Tendencias de la investigación en Ingeniería Ambiental

Esta obra incluye las memorias del Simposio “Tendencias de la Investigación en Ingeniería Ambiental”, organizado por el Grupo de Investigaciones y Mediciones Ambientales (GEMA), realizado en la Universidad de Medellín en agosto de 2007. El texto está conformado por 14 capítulos agrupados en cuatro partes. En la primera se agrupan los trabajos relacionados con la calidad y alternativas de tratamiento del agua e hidráulica ambiental (capítulos 1 al 4). La segunda trata temas relacionados con la contaminación atmosférica y calidad del aire (capítulos 5 al 6). La tercera está relacionada con las tecnologías ambientales para la recuperación y conservación de suelos (capítulos 7 al 10) y la cuarta y última comprende las temáticas asociadas con la sostenibilidad ambiental del territorio (capítulos 11 al 14). En este sentido, estamos convencidos del valioso aporte que el libro dará a la comunidad científica, por ser este un documento de divulgación de resultados de investigación en ingeniería ambiental.PRÓLOGO............13 PRESENTACIÓN.............15 PRIMERA PARTE CALIDAD Y ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DEL AGUA HIDRÁULICA AMBIENTAL Capítulo 1 PRETRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES MEDIANTE FOTO-FENTON SOLAR A ESCALA INDUSTRIAL ACOPLADO A BIOTRATAMIENTO CON FANGOS ACTIVOS INMOVILIZADOS Manuel Ignacio Maldonado, Isabel Oller, Wolfgang Gernjak, Sixto Malato 1.1 INTRODUCCIÓN............19 1.2 MATERIALES Y MÉTODOS.............21 1.2.1 Reactivos............21 1.2.2 Determinaciones analíticas.............22 1.2.3 Dispositivo experimental.............23 1.3 R ESULTADOS Y DISCUSIÓN............ 27 1.3.1 Tratamiento foto-Fenton solar............27 1.3.2 Biotratamiento mediante fangos activos inmovilizados.............33 1.3.3 Sistema combinado foto-Fenton solar-biológico aeróbico............35 1.4 CONCLUSIONES............. 42 Capítulo 2 DEGRADACIÓN DE LA ATRAZINA EN SOLUCIÓN ACUOSA USANDO RADIACIÓN UV Y PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA Margarita Hincapié, Gustavo Peñuela, Manuel I. Maldonado, Sixto Malato 2.1 INTRODUCCIÓN..............47 2.2 SECCIÓN EXPERIMENTAL..............53 2.2.1 Materiales.............53 2.2.2 Metodología...............53 2.2.3 Determinación analítica..............55 2.2.4 Determinación de la toxicidad...............55 2.3 R ESULTADOS Y DISCUSIÓN...............56 2.3.1 Hidrólisis..............56 2.3.2 Fotólisis y fotocatálisis con TiO2 Degussa P25.............56 2.3.3 Efecto de los agentes oxidantes peróxido de hidrógeno y persulfato de sodio en la fotocatálisis..............59 2.3.4 Proceso foto Fenton..............63 2.3.5 Evaluación de los aniones inorgánicos durante los dos tratamientos.............66 2.3.6 Cuantificación e identificación de los productos de degradación...............68 2.3.7 Evaluación de la toxicidad...............71 2.4 CONCLUSIONES...............74 Capítulo 3 HUMEDALES ARTIFICIALES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Nazly E. Sánchez P., Gustavo A. Peñuela M., Juan C. Casas Z. 3.1 INTRODUCCIÓN...............81 3.2 MARCO TEÓRICO...............83 3.2.1 Humedales construidos para el tratamiento de aguas residuales..............84 3.2.2 Clasificación de los humedales.............85 3.2.3 Ventajas y desventajas de los humedales subsuperficiales..............87 3.2.4 Aspectos a considerar en los humedales subsuperficiales..............88 3.3 MATERIALES Y MÉTODOS.................89 3.3.1 Diseño y construcción de los humedales a escala piloto..............89 3.3.2 Componentes del agua residual sintética................90 3.3.3 Siembra y aclimatación de plantas............... 90 3.3.4 Muestreos............91 3.4 R ESULTADOS Y DISCUSIÓN..............91 3.4.1 pH..............91 3.4.2 Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5)..............92 3.4.3 Carbono orgánico total (COT)................94 3.5 CONCLUSIONES................95 Capítulo 4 DESCRIPCIÓN DE LA DINÁMICA OCEANOGRÁFICA DEL GOLFO DE URABÁ UTILIZANDO MEDICIONES DE CAMPO Luis Javier Montoya Jaramillo, Francisco Mauricio Toro Botero 4.1 INTRODUCCIÓN...............103 4.2 DATOS Y MÉTODOS................107 4.3 DISCUSIÓN..............118 4.4 CONCLUSIONES............. 120 SEGUNDA PARTE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y CALIDAD DEL AIRE Capítulo 5 IMPACTO DE LAS MOTOCICLETAS EN LA CALIDAD DEL AIRE. ESTUDIO DE CASO: MONTERÍA Carlos Alberto Echeverri Londoño 5.1 INTRODUCCIÓN.................127 5.2 MATERIALES Y MÉTODOS...............131 5.2.1 S elección de los sitios de medición...............131 5.2.2 Período de medición................131 5.2.3 Parámetros seleccionados...............132 5.2.4 Equipos y materiales utilizados..............132 5.2.5 Índices de calidad del aire..............133 5.2.6 Legislación.............. 138 5.2.7 Inventario de emisiones..............141 5.3 RESULTADOS...............142 5.3.1 Calidad del aire y calidad acústica................142 5.3.2 Emisiones vehiculares.............150 5.3.3 Inventario de emisiones.............155 5.4 CONCLUSIONES.............. 158 5.5 RECOMENDACIONES............. 160 Capítulo 6 ROMPIMIENTO DE LA INVERSIÓN TÉRMICA EN EL VALLE DE ABURRÁ Ángela M. Rendón, José F. Jiménez, Carlos Palacio 6.1 INTRODUCCIÓN...............163 6.2 MEDICIÓN DE VARIABLES ATMOSFÉRICAS..............164 6.3 CAMPAÑAS DE MEDICIÓN.............165 6.4 RESULTADOS..............166 6.5 CONCLUSIONES................170 TERCERA PARTE TECNOLOGÍAS AMBIENTALES PARA LA RECUPERACIÓN Y CONSERVACIÓN DE SUELOS Capítulo 7 ESTRUCTURA MODELO DE LA PARTÍCULA FUNDAMENTAL DEL COMPOST Carlos E. Arroyave M., Carlos A. Peláez J. 7.1 INTRODUCCIÓN..............177 7.2 MATERIALES Y EQUIPOS.............178 7.2.1 Materias primas y planta de compostaje............178 7.2.2 Obtención de fracciones............. 182 7.2.3 Análisis estadístico.............184 7.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN.............184 7.3.1 Caracterización fisicoquímica del material de RSUsf...........184 7.3.2 Tamaño de partícula.............185 7.3.3 Análisis instrumental................187 7.3.4 Modelo de partícula..............194 7.4 CONCLUSIONES..............195 Capítulo 8 DEGRADACIÓN DE HEXACLOROCICLOHEXANO (HCH) CON HONGOS DE PODREDUMBRE DE LA MADERA Juan Carlos Quintero Díaz, Gumersindo Feijoo, Juan Manuel Lema 8.1 INTRODUCCIÓN..............199 8.2 MATERIALES Y MÉTODOS..............204 8.2.1 Microorganismos.............204 8.2.2 Ensayos de selección de los hongos de podredumbre de la madera.............204 8.2.3 Ensayos de degradación de HCH en medio líquido.............205 8.2.4 Ensayos de degradación de HCH en sobre suelo contaminado.............205 8.2.5 Extracción y análisis de los isómeros de HCH.............208 8.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN..............209 8.3.1 Selección de los microorganismos.............209 8.3.2 Degradación de HCH en medio líquido.............210 8.3.3 Degradación de HCH en fase sólida.............212 8.4 CONCLUSIONES.............. 220 Capítulo 9 AVANCES EN LA PROPAGACIÓN ASIMBIÓTICA IN VITRO DE ORQUÍDEAS CON ESPECIAL ÉNFASIS EN EL GÉNERO CATTLEYA Liliana R. Botero, María A. Jaramillo, Óscar O. Ossa R., Tatiana Saldarriaga F., Estefanía Ortiz R. 9.1 INTRODUCCIÓN...............227 9.2 MATERIALES Y MÉTODOS...............231 9.2.1 Evaluación de la metodología de desinfección de cápsulas de orquídeas.............231 9.2.2 Evaluación del efecto de un abono comercial y un suplemento comercial de banano............239 9.3 R ESULTADOS Y DISCUSIÓN..............242 9.3.1 Ensayos de desinfección...............242 9.3.2 Resultados del efecto de un abono comercial y un suplemento de banano comercial....246 9.4 CONCLUSIONES..............254 Capítulo 10 MOVILIDAD DEL BRAVONIL 720 (CLOROTALONILO) A TRAVÉS DE LA ZONA NO SATURADA Y SATURADA DE UN ACUÍFERO LIBRE SIMULADO Idalia Jacqueline López Sánchez, Gustavo Antonio Peñuela Mesa 10.1 INTRODUCCIÓN...............259 10.2 MATERIALES Y MÉTODOS...............261 10.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN..............269 10.4 CONCLUSIONES..............292 CUARTA PARTE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL TERRITORIO Capítulo 11 LA RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL COMO COMPONENTE DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL John Fredy López Pérez 11.1 INTRODUCCIÓN...............299 11.2 UNA LECTURA DE LA SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DESDE UN PUNTO DE VISTA SOCIAL..............300 11.3 EL CONCEPTO DE LA RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL...............303 11.4 LA RESPONSABILIDAD SOCIAL COMO ESPACIO PARA L A SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL.............309 11.5 ESBOZOS DE UN CASO: EL SECTOR ELÉCTRICO COLOMBIANO..............311 11.6 CONCLUSIONES..............319 Capítulo 12 DETERMINACIÓN ESPACIAL DE ÁREAS DE IMPORTANCIA ESTRATÉGICA El caso de microcuencas abastecedoras de acueductos veredales del municipio de Medellín Joaquín Hincapié, Álvaro Lema 12.1 INTRODUCCIÓN................323 12.2 LA NOCIÓN DE ÁREA DE IMPORTANCIA ESTRATÉGICA...............325 12.3 LA IDEA DE LOS SERV ICIOS AMBIENTALES..............328 12.4 ESTRATEGIA METODOLÓGICA EN LA IDENTIFICACIÓN Y DETERMINACIÓN DE LAS ÁREAS DE IMPORTANCIA ESTRATÉGICA............332 12.5 L OS RESULTADOS DEL MODELO...............359 12.6 CONCLUSIONES............. 361 Capítulo 13 LA EDUCACIÓN AMBIENTAL EN LA TRANSFORMACIÓN DE LA CULTURA Luz Ángela Peña Marín, Alba Miriam Vergara Vargas 13.1 INTRODUCCIÓN..............369 13.2 APROXIMACIÓN CONCEPTUAL...............370 13.2.1 La reflexividad...............372 13.2.2 La construcción del otro...............374 13.2.3 El discurso.............. 372 13.2.4 La autonomía y la participación..............375 13.2.5 La educación ambiental y el desarrollo humano..............378 13.2.6 Base conceptual de la educación ambiental..............380 13.2.7 Contexto sociocultural..............382 13.2.8 Diagnóstico de la educación ambiental y la administración de los recursos naturales..............392 13.2.9 Criterios corporativos de educación ambiental.............394 13.3 CONCLUSIONES...............398 Capítulo 14 ENFOQUE CONCEPTUAL DE UN SISTEMA DE INDICADORES AMBIENTALES PARA LA EVALUACIÓN DE LOS POT: municipios del Valle de San Nicolás Oriente Antioqueño Carolina Arias Muñoz, Diana Elizabeth Valencia Londoño, Boris Puerto López 14.1 INTRODUCCIÓN...............401 14.2 ENFOQUE CONCEPTUAL DEL SISTEMA DE INDICADORES..............406 14.2.1 Primera aproximación: el enfoque de impacto ambiental..............406 14.2.2 Enfoque sistémico: de la sostenibilidad ambiental..............408 14.3 PROPUESTA FINAL DE INDICADORES E ÌNDICE DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL POT ISAPOT.............424 14.4 R EFLEXIONES FINALES..............42

Antitumor activity against murine lymphoma L5178Y model of proteins from cacao (Theobroma cacao L.) seeds in relation with in vitro antioxidant activity

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Recently, proteins and peptides have become an added value to foodstuffs due to new knowledge about its structural analyses as related to antioxidant and anticancer activity. Our goal was to evaluate if protein fractions from cacao seeds show antitumor activity on lymphoma murine L5178Y model. The antioxidant activity of these fractions was also evaluated with the aim of finding a correlation with the antitumor activity.</p> <p>Methods</p> <p>Differential extraction of proteins from unfermented and semi-fermented-dry cacao seeds was performed and characterized by SDS-PAGE and FPLC size-exclusion chromatography. Antitumor activity was evaluated against murine lymphoma L5178Y in BALB/c mice (6 × 10⁴cells i.p.), with a treatment oral dose of 25 mg/kg/day of each protein fraction, over a period of 15 days. Antioxidant activity was evaluated by the ABTS⁺and ORAC-FL assays.</p> <p>Results</p> <p>Albumin, globulin and glutelin fractions from both cacao seed type were obtained by differential solubility extraction. Glutelins were the predominant fraction. In the albumin fraction, polypeptides of 42.3 and 8.5 kDa were found in native conditions, presumably in the form of two peptide chains of 21.5 kDa each one. The globulin fraction presented polypeptides of 86 and 57 kDa in unfermented cacao seed that produced the specific-cacao aroma precursors, and after fermentation the polypeptides were of 45 and 39 kDa. The glutelin fraction presented proteins >200 kDa and globulins components <100 KDa in lesser proportion. Regarding the semifermented-dry cacao seed, it was observed that the albumin fraction showed antitumoral activity, since it caused significant decreases (p < 0.05) in the ascetic fluid volume and packed cell volume, inhibiting cell growth in 59.98 ± 13.6% at 60% of the population; while the greatest antioxidant capacity due to free radical scavenging capacity was showed by the albumin and glutelin fraction in both methods assayed.</p> <p>Conclusion</p> <p>This study is the first report on the biological activity of semifermented-dry cacao protein fractions with their identification, supporting the traditional use of the plant. The albumin fraction showed antitumor and free radical scavenging capacity, however both activities were not correlated. The protein fractions could be considered as source of potential antitumor peptides.</p

Resolver problemas sociales: hacia una metodología de nodos articuladores (Complexus 11)

Los autores nos comparten sus experiencias y búsquedas, desde sus enfoques teóricos particulares y al mismo tiempo desde un trabajo de interconexión intrauniversitaria para la producción de conocimiento, metodologías y herramientas orientadas a solucionar integralmente problemáticas sociales complejas y con escenarios cambiantes

Detection of all four dengue serotypes in Aedes aegypti female mosquitoes collected in a rural area in Colombia

The Aedes aegypti vector for dengue virus (DENV) has been reported in urban and periurban areas. The information about DENV circulation in mosquitoes in Colombian rural areas is limited, so we aimed to evaluate the presence of DENV in Ae. aegypti females caught in rural locations of two Colombian municipalities, Anapoima and La Mesa. Mosquitoes from 497 rural households in 44 different rural settlements were collected. Pools of about 20 Ae. aegypti females were processed for DENV serotype detection. DENV in mosquitoes was detected in 74% of the analysed settlements with a pool positivity rate of 62%. The estimated individual mosquito infection rate was 4.12% and the minimum infection rate was 33.3/1,000 mosquitoes. All four serotypes were detected; the most frequent being DENV-2 (50%) and DENV-1 (35%). Two-three serotypes were detected simultaneously in separate pools. This is the first report on the co-occurrence of natural DENV infection of mosquitoes in Colombian rural areas. The findings are important for understanding dengue transmission and planning control strategies. A potential latent virus reservoir in rural areas could spill over to urban areas during population movements. Detecting DENV in wild-caught adult mosquitoes should be included in the development of dengue epidemic forecasting models

Development and validation of HERWIG 7 tunes from CMS underlying-event measurements

This paper presents new sets of parameters (“tunes”) for the underlying-event model of the HERWIG7 event generator. These parameters control the description of multiple-parton interactions (MPI) and colour reconnection in HERWIG7, and are obtained from a fit to minimum-bias data collected by the CMS experiment at s=0.9, 7, and 13Te. The tunes are based on the NNPDF 3.1 next-to-next-to-leading-order parton distribution function (PDF) set for the parton shower, and either a leading-order or next-to-next-to-leading-order PDF set for the simulation of MPI and the beam remnants. Predictions utilizing the tunes are produced for event shape observables in electron-positron collisions, and for minimum-bias, inclusive jet, top quark pair, and Z and W boson events in proton-proton collisions, and are compared with data. Each of the new tunes describes the data at a reasonable level, and the tunes using a leading-order PDF for the simulation of MPI provide the best description of the dat

MUSiC : a model-unspecific search for new physics in proton-proton collisions at root s=13TeV

Results of the Model Unspecific Search in CMS (MUSiC), using proton-proton collision data recorded at the LHC at a centre-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb(-1), are presented. The MUSiC analysis searches for anomalies that could be signatures of physics beyond the standard model. The analysis is based on the comparison of observed data with the standard model prediction, as determined from simulation, in several hundred final states and multiple kinematic distributions. Events containing at least one electron or muon are classified based on their final state topology, and an automated search algorithm surveys the observed data for deviations from the prediction. The sensitivity of the search is validated using multiple methods. No significant deviations from the predictions have been observed. For a wide range of final state topologies, agreement is found between the data and the standard model simulation. This analysis complements dedicated search analyses by significantly expanding the range of final states covered using a model independent approach with the largest data set to date to probe phase space regions beyond the reach of previous general searches.Peer reviewe

Measurement of prompt open-charm production cross sections in proton-proton collisions at root s=13 TeV

The production cross sections for prompt open-charm mesons in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13TeV are reported. The measurement is performed using a data sample collected by the CMS experiment corresponding to an integrated luminosity of 29 nb(-1). The differential production cross sections of the D*(+/-), D-+/-, and D-0 ((D) over bar (0)) mesons are presented in ranges of transverse momentum and pseudorapidity 4 < p(T) < 100 GeV and vertical bar eta vertical bar < 2.1, respectively. The results are compared to several theoretical calculations and to previous measurements.Peer reviewe

Measurement of B-c(2S)(+) and B-c*(2S)(+) cross section ratios in proton-proton collisions at root s=13 TeV

Peer reviewe

Reconstruction of signal amplitudes in the CMS electromagnetic calorimeter in the presence of overlapping proton-proton interactions

A template fitting technique for reconstructing the amplitude of signals produced by the lead tungstate crystals of the CMS electromagnetic calorimeter is described. This novel approach is designed to suppress the contribution to the signal of the increased number of out-of-time interactions per beam crossing following the reduction of the accelerator bunch spacing from 50 to 25 ns at the start of Run 2 of the LHC. Execution of the algorithm is sufficiently fast for it to be employed in the CMS high-level trigger. It is also used in the offline event reconstruction. Results obtained from simulations and from Run 2 collision data (2015-2018) demonstrate a substantial improvement in the energy resolution of the calorimeter over a range of energies extending from a few GeV to several tens of GeV.Peer reviewe

Observation of the Production of Three Massive Gauge Bosons at root s=13 TeV

The first observation is reported of the combined production of three massive gauge bosons (VVV with V = W, Z) in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV. The analysis is based on a data sample recorded by the CMS experiment at the CERN LHC corresponding to an integrated luminosity of 137 fb(-1). The searches for individualWWW, WWZ, WZZ, and ZZZ production are performed in final states with three, four, five, and six leptons (electrons or muons), or with two same-sign leptons plus one or two jets. The observed (expected) significance of the combinedVVV production signal is 5.7 (5.9) standard deviations and the corresponding measured cross section relative to the standard model prediction is 1.02(-0.23)(+0.26). The significances of the individual WWW and WWZ production are 3.3 and 3.4 standard deviations, respectively. Measured production cross sections for the individual triboson processes are also reported