Examinando por Materia "Calidad de agua"

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    Alteración de las propiedades físicas del suelo bajo diferentes usos y su relación con la calidad del recurso hídrico en la parte media de la microcuenca del río Lili
    (Universidad del Valle, 2015) Tapiero Morales, Jennifer; Delgado, Diana Maria; Urrutia Cobo, Norberto
    Los suelos y las aguas son dos componentes de los ecosistemas cuya conservación debe abordarse de manera conjunta. Diferentes propiedades del suelo controlan su capacidad de almacenar y transmitir el agua hacia zonas más profundas. Es preocupante la amenaza que presenta el recurso suelo a causa de manejos y actuaciones antrópicas, que afectan directamente la calidad de las aguas tanto subterráneas como superficiales, trasladando o creando nuevos problemas en otros compartimentos ambientales. El presente documento contiene un análisis sobre el estado de las propiedades físicas e hidrodinámicas del suelo en la microcuenca del Río Lili, medidas en diferentes usos de suelo categorizados como: bosque, agrícola 1, minería, guadua y agrícola 2; que permite conocer el impacto que tiene cada actividad ejercida sobre estos. Así mismo, se midieron propiedades del agua que dan indicios de su calidad, y que a su vez se relacionan con el estado de los suelos. De lo cual, se obtuvo que la zona presenta suelos con densidades aparentes aceptables, humedades gravimétricas medias, porosidades totales excelentes y excesivas, poca estructura; sumado a una calidad de agua deficiente lo que nos da a concluir que este patrimonio de la comunidad se encuentra amenazado por múltiples factores que nos permiten categorizarla como un área en vía de extinción.
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    Análisis de la operación y mantenimiento de la filtración en gravas de flujo ascendentes a escala real
    (Universidad del Valle, 2012) Posso Marín, Diana María; Sánchez Torrez, Luis Darío
    La Filtración en Múltiples Etapas, FiME es una alternativa tecnológica para mejoramiento de la calidad de agua de consumo que actualmente es aprovechada en comunidades rurales. FiME consta de tres etapas de tratamiento: Filtro Grueso Dinámico (FGDi), Filtro Grueso Ascendente (FGA) que son pre-tratamientos en medios granulares gruesos y Filtro Lento en Arena (FLA) como etapa microbiológica. Este trabajo de grado se orientó a entender el funcionamiento a escala real de los FGA. El estudio se realizó en las siguientes plantas de tratamiento: El Retiro, La Sirena, Golondrinas y Arroyohondo de la zona rural y periurbana de Cali. En las 4 plantas se evaluaron las condiciones de operación y mantenimiento y se analizó la eficiencia de tratamiento en las unidades de Filtración gruesa ascendente en capas (FGAC) según la variación de la calidad del agua cruda. Los resultados indican que en todas las plantas de tratamiento los FGAC funcionan de manera continua y garantizan un buen pretratamiento para los filtros lentos en arena como barrera final de tratamiento microbiológico. En las cuatro unidades de FGAC analizadas se evidenció poca variación en la pérdida de carga entre cada carrera de filtración (<0.05 m), a pesar de esto a las unidades se les hace mantenimiento cada semana. Se evidenciaron sobrecargas de caudal en La Sirena con valores del 57%, mientras que en Golondrinas se trabaja por debajo de su capacidad, pues su caudal alcanza solo el 80.7% del caudal de diseño. En las demás plantas los filtros operan con el caudal de diseño. Los tiempos de mantenimiento de cada unidad de filtración en grava de flujo ascendente en horas hombre por metro cuadrado fueron los siguientes: La Sirena 0,07, Golondrinas 0,1, El Retiro 0,04 y en Arroyohondo 0,05. Aunque el lavado de los filtros por parte de los operadores es apropiado, para el lavado superficial de la grava de los FGAC se encontró 2 que hay evacuación rápida del agua superficial en El Retiro y Arroyohondo por la presencia de vertederos frontales con canales recolectores; mientras que en los de La Sirena y Golondrinas, hubo limitaciones en la evacuación por el sistema de orificios que tienen para la evacuación. Los costos de operación por m3 de agua producida en cada planta fueron los siguientes: La Sirena 275 $/m3, Golondrinas 67 $/m3, El retiro 225 $/m3 y en Arroyohondo 477 $/m3. Los costos de personal representan el mayor porcentaje sobre el total de costos de operación, exceptuando Arroyohondo, donde se manejan costos altos por consumo de energía para el bombeo del agua a la planta. Las fuentes de suministro presentaron alto riesgo microbiológico en términos de Coliformes totales y de E-Coli, para las plantas de Arroyohondo y el Retiro y de menor riesgo para La Sirena y Golondrinas. El FGAC con mayor desempeño en cuanto a remoción de turbiedad fue la de El Retiro con un percentil 50 P50<56%; con relación a la remoción de color El FGAC de mejor desempeño fue el de Arroyohondo con un P50<40% y en la remoción de microorganismos (E-coli), el FGAC de mejor desempeño en la remoción fue Golondrinas con P50< 0,6 log, Al observar las variaciones en la velocidad de filtración en la planta de La Sirena, se evidenció mejor desempeño cuando el filtro no es sobrecargado y trabaja con la velocidad de diseño, en ese caso la remoción de turbiedad fue de P50 < 20%. Cuando en el filtro se incrementó en un 57% la velocidad de filtración la eficiencia de remoción de turbiedad bajo a P50<15%. El comportamiento hidráulico analizado mediante prueba de trazadores en los FGAC, mostró que estas unidades presentan flujo dual (pistón y mezcla completa), con presencia de zonas muertas. La fracción de flujo a pistón varió entre 20-57%, la fracción mezclada entre 27-60% y las zonas muertas entre 2-23%. Situación que se relaciona con los tiempos 3 de retención del agua en el FGAC y a su vez con la eficiencia de remoción de parámetros de calidad de agua. La revisión hidráulica de las unidades FGAC, indicó, que ninguna de las plantas cumple con el valor mínimo de tasa de lavado recomendado para los FGAC de 15 m/h, lo cual puede afectar el tiempo de limpieza de la unidad y la eficiencia de lavado. A partir de esta investigación y con base en los resultados obtenidos se debe revisar el criterio de lavados semanales, pues la pérdida de carga no crece de manera acelerada y la eficiencia remocional del filtro se puede afectar. Optimizar el lavado superficial, en Golondrinas y la Sirena es crucial ya que el actual sistema de lavado por orificio no permite una eficiente evacuación del agua superficial con solidos. El estudio plantea la necesidad de instalar sistemas de evacuación rápida como se pudo apreciar en el Retiro y Arroyohondo. El seguimiento de la calidad del agua en estas unidades es crucial al menos en parámetros básicos como turbiedad, color y pH. Se debe implementar un sistema de registro de la calidad del agua y de las actividades de operación y mantenimiento. Se debe hacer la optimización del lavado hidráulico en las plantas estudiadas siguiendo cada una de las recomendaciones propuestas en este trabajo y servir de referencia para futuras diseños de FGAC en plantas FiME. Se recomienda desarrollar más investigación en la frecuencia de lavado de los filtros
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    Caracterización hidrobiológica y evaluación ecológica de la calidad del agua del río Guarino, Departamento de Caldas.
    (2011-10-14) Walteros Rodriguez, Jeymmy Milena; Daza Castro, José Fernando
    Este estudio se realizó en Diciembre de 2007, sobre seis estaciones distribuidas a lo largo del río Mellosira y Fragillaria son los más representativos en todas las estaciones. En cuanto a la comunidad de macroinvertebrados predominaron las órdenes Diptera y Trichoptera; se identificaron en total 41 familias de las cuales Baetidae, Simullidae y Chironomidae fueron abundantes y representativas a lo largo del río. Los resultados del índice BMWP reflejan una calidad de agua de buena a aceptable. Las estaciones de la cuenca alta y media se identificaron como clae I, mientras que las estaciones de la cuenca baja como clase II. Se capturaron ocho especies de peces para la cuenca baja, destacándose la presencia de Prochilodus magdalenae, Pimelodus groskkopfii y Leporinus muyscorum, organismo que reflejan el inicio de la temporada migratoria, prodedentes de la cuenca del río Magdalena, hacia aguas arriba del río Guarinó, y que comúnmente se conoce como “subienda”. Los resultados revelaron el grado de vulnerabilidad ambiental de la cuenca como consecuencia de interrelación entre los eventos naturales y la acción antrópica, en especial para la zona baja del río.
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    Composición y estructura de la comunidad de macroinvertebrados y perifiton del río Ejido, Popayán – Cauca.
    (2018-07-24) Morales Velasco, Sandra; Salazar Sánchez, Margarita del Rosario; Urrea Ledesma, José Dulis
    El río Ejido es un ecosistema de importancia ecológica y social, que atraviesa gran parte de la ciudad de Popayán convirtiéndose en un eje ambiental, pero las diferentes actividades antrópicas han conllevado a un deterioro del ecosistema. Con el fin de establecer indicadores de este recurso hídrico, se evaluó la comunidad acuática (Macroinvertebrados y Perifiton); realizándose muestreos (4), en cuatro puntos distribuidos sobre la zona urbana de la ciudad, donde se registraron las variaciones de las características fisicoquímicas del agua en relación con la biota presente. De acuerdo a la puntuación otorgada por el BMWP, los 4 puntos de muestreo se catalogan en clase V (≤ 15) siendo aguas fuertemente contaminadas. Se identificaron 18 géneros de algas, los más frecuentes fueron: Anabaena, Chlamydomona, Euglenophyta, Oscillatoria, Trachelomona, Merismopedia y Tabellaria, indicadoras de eutrofia y altos contenidos de materia orgánica; condición debida a los vertimientos de la central de sacrificio (matadero) y de la carencia de sistema de alcantarillado.
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    Desinfección de E-coli K12 en una matriz de agua subterránea vía foto-fenton
    (Universidad del Valle, 2015) Alvear Daza, Jhon Jairo; Sanabria Gómez, Irma Janeth; Gutiérrez, Héctor Mario; Rengifo Herrera, Julián Andrés
    El agua subterránea constituye la fuente más grande de agua dulce disponible (aproximadamente el 96%), proporciona entre el 25 y 40% del agua potable en el mundo. El agua subterránea posee una buena calidad natural, generalmente libre de patógenos, color y turbiedad (National Academy of Sciences 2008). Un riesgo para los acuíferos libres superficiales es la inadecuada disposición de Excretas en sectores rurales, conllevando a la contaminación microbiológica. La desinfección con cloro es el tratamiento más usado para las aguas, sin embargo esta forma de desinfección representa riesgo para la salud humana debido a la generación de subproductos tóxicos cancerígenos denominados DBPS, (Desinfection by-products), como alternativa de control a estos riesgos se evalúan otros métodos de desinfección, siendo los más estudiados los procesos avanzados de oxidación - PAOX. El presente estudio propone la desinfección en agua subterránea a través del tratamiento foto-Fenton a pH neutro, usando hierro naturalmente presente en el agua subterránea. Se evaluó la influencia de los factores de la composición química del agua, en la desinfección vía foto-Fenton usando como indicador el microorganismo E. coli K12, adicionando a una muestra natural proveniente del corregimiento El Tiple. Para determinar la efectividad del proceso de desinfección en aguas subterráneas, se usó recuento directo de bacterias viables con el método de hibridación in-situ con sondas fluorescentes (FISH) combinado con el método de elongación celular en presencia de antibiótico. Los factores químicos evaluados fueron: (i) la interferencia de los iones presentes en la fuente de agua (HCO3-, Cl-, F-, SO4=, Mn+2, NO3-, PO4-3), así como (ii) las concentración adecuada de H2O2, Fe+3 e hipoclorito de calcio. Se determinó que la cinética de desinfección, la constante cinética k es igual a -7,56x10-5 min-1 y el tiempo de vida media de la desinfección durante el tratamiento es igual a 135 min. El tratamiento de cloración en agua subterránea mostró un tiempo medio de desinfección de 52,45 min, mostrando que requiere un menor tiempo de contacto para lograr la desinfección comparada con el tratamiento foto-Fenton a pH neutro. Palabras Clave: foto-Fenton, agua subterránea, inactivación microbiológica, E.coli K12, pH neutro, DVC-FISH, viabilidad celular, iones, energía solar.
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    Efecto del almacenamiento sobre la calidad del agua potable : evaluación experimental y simulación numérica del tanque Ciudad Jardín.
    (2014-10-24) Montoya Pachongo, Carolina; Cruz Vélez, Camilo; Laín Beatove, Hábil Santiago; Escobar Rivera, Juan Carlos
    Para contribuir al conocimiento del efecto del almacenamiento sobre la calidad del agua potable almacenada en un tanque de compensación de la red baja de distribución de la ciudad de Cali, se realizó la evaluación experimental y simulación numérica del tanque Ciudad Jard? 2 para conocer su comportamiento hidrodinámico interno y la variación de temperatura y del cloro residual libre, así como analizar el efecto de modificaciones físicas de dicha estructura para mejorar la mezcla. Se ejecutó una etapa preliminar para el análisis de información primaria y para el reconocimiento físico del tanque para conocer su operación e infraestructura. Posteriormente se evaluón experimentalmente el tanque Ciudad Jard? 2, a través de un ensayo de trazador y mediciones de cloro residual libre y temperatura. Luego se simularon numéricamente tres escenarios operativos actuales (nivel de agua mínimo, medio y máximo) a través de la Dinámica Computacional de Fluidos, previo entrenamiento en la elaboración de mallas y en el manejo del programa Fluent 6.3 y la realizaci? de simulaciones preliminares para determinar el tipo de malla, n?ero de elementos y condiciones de frontera e iniciales. Despu? se defini·un escenario con modificación de la configuración de la entrada de agua al tanque (distribución por cuadrantes de cuatro boquillas de di?etro 6¿¿) para evaluar el efecto de ésta sobre el patrón de flujo, mezcla de trazador y decaimiento del cloro residual libre. También se identificó el impacto del diferencial máximo de temperatura entre el agua que entra al tanque y la almacenada (de acuerdo con lo encontrado en la evaluación experimental) sobre el patrón de flujo y mezcla de trazador en el escenario de nivel medio. Los resultados de este estudio permitieron establecer que en el tanque Ciudad Jardín 2 se presentan condiciones inconvenientes para la conservación de la calidad del agua potable, considerando el alto tiempo máximo de retención hidráulica, tiempo de mezcla mayor a la duración de los periodos de llenado, bajo intercambio de agua y presencia de estratificación térmica. Lo anterior se vio reflejado en la obtención de algunas muestras con concentraciones de cloro menores a 0,3 mg/L (16 datos obtenidos en dos d?s consecutivos). Los resultados de la simulación numérica evidenciaron que las condiciones de mezcla mejoran al distribuir la energía del chorro a través de boquillas verticales ubicadas en el fondo del tanque y, por lo tanto, favorece la calidad del agua en términos de la reducción de zonas muertas. De acuerdo con lo encontrado en este estudio, se deben tomar medidas a corto, mediano y largo plazo, entre las más importantes se destacan: reclorar el agua impulsada desde el tanque Ciudad Jardín 2 hasta el tanque metálico, reducir los niveles mínimos de operación del tanque evaluado para incrementar el intercambio de agua, cambiar la configuración de entrada de agua al tanque por un sistema de distribución del chorro vertical en el fondo del tanque a través de boquillas, realizar un monitoreo de THM y parámetros biológicos; así como considerar en el diseño de futuros tanques de almacenamiento y compensación los aspectos hidrodinámicos que permitan mantener la calidad del agua almacenada en estas estructuras y el incremento del acceso al interior de éstas para mejorar el monitoreo de la calidad del agua.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio de los procesos de transporte (advección y dispersión) de los sólidos suspendidos totales en la bahía interior de Buenaventura, Colombia
    (Universidad del Valle, 2018) Barbosa Hurtado, Jennifer Paola; Ramirez Callejas, Carlos Alberto; Cruz Vélez, Camilo
    La bahía de Buenaventura concentra elementos fundamentales de la economía del país (puertos, producción maderera y piscícola, etc.); es un estuario receptor de contaminantes provenientes de fuentes naturales y antrópicas que afectan la calidad del agua, poniendo en riesgo los ecosistemas, la salud humana y las actividades socioeconómicas. La evaluación de estos impactos ambientales resulta fundamental para la formulación de planes de manejo ambiental que contribuyan a su recuperación y conservación. En este proyecto se investigó la variabilidad espacial y temporal de las concentraciones de los sólidos suspendidos totales (SST) en la Bahía considerando diferentes condiciones oceanográficas, aportes de tributarios y descargas de agua residual, mediante la implementación del modelo MOHID. Se validó el modelo con base en los registros de campo disponibles (CVC y Universidad del Valle, principalmente). Los resultados muestran que las concentraciones más críticas se presentan en los deltas de los ríos Dagua y Anchicayá y alrededor de la isla Cascajal.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio de los Procesos de Transporte (Advección y Dispersión) de los sólidos suspendidos totales en la bahía interna de Buenaventura.
    (2019-10-22) Ramirez Callejas, Carlos Alberto; Garcia Velez, Jose Luis; Barbosa Hurtado, Jennifer Paola; Giraldo Idarraga, Claudia Patricia
    La bahía de Buenaventura concentra elementos fundamentales de la economía del país (puertos, producción maderera y piscícola, etc.); es un estuario receptor de contaminantes provenientes de fuentes naturales y antrópicas que afectan la calidad del agua, poniendo en riesgo los ecosistemas, la salud humana y las actividades socioeconómicas. La evaluación de estos impactos ambientales resulta fundamental para la formulación de planes de manejo ambiental que contribuyan a su recuperación y conservación. Este proyecto tuvo como finalidad el análisis de la variabilidad espacial y temporal de las concentraciones de los sólidos suspendidos totales (SST) en la Bahía, considerando diferentes condiciones oceanográficas, aportes de tributarios y descargas de agua residual doméstica (ARD) provenientes del distrito de Buenaventura. Para esto se realizó una revisión de información y se efectuó una campaña de medición de SST en nueve (9) puntos de muestreo representativos del estuario. A partir de la información recolectada se llevó a cabo la implementación del modelo MOHID, el cual se calibró y validó con base en los registros de campo disponibles (CVC y Universidad del Valle, principalmente). Se plantearon cuatro escenarios según las proyecciones y acciones que pretenden realizarse en el Distrito de Buenaventura, contenidas en el Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado y el Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos (Vallecaucana de Aguas - Unión Temporal Aquapozos, 2017), así: (1) año 2016, alternativa con seis sistemas de alcantarillado independientes, (2) año 2047, alternativa con seis sistemas de alcantarillado independientes, (3) año 2047, alternativa con dos sistemas de alcantarillado independientes, y (4) año 2047, sistema de alcantarillado con dos plantas de tratamiento de agua residual doméstica y un emisario submarino. En los tres primeros las ARD se vierten a la bahía sin ningún tipo de tratamiento y en el cuarto se vierten después de tratamiento primario. Los resultados muestran que las mayores concentraciones se presentan durante las bajamares vivas y muertas. Los resultados de las simulaciones realizadas para los escenarios al año 2047 realizando descargas en seis o dos zonas distintas en los sectores de la zona sur de la isla Cascajal y en el estero San Antonio, indican que la permanencia de las aguas en estas zonas es prolongada y la pluma de contaminación se desplaza hacia el interior del estero, lo que representa un riesgo para la población asentada en sus alrededores, las actividades productivas, comerciales e industriales y para la preservación de los ecosistemas acuáticos.En el escenario 4 se evaluó el desplazamiento de las partículas por medio del módulo Lagrangiano de MOHID, el cual indica que existe una corriente residual neta en dirección hacia afuera de la Bahía; no obstante, alguna fracción del vertimiento realizado a través del emisario submarino se desplaza hacia el sector de la isla Cascajal, afectando la calidad del agua en este sector, por lo cual se recomienda investigar la alternativa de llevar el emisario hasta afuera de la bahía.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación ecológica del río Lliquino a través de macroinvertebrados acuáticos, Pastaza-Ecuador.
    (2013-06-28) Terneus, Esteban; Hernández, Karina; Racines, María José
    Durante los últimos 10 años, el río Lliquino, uno de los afluentes del río Pastaza, en el oriente ecuatoriano, ha sufrido episodios de intervención antrópica, influenciados principalmente por procesos de colonización y extracción minera. Con el propósito de medir el estado de salud ecológica de este ecosistema acuático, se monitorearon sus aguas utilizando macroinvertebrados como bioindicadores de calidad ambiental, por un período de cinco años consecutivos (2008 - 2012). Durante este período se pudo determinar que la salud ecológica del río se mantiene en buenas condiciones, a pesar de la extracción de material pétreo en la zona, lo que demuestra que al parecer esta actividad no es tan agresiva, si se la compara con la extracción de minerales o metales pesados. Se registró la presencia y dominancia de especies indicadoras de buena calidad ambiental, como son las especies correspondientes al grupo de los Ephemeroptera o efemerópteros (Mayobaetis sp., Farrodes sp., Leptohyphes sp.), Trichoptera o tricópteros (Smicridea sp.,Chimarra sp.), Plecoptera o plecópteros (Anacroneuria sp.) y Megaloptera (Corydalus sp.). Es importante mencionar que algunas de las especies registradas en este estudio, no son comunes, por lo que hay que implementar un programa de monitoreo continuo, encaminado a evaluar el estado de salud ecológica de estas poblaciones tan importantes para el mantenimiento de la vida acuática de este ecosistema.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Tratamiento de pesticidas mediante un sistema acoplado de fotocatálisis solar y humedal subsuperficial.
    (2014-10-23) Arriaga Barrios, Teddy; Machuca Martínez, Fiderman; Colina Márquez, José Ángel; Madera Parra, Carlos Arturo
    Este trabajo de tesis se realizó con el objetivo de evaluar el desempeño del sistema de fotocatálisis solar y humedales a escala banco de flujo subsuperficial como alternativa para el tratamiento de una mezcla comercial de pesticidas desusada en los cultivos de caña de azúcar. La investigación fue realizada en el Laboratorio de Fotocatálisis Solar de la Universidad del Valle. En este estudio se usó una metodología donde la matriz de contaminantes sometida al tratamiento fue una mezcla de tres pesticidas comerciales (diurón, 2,4-D y ametrina) usados en el cultivo de la caña de azúcar y cuya composición simula la encontrada en el agua residual del lavado de envases y contenedores usados en la aspersión. La mezcla de pesticidas fue tratada en un sistema fotocatalítico solar de tres módulos de colectores parabólicos compuestos (CPC), y posteriormente se alimentó de forma paralela dos tratamientos biológicos considerados en este estudio: un humedal de flujo sub-superficial (HFSS) plantado con Heliconia psittacorum y el otro un filtro. Para el diseño experimental se consideraron la concentración inicial de la mezcla contaminante y el tipo de tratamiento biológico con el fin de analizar la incidencia de estos factores en la disminución de carbono orgánico total (COT), demanda química de oxígeno (DQO) y demanda bioquímica de oxígeno (DBO) de la mezcla de pesticidas. Se determinó la incidencia significativa del tipo de tratamiento biológico pero no de la concentración inicial de carbono orgánico total. El HFSS mostró las mejores remociones con respecto al contenido de COT, DQO y DBO. La relación de biodegrabilidad (DBO5/DQO) en el afluente de la fotocatálisis solar entro con 0,2 y se mantuvo por encima de 0,5 en efluentes HFSS. De acuerdo con el diagrama de Pareto, el análisis de varianza, la prueba de Tukey y las eficiencias del sistema, se confirma que la presencia de Heliconia psittacorumtiene un efecto positivo en el porcentaje remoción.