120 research outputs found
UAS architecture for forest fire remote sensing
This paper presents the hardware/software
architecture of the Sky-Eye UAS prototype. In particular
it details the hardware of the prototype, its operational
concept and the software avionics architecture. The
software architecture is named UAS Service Abstraction
Layer (USAL) and consists on the set of standard services
required for most UAS missions. The USAL is a
distributed architecture which follows the publish /
subscribe communication paradigm, allowing fast
development of new functionalities. We describe the
USAL services required to properly manage the remote
sensing mission of hot spot detection. This includes the
sensor management, data storage, communications,
image processing, flight plan management and mission
management.Postprint (published version
Residential Radon in Central and South America: A Systematic Review.
Radon gas is a pulmonary carcinogen and the second leading cause of lung cancer after smoking. There are many countries that have not implemented measures to reduce the risk it poses to the general population. The aim of this study was to locate available evidence on exposure to residential radon and the regulations to monitor and control this across Central and South America, by conducting a review of the scientific literature and government documents in accordance with the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines. This review included 31 studies which had taken measurements of radon in these countries. While Brazil, Argentina, and Peru have undertaken most research, no country in Central and South America has a national map of exposure to residential radon. The prevalence of exposure to radon was uneven, both among the different countries and within individual countries. No country has regulations to prevent the entry of radon into homes, and nine countries have not set maximum permissible concentrations for residential radon. There is a limited number of studies in South and Central America, with a limited spatial coverage, and there is a need to improve knowledge on exposure to residential radon and its effects, and for governments to take the necessary actions to introduce preventive measures in their statutory regulations
Monitoring and diagnosis of energy consumption in wastewater treatment plants. A state of the art and proposals for improvement
In response to strong growth in energy intensive wastewater treatment, public agencies and industry began to explore and implement measures to ensure achievement of the targets indicated in the 2020 Climate and Energy Package. However, in the absence of fundamental and globally recognized approach evaluating wastewater treatment plant (WWTP) energy performance, these policies could be economically wasteful. This paper gives an overview of the literature of WWTP energy-use performance and of the state of the art methods for energy benchmarking. The literature review revealed three main benchmarking approaches: normalization, statistical techniques and programming techniques, and advantages and disadvantages were identified for each one. While these methods can be used for comparison, the diagnosis of the energy performance remains an unsolved issue. Besides, a large dataset of WWTP energy consumption data, together with the methods for synthesizing the information, are presented and discussed. It was found that no single key performance indicators (KPIs) used to characterize the energy performance could be used universally. The assessment of a large data sample provided some evidence about the effect of the plant size, dilution factor and flowrate. The technology choice, plant layout and country of location were seen as important elements that contributed to the large variability observed
Mechanism of enzymatic degradation of the azo dye Orange II determined by ex situ 1H nuclear magnetic resonance and electrospray ionization-ion trap mass spectrometry
Removal of azo dye effluents generated by textile photography industries is a main issue in wastewater treatment. Enzymatic treatment of dyes appears to be one of the most efficient processes for their degradation. The elucidation of degradation pathways is of special interest considering health and environmental priorities. Ex situ nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and electrospray ionization (ESI)-ion trap mass spectrometry performed directly on incubation medium have been used for the first time to follow kinetics of sulfonated azo dye Orange II enzymatic degradation. Nine transformation products were identified using these complementary analyses performed ex situ without any prior treatment. Three types of cleavage are proposed for the degradation pathway: (i) a symmetrical splitting of the azo linkage that leads to the formation of 4-aminobenzenesulfonate (and 1-amino-2-naphthol, not detected); (ii) an asymmetrical cleavage on the naphthalene side that generates 1,2-naphthoquinone and 4-diazoniumbenzenesulfonate as products, with the latter one being transformed into 4-hydroxybenzensulfonate; and (iii) a third degradation pathway that leads to 2-naphthol and 4-hydroxybenzenesulfonate. Moreover, three other intermediates have been identified. This study, which constitutes the first concomitant use of 1H NMR spectroscopy and ESI-ion trap mass spectrometry in this field, illustrates the indubitable interest of the ex situ approac
Evaluación de un sistema de calentamiento de aire apto para secado solar indirecto de perejil
En este trabajo se analiza la viabilidad de un secador solar indirecto, formado por tres componentes básicos: un colector de agua, un intercambiador de calor agua-aire y la cámara de secado. Se considera que el elemento condicionante en esta propuesta lo constituye el intercambiador de calor, ya que debe proporcionar la potencia mínima requerida para el secado y posibilitar el flujo termosifónico. El objetivo de este trabajo fue construir un intercambiador de calor agua-aire de bajo costo, a partir de materiales en desusos y evaluar experimentalmente el flujo termosifónico y la disponibilidad de la potencia térmica mínima requerida para el secado de perejil. El flujo aire a través del intercambiador es forzado, impulsado por un ventilador de 12 V. Los resultados de los ensayos, se presentan en gráficos y se concluye que el sistema propuesto constituye un diseño viable e idóneo en relación al secado indirecto aplicado a productos agrícolas.Tema 2: Energía solar, aplicaciones agrícolas e industriales.Facultad de Arquitectura y Urbanism
Evaluación de un sistema de calentamiento de aire apto para secado solar indirecto de perejil
En este trabajo se analiza la viabilidad de un secador solar indirecto, formado por tres componentes básicos: un colector de agua, un intercambiador de calor agua-aire y la cámara de secado. Se considera que el elemento condicionante en esta propuesta lo constituye el intercambiador de calor, ya que debe proporcionar la potencia mínima requerida para el secado y posibilitar el flujo termosifónico. El objetivo de este trabajo fue construir un intercambiador de calor agua-aire de bajo costo, a partir de materiales en desusos y evaluar experimentalmente el flujo termosifónico y la disponibilidad de la potencia térmica mínima requerida para el secado de perejil. El flujo aire a través del intercambiador es forzado, impulsado por un ventilador de 12 V. Los resultados de los ensayos, se presentan en gráficos y se concluye que el sistema propuesto constituye un diseño viable e idóneo en relación al secado indirecto aplicado a productos agrícolas.Tema 2: Energía solar, aplicaciones agrícolas e industriales.Facultad de Arquitectura y Urbanism
Mixtures of Ethylammonium Nitrate and Ethylene Carbonate: Bulk and Interfacial Analysis
[Abstract] The structure and dynamics of binary mixtures of a protic ionic liquid (ethylammonium nitrate) and ethylene carbonate are studied by means of atomistic molecular dynamics simulations and experimental measurements both in bulk and at the electrochemical interface. The solubility limit was experimentally found at 0.6 carbonate molar fraction. Likewise, density and conductivity experimental data are compared with computational results. Also, distribution and correlation functions obtained from bulk simulations are analyzed in the miscible range to clarify the role of the carbonate in the coordination and diffusion of ionic species. Understanding the evolution of the hydrogen bond network is of particular importance since its strength is detected as the most relevant feature in the structural organization of the mixture. Regarding the effects of the presence of an interface, the orientations of the molecules and the density and charge profiles are calculated both in the absence and in the presence of an electric field. This analysis reveals the tendency of the carbonate to displace the ionic liquid from the near-wall region when concentration is increased.The financial support of the Spanish Ministry of Science and Innovation (PID2021-126148NA-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/FEDER, UE) is gratefully acknowledged. Moreover, this work was funded by the Xunta de Galicia (ED431E 2018/08 and GRC ED431C 2020/10). All these research projects were partially supported by FEDER. Authors acknowledge P. Rojo-Garea (iMATUS, University of Santiago de Compostela) for the technical support in conductivity experimental measurements. A.R.P. thanks the Spanish Ministry of Education for his FPU grant. M.O.L. wishes to thank the Xunta the Galicia for his “Axudas de apoio á etapa predoutoral” grant. T. M. M. acknowledges her contract funded by the pilot program of the USC for the recruitment of distinguished research personnel—call 2021 under the agreement between the USC and the Santander Bank for 2021–2024. H.M.C. thanks the USC for his “Convocatoria de Recualificación do Sistema Universitario Español-Margarita Salas” postdoctoral grant under the “Plan de Recuperación Transformación” program funded by the Spanish Ministry of Universities with European Union's NextGenerationEU funds. P.V. thanks the Spanish Ministry of Education for his FPI grant. J.J.P. thanks I2C postdoctoral Program of Xunta de Galicia. R.L.C. acknowledges his Predoctoral Contract under the framework of the project PID2021-126148NA-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/FEDER, UE. Facilities provided by the Galician Supercomputing Centre (CESGA) are also acknowledgedXunta de Galicia; ED431E 2018/08Xunta de Galicia; GRC ED431C 2020/1
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
Microbial catabolic activities are naturally selected by metabolic energy harvest rate
The fundamental trade-off between yield and rate of energy harvest per unit of substrate has been largely discussed as a main characteristic for microbial established cooperation or competition. In this study, this point is addressed by developing a generalized model that simulates competition between existing and not experimentally reported microbial catabolic activities defined only based on well-known biochemical pathways. No specific microbial physiological adaptations are considered, growth yield is calculated coupled to catabolism energetics and a common maximum biomass-specific catabolism rate (expressed as electron transfer rate) is assumed for all microbial groups. Under this approach, successful microbial metabolisms are predicted in line with experimental observations under the hypothesis of maximum energy harvest rate. Two microbial ecosystems, typically found in wastewater treatment plants, are simulated, namely: (i) the anaerobic fermentation of glucose and (ii) the oxidation and reduction of nitrogen under aerobic autotrophic (nitrification) and anoxic heterotrophic and autotrophic (denitrification) conditions. The experimentally observed cross feeding in glucose fermentation, through multiple intermediate fermentation pathways, towards ultimately methane and carbon dioxide is predicted. Analogously, two-stage nitrification (by ammonium and nitrite oxidizers) is predicted as prevailing over nitrification in one stage. Conversely, denitrification is predicted in one stage (by denitrifiers) as well as anammox (anaerobic ammonium oxidation). The model results suggest that these observations are a direct consequence of the different energy yields per electron transferred at the different steps of the pathways. Overall, our results theoretically support the hypothesis that successful microbial catabolic activities are selected by an overall maximum energy harvest rate
Null Genotypes of GSTM1 and GSTT1 Contribute to Risk of Cervical Neoplasia: An Evidence-Based Meta-Analysis
- …