminantes orgánicos persistentes y contaminantes de interés emergente
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Madronero Medina, Tania; Rios Angarita, Fabian Alirio
Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) y los nuevos contaminantes de interés emergente (CE), por sus características físicas de persistencia en el ambiente además de los efectos nocivos a la salud humana y medio ambiente representan actualmente y en el futuro, una amenaza para la disponibilidad de los recursos suelo y agua, ante esto se ve necesario investigar tecnologías cada vez más efectivas capaces de remover diferentes tipos de estos contaminantes. Se han identificado inicialmente los COP de la Convención de Estocolmo, los contaminantes de interés emergente y se han indagado las diferentes tecnologías que existen en la actualidad y aquellas que aún se encuentran en fase de investigación. Las tecnologías convencionales por estar ya establecidas comercialmente presentan una ventaja económica sobre las no convencionales o en fase de desarrollo, sin embargo, las tecnologías convencionales no brindan una remoción efectiva de estos contaminantes. No se identificó una tecnología superior a las demás en todos los criterios considerados; sin embargo, se identifica que el uso de varias de estas de manera secuencial presenta los mejores resultados de remoción. 1
Los residuos agroindustriales como una potencial fuente de colorantes y pigmentos vegetales para aplicaciones en la industria
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Novoa Guaracao, Lucía Cristina; Ruíz Pimiento, Lyda Paola; Pinzón Joya, Julio Roberto
El presente trabajo es una revisión bibliográfica que reúne investigaciones realizadas por otros autores, sobre el aprovechamiento de residuos agroindustriales como fuente potencial de colorantes y pigmentos naturales, principalmente de tipo carotenoides y flavonoides. El objetivo de este este trabajo fue revisar y analizar la aplicabilidad de estos colorantes naturales, extraídos de diferentes matrices vegetales, para su aprovechamiento a nivel industrial; esto con el fin de proponer alternativas basadas en química verde, que permitan reemplazar los ampliamente utilizados colorantes sintéticos. El uso de colorantes y pigmentos naturales en la industria no sólo contribuye a reducir el impacto ambiental, generado por la mala disposición y tratamiento de los residuos agroindustriales, sino también se constituye en una alternativa ecológica que permitiría reducir la producción de colorantes sintéticos y además generar productos de consumo final más amigables e inocuos para los consumidores con beneficios adicionales. Los colorantes sintéticos son contaminantes que presentan un reto para la comunidad científica, que en la actualidad ha presentado gran dificultad para ser degradados por su alta estabilidad y por consiguiente son un problema ambiental ya que los sistemas de tratamiento convencionales para aguas residuales no son efectivos en la degradación o eliminación de estos y se han convertido en contaminantes persistentes en los vertimientos industriales
Estudio de un tratamiento eficiente para la potabilización del agua de la quebrada menzuly, para su uso en una empresa de alimentos
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Valderrama Solano, Brayan Ferney Estiwar; Vargas Fiallo, Luz Yolanda
En esta monografía se recopiló información de la literatura científica sobre los coagulantes, desinfectantes y métodos de eliminación de algas más eficientes empleados en el tratamiento de aguas. Después de la búsqueda se caracterizó la información de tres coagulantes, el CF, el STA, y el PAC, que reportan las eficiencias más altas en la remoción de turbiedad, color, materia orgánica, fosfatos y algas. También se caracterizó la información de los desinfectantes, cloro gaseoso, hipoclorito de sodio e hipoclorito de calcio, que presentan alta capacidad oxidante y microbiocida. Los tres coagulantes funcionan en un rango amplio de pH. Sus rendimientos dependen de la concentración empleada, así como de la composición y características del agua. La eficiencia del PAC depende en menor grado del pH y la alcalinidad del agua debido a los polímeros preformados que contiene. Por lo tanto, consume menos alcalinidad en comparación con el CF y el STA que reaccionan en mayor medida con la alcalinidad del agua. El cloro en bajas concentraciones alcanza altas eficiencias en la inactivación y destrucción de bacterias, algas y cianobacterias. Es amigable con el medio ambiente y los humanos en las concentraciones empleadas. Además, produce una concentración residual de desinfectante que perdura en el agua para evitar posibles contaminaciones en las redes de distribución. De esta manera, el uso de la precloración y la coagulación se ha encontrado altamente eficiente para la eliminación de algas del agua. Debido a que hay un mayor tiempo de exposición de las algas al cloro. Además, Se ha reportado que la secuencia de tratamiento cloración/coagulación/floculación/sedimentación logra mayor eficiencia en la remoción de color y turbiedad en comparación con la secuencia coagulación/floculación/sedimentación/desinfección.
Estado del arte de la granulación alba y su aporte a los sistemas de tratamiento de aguas residuales basados en microalgas
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Plata Ramírez, Natalia Andrea; Meneses Jácome, Alexander
Los procesos basados en microalgas para el tratamiento de aguas residuales son significativamente explorados como una tecnología alternativa para la remoción de nutrientes de diferentes tipos de efluentes, con beneficios complementarios como la obtención de bioproductos de valor añadido y recuperación de bioenergía. Sin embargo, la recolección de biomasa de algas suele ser compleja y muy demandante de productos químicos y energía debido a la baja capacidad de varias especies de microalgas para asentarse espontáneamente. La combinación de microalgas con algunas bacterias es posible y el cometabolismo parece respaldar la formación de una especie de gránulos estables, llamados consorcios Algabacteria (ALBA), con capacidades similares para la asimilación de contaminantes orgánicos y nutrientes, pero con una capacidad de asentamiento mejorada. Este activo sería el factor clave para promover el desarrollo, así como una aplicación más extendida de estas tecnologías en el campo de la remediación hídrica. En este contexto, el presente trabajo describe un estado de la técnica sobre los procesos de granulación ALBA y analiza los principales avances y cuellos de botella para su ampliación. i Trabajo de Grado para optar al título de Especialista en Química Ambiental.
Inventario de los gases efecto invernadero, incluidas las emisiones directas e indirectas de los alcances 1 y 2, con base en la norma técnica colombiana iso 14064-1:2006, en la empresa Rambal S.A.S.
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Rojas García, Diego Fernando; Suarez Fajardo, Johan Fernando
Con el planteamiento del siguiente proyecto, se reconoce la importancia de la cuantificación de los gases efecto invernadero, a nivel corporativo, para evidenciar de esta manera la afectación al medio ambiente de las distintas organizaciones y las posibilidades de mejora o alternativas de reducción del impacto. Actualmente, a nivel nacional, está cuantificación e inventario de emisiones se realiza de manera voluntaria, buscando un aumento en la competitividad externa de las empresas frente a su competencia, optimización de procesos y generación de ahorros económicos. De esta manera, se plantea la realización del inventario e informe de gases efecto invernadero en la empresa RAMBAL S.A.S., teniendo en cuenta las 2 emisiones incluidas en el Alcance 1. Emisiones directas y en el Alcance 2. Emisiones indirectas. Para realizar la cuantificación, se seguirán los lineamientos de la Norma Técnica Colombiana ISO 14064-1:2006, donde se detallan los requisitos para el diseño, desarrollo y gestión de inventarios e informes de GEI. Básicamente, el procedimiento para la cuantificación y generación del inventario de gases efecto invernadero consiste en una evaluación inicial, donde se evidencian y documentan las fuentes de emisión. Posterior a esto, se realiza la recolección de datos de consumo de cada una de las fuentes encontradas, que se utilizan para la cuantificación total de emisiones de gases efecto invernadero de la organización teniendo en cuenta los factores de emisión para cada una. Por último, y más importante, se plantean y entregan recomendaciones que conlleven a una optimización del proceso, reducción del impacto ambiental y neutralización de las emisiones generadas por la organización.
Alternativas de aprovechamiento de los lodos provenientes de plantas de tratamiento de agua potable y residual industrial
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Mendoza Cañas, Diana Lineth; Fajardo Mendieta, Amanda Johana; Vargas Fiallo, Luz Yolanda
En el tratamiento del agua natural y residual se producen desechos o subproductos conocidos como lodos; se producen en grandes cantidades y contienen sustancias y/o elementos que generan contaminación en los cuerpos de agua y suelo, especialmente aquellos provenientes del agua residual industrial. Es por esta razón, que los lodos deben ser tratados o transformados con el fin de reducir el impacto que sus elementos contaminantes pueden causar en el medio ambiente y la salud humana. Con el incremento poblacional y el aumento de la cantidad de agua potable requerida y aguas residuales generadas (industrial y doméstica), existe una mayor producción de estos residuos. A esto se le suma que muchos de estos lodos son dispuestos de manera inadecuada, lo que causa impactos ambientales negativos. Por esta razón, es muy importante y necesario implementar tecnologías que promuevan la valorización y el aprovechamiento sostenible de estos residuos y de esta manera, encontrar un destino final que contribuya de manera positiva a la preservación y/o recuperación del medio ambiente. Debido a lo anterior, el objetivo de esta monografía es realizar una búsqueda bibliográfica de los últimos 10 años sobre el tratamiento y las alternativas de aprovechamiento actuales de los lodos generados en plantas de tratamiento de agua potable y residual industrial.
Composites cerámicos preparados con materiales de desecho: una alternativa en la adsorción de metales comúnmente presentes en aguas residuales industriales
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Fernández Lozano, Karent Jinneth; Montaño Angarita, Angela Marcela
Actualmente, la calidad del agua está siendo amenazada por la continua contaminación que genera la actividad humana, provocando problemas en la salud pública que afectan no solo a las poblaciones humanas y animales, sino también al medio ambiente. Una de las principales fuentes de contaminación es el vertimiento de metales pesados por diferentes industrias, debido a su importancia en el desarrollo de la ciencia y la tecnología, representando una amenaza significativa por su alta toxicidad, bioacumulación en la cadena alimentaria y persistencia en la naturaleza. Por medio de esta revisión bibliográfica se reunió información relevante sobre la remoción de metales pesados, comúnmente presentes en aguas residuales de origen industrial, por el método de adsorción, utilizando diferentes materiales cerámicos como adsorbentes, los cuales se pueden preparar con materiales de desecho localmente disponibles, como es el caso de los lodos de plantas de tratamiento de agua potable para usarlos como la matriz de los composites y la cascarilla de cacao, la borra del café y las cascarás de naranja como el refuerzo. Este tipo de investigaciones permiten buscar una alternativa diferente a los métodos convencionales en el tratamiento de aguas residuales, efectiva en la remoción de metales, de bajo costo, bajo mantenimiento, amigable con el medio ambiente y con beneficios para la salud humana. Además, en los últimos años Colombia ha venido impulsando las investigaciones aplicadas orientadas a la innovación tecnológica para la economía circular, que permitan la recuperación de los cuerpos de agua y su reutilización en diferentes actividades productivas, y la reducción y aprovechamiento de diferentes residuos que actualmente representan grandes problemas ambientales. 1
Evaluación de la calidad del agua en los diferentes regímenes hidrológicos de las corrientes de rio Frio y Surata en el área de jurisdicción de la CDMB
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Córdoba Castellanos, Adriana Del Pilar; Torres Galvis, Carlos Mauricio
Para la materialización del presente trabajo de grado se recopilaron los datos disponibles de las mediciones realizadas por la Red de Monitoreo de Calidad del Agua de la Corporación Autónoma Regional para la Defensa de la Meseta de Bucaramanga CDMB, medida en trece (13) parámetros fisicoquímicos y dos (2) microbiológicos desde el año 1986 al 2019 de las corrientes del Rio Frio y Suratá en la jurisdicción de la CDMB. Posteriormente estos datos fueron analizados comparativamente en los dos (2) regímenes hidrológicos característicos de la región, denominados estiaje o periodo seco y húmedo o periodo de lluvias. Lo anterior con el fin de establecer la variación de la calidad del agua de las corrientes de Rio Frio y Surata, asociado al régimen hidrológico de estiaje y húmedo presentes en las corrientes mencionadas. La evaluación de la calidad del agua se efectuó a partir del cálculo del Índice de Calidad del Agua NSF, que fue desarrollado en 1970 por la National Sanitation Foundation (NSF) de Estados Unidos, que se determina a partir de nueve (9) parámetros como lo son: el Oxígeno Disuelto, Demanda Bioquímica de Oxígeno, Nitrógeno Total, Fósforo Total, Sólidos Totales, Turbiedad, Coliformes Fecales, pH y Temperatura. Asimismo, a partir de los datos históricos de cada uno de los parámetros medidos la Red de Monitoreo de Calidad del Agua de la Corporación Autónoma Regional para la Defensa de la Meseta de Bucaramanga CDMB, se analizaron estadísticamente con el objeto de establecer las tendencias y variaciones de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos a través del tiempo de estudio.
Comparación de métodos utilizados para la eliminación de pesticidas organoclorados de suelos contaminados
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Porras Duarte, Angely Juliana; Kapytko, Maria Irena
Los pesticidas organoclorados (PO) son compuestos orgánicos clorados, que tienen estructura estable y carácter xenobiótico. Se caracterizan por ser resistentes a la biodegradación y tendencia a bioacumularse, permaneciendo por mucho tiempo en los ecosistemas. Estos compuestos están relacionados con enfermedades de ser humanos, como: cáncer, cefalea, vértigo, entre otras. El pesticida organoclorado que ha sido más utilizado es el DDT, el cual está relacionado con desarrollo de cáncer hepático en seres humanos. Debido a la problemática que los POs traen en el ambiente y en la salud de los humanos, así como la dificultad que presentan para la degradación se han buscado métodos para tal fin. La literatura reporta múltiples métodos para la eliminación de estos compuestos del agua y de los suelos aplicando diferentes condiciones y tecnologías. Los métodos de eliminación pueden ser fisicoquímicos y biológicos, dentro de los fisiquímicos se destacan la remediación electrocinética, con nanopárticulas de hierro, el lavado de suelos y la decloración reductiva. En los métodos biológicos se encuentran la fitorremediación y la biorremediación, la cual se divide en atenuación natural, bioestimulación y bioaumentación. Al comparar los métodos de degradación se destacan los métodos de eliminación biológicos como la bioaumentación y fitorremediación, ya que presentan mayor rentabilidad en un proceso de remoción de POs, conservando las características del suelo, presentan bajos costos, tienen alta eficiencia de remoción y no requieren tratamientos posteriores del suelo. El método de eliminación biológico que tiene mayor porcentaje de remoción es la bioaumentación, en el cual dependiendo del PO remueve entre 8.5 y 100% de la concentración de contaminante. Aunque de vista económico; evitando problemas de postratamiento que implica el uso de lavado de suelos. .
Afectaciones ambientales de los lixiviados generados en los rellenos sanitarios sobre el recurso agua
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Gomez Vasquez, Edinson; Santos Santos, Rolando
La presente monografía como modalidad de trabajo de grado para la especialización en Química ambiental, tiene como finalidad identificar y caracterizar los impactos ambientales sobre el recurso agua, ocasionados por la generación de lixiviados debido a la degradación de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios, todo ello se realiza mediante la aplicación de métodos de estudio cuantitativos y cualitativos con el fin de llegar al origen de la problemática actual. A su vez la metodología a utilizar se orientó en tres etapas para el cumplimiento de la misma, en primer lugar se identificaron los tipos de lixiviados generados en los rellenos sanitarios. Como segunda etapa se identificaron y evaluaron los impactos ambientales que generan los lixiviados de los rellenos sanitarios, sobre el recurso agua mediante la metodología Leopold de causa y efecto. Y por último se definieron las diferentes acciones de mitigación para los impactos ambientales generados sobre el recurso agua, por los lixiviados de los rellenos sanitarios. Los resultados esperados con el desarrollo de este estudio son positivos, pues permiten la creación de un referente para la toma de decisiones que beneficien al medio ambiente, en relación a los impactos que los lixiviados generan sobre el recurso agua. Y también que alimentan una de las líneas de investigación dentro de las temáticas de profundización en la Especialización en Química Ambiental de la Universidad industrial de Santander.
Propuesta de mejora de la prestación de servicio de acueducto Cabrerana Servicios Públicos S.A E.S.P
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Mayorga Becerra, Edinson Gonzalo; Remolina Patiño, Jose Humberto
El objetivo de esta investigación proponer mejoras para corregir los aspectos técnicos del servicio prestado por el ACUEDUCTO CABRERANA SERVICIOS PÚBLICOS S.A.E.S.P. Para este propósito, se realizó una investigación de tipo propositivo; partiendo de una revisión bibliográfica normativa, teniendo como pilares la noma 2115 de 2007, el reglamento técnico de acueducto y saneamiento básico RAS 2000, el estudio nacional de agua EDNA del año 2014 y los informes de gestión de calidad emitidos por el instituto nacional de salud de Colombia, los cuales permitieron conocer los antecedentes y el estado del arte frente a esta problemática. Se efectuaron visitas que permitieron comprender el funcionamiento de la PTAP perteneciente al municipio de Cabrera-Santander en razón de identificar las falencias También se analizó la información interna referente a los resultados de calidad se analizaron sus efectos y consecuencias. Así mismo, se estructuró un conglomerado de propuestas referentes a cada ítem debidamente identificado durante la fase diagnóstica, para cumplir a cabalidad con el propósito del proyecto. Finalmente se estructuró un sistema de actividades acompañado con sus respectivos indicadores, en los cuales se especifican sus propósitos, objetivos y metas estableciendo como producto final un documento síntesis con el diagnóstico técnico y documental que permita establecer medidas correctivas basadas en los datos presentados. ABSTRACT
Conciencia evolutiva sobre la importancia del agua
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Castro Benavides, Cindy Paola; Vargas Fiallo, Luz Yolanda
A nivel mundial la preocupación de la contaminación del agua y la difícil accesibilidad a tan vital liquido hace que este proceso sea difícil de realizar ya que las condiciones socioeconómicas, políticas y culturales y malos procesos de gestión limiten a muchas comunidades marginadas de la prestación del servicio de acueducto y alcantarillado ocasionando que estos de manera inapropiada obtenga el agua sin el debido proceso trayendo como consecuencia para aparición de un sin número de enfermedades de patologías que afectan su salud. Aunque existen en Colombia una gran variedad de normativas que protegen y vigilan los procesos del manejo de los recursos hídricos y su aprovechamiento se sigue viendo en diferentes comunidades la ausencia de servicios óptimos de acueducto y alcantarillado este es ejemplo que ve reflejado en el municipio de Simacota en la parte baja donde queda ubicada la vereda de Pueblo Nuevo donde se encuentra el colegio Agroindustrial y el cual se provee del afluente artificial llamado Caño Maye Concepción el cual posee una alta carga de contaminantes orgánicos y por tal es la causa de diferentes enfermedades en la comunidad estudiantil siendo la mayor causa de inasistencia en la institución educativa este género alarma en los docentes por tanto se implementaron a nivel institucional estrategias pedagógicas sobre la problemática en contexto realizando sobre esta actividades de concientización sobre cuidados del agua, su manejo y usos para mejorar la calidad de vida de la comunidad estudiantil.
Estudio piloto de factibilidad técnica y económica para procesos de potabilización de agua utilizando como fuente de captación el rio magdalena y dos pozos subterráneos ubicados en el municipio de Puerto wilches, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Carranza Peña, Luis Gabriel; Vargas Fiallo, Luz Yolanda
Proporcionar agua de calidad a la población es una de las preocupaciones de toda empresa potabilizadora de agua, debido a esto, la presente monografía tiene como objetivo, buscar y evaluar nuevas fuentes de captación del preciado líquido en el municipio de Puerto Wilches, ajustando los actuales procesos técnico-operativos para conducir a un mejoramiento continuo logrando así, mayor cobertura de la prestación del servicio, donde la comunidad del área urbana y rural, se vean beneficiadas. Inicialmente, se realizó la revisión de cada una de las unidades, que conforman la planta potabilizadora de agua en el municipio, para describirlas y determinar los parámetros principales de operación. Se tomaron las muestras de agua cruda en los puntos de muestreo, para analizar y conocer sus características. Se realizó una simulación del proceso real a escala de laboratorio con el método de jarras para determinar así la dosis óptima de sustancias químicas. Los resultados obtenidos se compararon con la ficha actual de la planta, lo que sirvió de apoyo para definir la nueva fuente de captación de agua alterna y formular las estrategias de mejoras de tipo operacional a corto plazo, según su factibilidad técnica y económica, teniendo en cuenta los parámetros establecidos por la Resolución 2115 de 2007 de la normatividad colombiana.
Calidad del agua subzona hidrográfica de la quebrada La Gomez en el municipio de Sabana de Torres y Puerto Wilches, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Ardila Martinez, Jenny Cristina; Guerrero Salazar, William
El agua es un recurso natural esencial para las diferentes formas de vida, a sus alrededores se desarrollan diversas actividades socioeconómicas que generan contaminación al recurso hídrico. La presencia de sustancias que alteren o mejoren sus características determina su calidad y el uso que se le da en diversas labores. Conocer el estado ambiental de ríos y quebradas es fundamental para generar estrategias de protección, principalmente cuando han estado sujetos por largo tiempo a perturbaciones antropogénicas. Las estrategias para conservación de las corrientes hídricas que están sometidas a actividades humanas se elaboran a partir de análisis de calidad de agua. La subzona hidrográfica de la quebrada la Gómez, se caracteriza por tener ecosistemas de humedal y boscosos. En ella se dan procesos de sobreexplotación del recurso íctico, deforestación, aumento de la frontera ganadera y eutroficación de áreas de importancia ecológica como la Ciénaga de Paredes. En esta investigación se estableció la calidad y contaminación del agua en términos de mineralización, materia orgánica, sólidos suspendidos, fósforo total y pH. También se identificaron las zonas de riesgo considerando las condiciones críticas y se propusieron usos para el recurso hídrico. Con esto se encontraron zonas cuya calidad es desfavorable por la descarga de aguas residuales, se evidenció el impacto del aumento de sólidos suspendidos en época de lluvias, al igual que el de nutrientes y coliformes en periodo seco y el efecto de los bajos caudales en la autorecuperación de las corrientes evaluadas.
Líquidos iónicos y su importancia en la extracción de metales en aguas residuales
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Aranguren Benitez, Diana Carolina; Carreño Diaz, Luz Ángela
Los metales pesados son sustancias propias de la naturaleza, se encuentran distribuidos de manera equitativa, en el planeta y tienen aplicación en diferentes industrias.1 Cuando estos elementos no se disponen adecuadamente o cuando su distribución en la naturaleza se altera mediante actividades humanas se convierten en contaminantes para el medio ambiente. A nivel industrial se generan debido a actividades tales como la extracción minera, liberación de emisiones industriales; entre otros. La exposición de residuos metálicos ha ocasionado la contaminación del suelo, el agua superficial, subterránea y el aire. Es importante señalar que elementos como selenio, mercurio y manganeso son emitidos por fuentes en su mayoría naturales en algunas formas inorgánicas, sin embargo, por actividades antrópicas industriales, se genera una acumulación de estos metales usados en procesos productivos, los cuales se convierten en contaminantes peligrosos.2 Uno de los mayores problemas en la extracción de metales con solventes orgánicos tradicionales, es que presentan inconvenientes como la baja selectividad y volatilidad, el costo además de la contaminación del medio ambiente, la cual es provocada por la pérdida del solvente a la atmosfera. Gran parte de los disolventes usados en la industria "se pierden en el aire". Dentro del desarrollo en la búsqueda de soluciones amigables con el medio ambiente, está la opción del uso de los ﬁlíquidos iónicos o solventes verdesﬂ; los cuales esta formados por especies iónicas. Dentro de las grandes ventajas de estos compuestos están sus propiedades física. Debido a estas ventajas, los líquidos iónicos son grandes candidatos para su uso como extrantantes de iones metálicos.3 En esta monografía se presenta una revisión bibliográfica que incluye fuentes y toxicidad de algunos de estos metales pesados, permitiendo evidenciar la necesidad de estudiar su extracción por medio de compuestos que logren tal objetivo y que tengan como valor el cuidado del medio ambiente.
análisis y destino de los nuevos contaminantes emergentes en el agua
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Cruz Carrillo, Jessica Ximena; Olivero Verbel, Jesus
El desconocimiento sobre el destino de los productos que a diario consumimos, ha permitido que nuestros ecosistemas, en particular los acuáticos, se contaminen con estos compuestos o sus metabolitos. En general, estas sustancias químicas son denominadas Contaminantes Emergentes (CE), y agrupan aquellos que no son considerados para el análisis de calidad del agua o en regulaciones ambientales; sin embargo, su impacto sobre el medio ambiente y la salud es innegable. Las concentraciones a las que se encuentran son del orden de ppb-ppm, lo cual dificulta su detección, pero el hecho de ser introducidos contantemente en el medio, es preocupante dado que los sistemas actuales de tratamientos de agua residual no son efectivos a la hora de eliminarlos. En esta monografía se hace una revisión sobre los CE asociados por grupos según su uso, tales como medicamentos, nanomateriales, compuestos de estilo de vida y aseo, entre otros, exponiendo los lugares en donde se han detectado y los efectos asociados con su presencia. Adicionalmente fueron revisadas las técnicas de detección que se han usado para este tipo de estudios, obteniendo mejores resultados al integrar LC-MS/MS. Por su parte, los tratamientos de eliminación de los CE con mejores porcentajes de eficiencia son los de oxidación avanzada y osmosis inversa. En Colombia existen algunos estudios sobre CE en cuerpos de agua, y su presencia ha sido evidenciada en estos ecosistemas. Por lo anterior, es necesario invertir en el desarrollo e implementación de nuevos sistemas integrados para el tratamiento del agua que garanticen el control de estas sustancias.
Aplicaciones biológicas del mucilago residual producto del beneficio de café
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Pardo Rocha, Laura Fernanda; Combariza Montañez, Marianny Yajaira
El manejo inadecuado de los subproductos del beneficio del café, entre ellos el mucílago y la pulpa, produce impactos negativos en el medioambiente. Estos impactos son particularmente dramáticos en fuentes hídricas, pues para retirar el mucílago proveniente del proceso de fermentación es necesario efectuar lavados, que generan aguas residuales con una alta carga orgánica contaminante, lo cual se considera un punto débil de la industria cafetera. Es por esta razón que la problemática ambiental relacionada con el beneficio del café en Colombia, precisa acciones orientadas a la depuración y tratamiento de las aguas residuales producidas, de modo que se minimice el impacto negativo sobre los ecosistemas y se proteja el recurso hídrico. Lo anterior es importante, si se tiene en cuenta que la producción de café es uno de los sectores económicos que más proveen recursos a la economía colombiana. La producción de café se ha incrementado en el país, en el año 2014 por ejemplo, el precio de compra de carga de grano (125 kilos), pasó de $397.875 a $768.125, en el período comprendido entre enero y marzo, mostrando estabilidad en ese precio en los meses subsiguientes. Mayores niveles de producción, también traen consigo incremento en la contaminación de los recursos naturales, especialmente cuando se siguen prácticas tradicionales en el beneficio del café. (1) Actualmente de las 19 regiones caficultoras del país, no se tiene registro de cuántas de ellas implementan estrategias para aprovechar los subproductos como la pulpa y el mucílago y con ello evitar la contaminación ambiental. Desde esta perspectiva, esta propuesta de trabajo de monografía se orienta a realizar una revisión documental sobre las aplicaciones biológicas que pueden darse al mucílago de café con énfasis en las que provean beneficios tanto económicos como medioambientales.
Tratamiento de agua producida en campos de explotación de hidrocarburos, para disposición final mediante reinyección a pozos
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Esparza Plata, Raul Andres; Navarro Sarmiento, Juan Diego
El agua producida es un fluido inherente a la extracción de hidrocarburos cuya composición puede ser tóxica para los seres vivos y por ende para el equilibrio de los ecosistemas. Algunos de los componentes de mayor interés son los metales pesados, sales disueltas, grasas y aceites, compuestos orgánicos como los fenoles, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), y los compuestos BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno), además de los materiales radiactivos de origen natural (NORM). Este documento describe las prácticas de manejo para el agua producida, más utilizadas en el sector hidrocarburos siguiendo una jerarquía que prioriza la reducción en la fuente, la reutilización (manejo superficial) o el reciclado (reinyección a pozos) del agua producida, y finalmente, si ninguna de las anteriores opciones es viable, la disposición final al ambiente. De igual forma, se resume la normativa ambiental relacionada con la práctica de reinyección a pozos en Colombia, como una alternativa para el manejo ambiental responsable del agua producida. Así mismo, se describen las tecnologías de tratamiento del agua producida más utilizadas en el sector. El uso de alguna o un conjunto de estas tecnologías, dependerá del destino que se determine para el agua producida tratada, y de sus características físico-químicas y microbiológicas al momento de alcanzar la superficie.
Contaminantes emergentes en el agua y sus implicaciones ambientales : resistencia a los antibióticos betalactámicos, un problema a escala mundial
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Castellanos Suarez, Diego Fernando; Restrepo Manrique, Ricardo
Actualmente, los antibióticos como contaminantes emergentes son un tema de mucha preocupación por sus efectos en la biota acuática. La liberación constante de antimicrobianos al ambiente ha generado durante mucho tiempo que patógenos bacterianos de gran importancia clínica como Escherichia coli, sean consideradas una amenaza, debido a la resistencia adquirida a los diferentes antibióticos de importancia médica, como por ejemplo los betalactámicos. Estudios han permitido determinar que estos compuestos no sólo afectan las comunidades microbianas, sino también otros grupos de organismos acuáticos y terrestres que presentan funciones ecológicas importantes, como el fitoplancton y las macrófitas. Los contaminantes emergentes de origen antibiótico betalactamico siguen su constancia de crecimiento por el abuso excesivo de estos en los diferentes tratamientos de enfermedades que a la postre generaran sinergismo de resistencia llevando a estos antibióticos sean cada vez más concentrados y por ende sean causantes de nuevas anomalías en los ecosistemas acuáticos. Objetives: Desarrollar redes de monitoreo y vigilancia como plan de contención para este problema a nivel mundial, e identificar los factores que facilitan Conclusiones: Los antimicrobianos han acelerado el desarrollo de mecanismos biológicos de resistencia de las bacterias, como estrategia para sobrevivir a condiciones adversas impuestas por la contaminación antropogénica. Esta presión selectiva ha permitido también la aparición de eventos de transferencia de elementos genéticos móviles, los cuales han ocasionado una rápida adquisición de genes codificantes de proteínas relacionadas con los mecanismos de resistencia
Biolixiviación para una minería limpia y amigable con el ambiente
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Bautista Lobo, Fray Luis; Yepes Castano, Maria Alejandra
La minería a nivel mundial y nacional genera diariamente toneladas de contaminante que son arrojados a los diferentes afluentes hídricos, suelos y el aire en sus procesos de extracción y tratamiento de los diferentes minerales; la destrucción de una gran variedad de ecosistemas ha llevado a los grandes países, a la toma de conciencia sobre las consecuencias que trae el excesivo uso de sustancias químicas en la minería, que contaminan a nuestro planeta y el preocupante cambio del estado climático, el calentamiento global, toda esta problemática generada por el desarrollo antropogénicas. Mediante una revisión bibliográfica relacionada con los diferentes problemáticas y soluciones mediante el uso de tecnologías limpias desarrolladas por el trabajo multidisplinario de la biotecnología, la microbiología y la minera se creó la biolixiviación como una nueva alternativa para el proceso de minerales de baja ley y refractarios. Justificación: La biolixiviación como tecnología aparece como una herramienta para desarrollar una minería limpia y amigable con el ambiente, los métodos y protocolos que nos brinda la biolixiviación permiten la identificación, aislamiento y cultivo de microorganismos que tienen la capacidad de disolver y exponer los minerales, mediante procesos metabólicos naturales en forma directa o indirecta en áreas donde se encuentran minerales de baja ley o refractarios que por métodos convencionales hacen que su explotación sea costosa y contaminante. Por ser una tecnología relativamente nueva tiene sus ventajas y desventajas en comparación con los métodos mineros actuales. Conclusión: La biolixiviación es el futuro de la minería y del medio ambiente, el desarrollo y avance en esta área garantizan a las nuevas generaciones la disminución y mitigación de contaminantes que permitan preservar los recursos como el agua, los suelos y parte del aire

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