Ingeniería Ambiental

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Valorización de Lodos Residuales provenientes de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas a través del Proceso de Compostaje en la Unidad Minera San Juan de Chorunga del Departamento de Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2024-01-05) Peralta Apaza, Yudith Estefani
La contaminación ocasionada por la inadecuada disposición final de lodos residuales plantea nuevos desafíos en la búsqueda de alternativas para evitar impactos ambientales negativos. Por esta razón, la investigación tuvo como objetivo general valorizar lodos residuales que provenían de una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas a través del proceso de compostaje en la unidad minera San Juan de Chorunga, ubicada en el departamento de Arequipa. Este proceso se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, de tipo experimental, con un alcance aplicativo. En el estudio, se tomaron muestras iniciales de los lodos residuales con el propósito de caracterizarlos. Posteriormente, las muestras pasaron por un proceso físico de desecación mediante la implementación de un desecador solar. Luego, se sometieron a un proceso químico de encalado, aplicando cal al 8% en función del peso de los lodos residuales, durante un periodo experimental de 5 días, con el fin de lograr su estabilización y transformación en biosólidos. Para la elaboración del compost, se llevaron a cabo dos tratamientos diferentes. En el tratamiento 1 se utilizó un 15% de biosólidos, mientras que en el tratamiento 2 se utilizó un 45% de biosólidos. En ambos casos, se incorporaron residuos orgánicos domésticos, aserrín y tierra fértil. Los resultados demostraron que el tratamiento 2 cumplió con los valores establecidos en la normativa NTP 201.208:2021. Fertilizantes. Se concluye que la valorización de lodos residuales comprende una alternativa de aprovechamiento de las propiedades que éstos poseen, para la obtención de compost que cumple con la normativa actual, mitigando los impactos ambientales negativos que genera la planta de tratamiento de aguas residuales domésticas de la unidad minera San Juan de Chorunga, departamento de Arequipa.
Evaluación del retroceso glaciar del complejo volcánico nevado Coropuna en los años 1955, 1986, 2007, 2010, 2013, 2018 y 2022 mediante ARCGIS para proponer estrategias que afronten el cambio climático.
(Universidad Católica de Santa María, 2024-01-05) Cárdenas Galdós, Mariana Úrsula
El cambio climático representa una amenaza crítica para los glaciares del Perú, los cuales desempeñan un papel clave en el suministro de agua dulce en el país. Conforme la temperatura global incrementa, estos gigantes de hielo se encuentran cada vez más vulnerables. La cordillera de los Andes alberga al Nevado Coropuna, el cual, es el volcán más alto del Perú. Con una altitud de 6425 metros, el Coropuna, está sufriendo un retroceso glaciar acelerado desde 1955. En esta investigación, se analiza el retroceso glaciar que está sufriendo el Nevado Coropuna producto al cambio climático, a través de tecnologías como la teledetección con softwares como ArcGIS y modelos automatizados para el cálculo de la altitud de la línea de equilibrio, con el objeto de evaluar una propuesta que pueda afrontar el cambio climático. El retroceso de la superficie glaciar del Coropuna comenzó con una verificación de las cartografías realizadas al nevado para los años 1955, 1986, 2007, 2010, 2013 y 2018; la construcción de los límites glaciares para el año 2022 comprendió la delimitación de una imagen satelital de SENTINEL-2 en ArcGIS, para seguidamente hallar la extensión de las superficies mediante la calculadora de geometrías. Estos cálculos sirvieron para la estimación de vida, en el software MINITAB, del Nevado Coropuna. Por otro lado, el cálculo de la altitud de la línea de equilibrio es un medio que permite evaluar el estado de salud de los glaciares, gracias a la aplicación de la herramienta GIS de Pellitero et al. (2015) fue posible realizar el cálculo automatizado para la Altitud de la Línea de Equilibrio del Nevado Coropuna, utilizando la metodología Relación de equilibrio de Área-Altitud (AABR) con un balance de ratio de 1 y la metodología de Relación de Área de Acumulación (AAR) con un ratio de 0.67; la salud del Nevado Coropuna demostró encontrarse en un periodo de deglaciación apresurado impulsado por el cambio climático. Para la comprensión y alcance de los resultados, se creó un visor 2D y 3D que explique el retroceso glaciar que sufrió el Coropuna para los años de estudio mencionados y el avance de la Altitud de la Línea de Equilibrio para cada año, logrando un enfoque multidisciplinario que exponga los resultados de manera interactiva. 6 En base a los resultados cartográficos y la información recopilada de las dos visitas a campo que se realizaron en julio de 2022, se evaluó la posibilidad de una alternativa potencial para frenar el deshielo del Coropuna afrontando el Cambio Climático. Se reconocieron dos variables que influyen en la estrategia, la radiación y la merma hídrica, por tal motivo se propone la instalación de qochas de almacenamiento que puedan funcionar como espejos de agua incrementando el albedo del glaciar y a la vez, ser reguladores y soporte de los bofedales del Complejo Volcánico Nevado Coropuna reduciendo la pérdida hídrica producto del deshielo, todo esto para un trabajo holístico y completo que garantice la seguridad hídrica a largo plazo.
Evaluación del servicio ecosistémico de mitigación de inundación mediante análisis multitemporal ( 1984-2022) en el tramo urbano del Río Chili - Arequipa para la adaptación al cambio climático
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-16) Vilca Campana, Karla Maria
Las ciudades se han vuelto más vulnerables a fenómenos hidrometeorológicos extremos, como inundaciones repentinas producto de eventos de precipitación intensos de corta duración. El cambio climático y la disminución de la cubierta verde en el paisaje urbano son las causas del exceso de generación de escorrentía, causando pérdidas económicas e impactos socioambientales negativos. En este escenario los ríos urbanos cumplen un rol protector como infraestructura azul–verde (GBI) que presta gran variedad de servicios ecosistémicos (SE), entre ellos el de control de escorrentía que ayuda en la adaptación frente al cambio climático. Es importante evaluar el impacto de las amenazas urbanas sobre el hábitat de los ríos urbanos y su afectación a este servicio ecosistémico. Se tiene como objetivo la evaluación del servicio ecosistémico de mitigación del riesgo de inundaciones mediante análisis multitemporal (1984- 2022) en el tramo urbano del río Chili – Arequipa para la adaptación al cambio climático, aplicando el software InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs model). El modelo requirió como inputs imágenes satelitales, la intensidad de precipitación, mapas de uso del suelo y grupo hidrológico de suelo entre los años 1985-2021. Los resultados muestran que el 33.29% de la precipitación es retenida por los espacios verdes y abiertos del tramo urbano del río. El tramo norte presentó mayor variación, con el valor mínimo histórico de 36.9% de retención de escorrentía. El resultado obtenido constituye una herramienta muy importante para impulsar la conservación de los ríos urbanos como corredores ecológicos y mitigadores de inundaciones urbanas, permitiendo incrementar el nivel de resiliencia de las ciudades.
Propuesta de mejora en la gestión de áreas verdes basada en la determinación simulada del índice de sustentabilidad ecológica en el distrito de Yanahuara-Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-15) Zeballos Obando, Johnny Stefanno; Fernández Begazo, Franco Ronaldo
La presente investigación titulada "Propuesta de mejora en la gestión de áreas verdes basada en la determinación simulada del índice de sustentabilidad ecológica en el distrito de Yanahuara – Arequipa." utiliza datos semirealistas, es decir, datos próximos a una exactitud, para prever escenarios futuros. este enfoque permite anticipar desafíos y prepararse para situaciones probables. La carencia de un sistema actualizado y eficiente para evaluar la sustentabilidad ecológica pone en riesgo la salud y el valor de los espacios verdes urbanos del distrito de Yanahuara y de aquellos otros distritos que al parecer se encuentran en la misma situación. Esto subraya la urgente necesidad de desarrollar propuestas de mejora basadas en esta determinación simulada, para garantizar la sostenibilidad y conservación del arbolado urbano y áreas verdes. Los resultados revelan distintos aspectos en cada sector referente a diferentes criterios: Biodiversidad, Cobertura, Composición Etaria, Estado Sanitario, Adaptabilidad al Medio, Pertinencia, Criticidad, Factor de Ocupación, los cuales no son los únicos, ya que se pueden tomar en cuenta otros tales como Calidad de Aire, Conservación genética, Sostenibilidad Cultural, etc. Para finalmente determinar el Índice de Sustentabilidad el cual se construye en base a los ya mencionados criterios. Las propuestas incluyen diversificar especies, aumentar cobertura, promover diversidad de edades, mejorar el estado sanitario, fomentar adaptabilidad, potenciar pertinencia, intervenir en sectores críticos, equilibrar ocupación y promover sustentabilidad. Estas acciones deben ser apoyadas por programas de educación ambiental y mantenimiento a largo plazo para asegurar la salud y sostenibilidad de los espacios verdes urbanos. En cuanto al plan de trabajo para el levantamiento de información y generación de una base de datos geográfica, se propone una serie de etapas que abarcan desde la preparación y planificación hasta la entrega de resultados. Cada etapa tiene sus tareas específicas, como definir el alcance del inventario, recopilar datos en campo, procesar la información, generar cartografía y elaborar informes finales. El flujo de trabajo está diseñado para asegurar una recopilación de datos precisa y la creación de un inventario cartografiado actualizado para el distrito de Yanahuara.
Evaluación de un sistema acuapónico automatizado como una alternativa del tratamiento de aguas residuales acuícolas y producción en el vivero de la UCSM-Arequipa 2022
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-16) Mejia Mamani, Grace Kely
La presente investigación examinó la practicidad y sostenibilidad de un sistema acuapónico automatizado como una alternativa para el tratamiento de aguas residuales acuícolas, las cuales son descargadas en cuerpos de agua, modificando su calidad, contaminándola y generando una degradación ambiental, es por ello que se propone un modelo donde se diseñó e implemento un sistema sustentable cuyas aguas residuales sean útiles para la agricultura, particularmente en áreas donde el impacto ambiental y el suministro confiable de agua son un problema. Además, se analizó la eficacia del sistema propuesto por medio de monitoreo y análisis de calidad de agua. El sistema cíclico trabajo en la producción de trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss W.) y tres variedades de Lactuca sativa L. Se analizaron parámetros donde se comprobó la calidad del agua residual apta para uso agrícola; además se evaluó el crecimiento de los peces y la biometría de la planta registrando la altura, largo de raíz y numero de hojas, los cuales cumplieron los estándares de mercado. Con la investigación se pudo concluir que el sistema acuapónico es una alternativa para el tratamiento de aguas residuales acuícolas, en donde también se puede obtener un crecimiento significativo de peces y plantas, además, se obtuvo un subproducto el cual se puede utilizar como biofertilizante.
Análisis y propuesta de plan de manejo de residuos plásticos agrícolas (RPA), basado en datos espaciales en la zona del alto y bajo cural de la ciudad de Arequipa 2021
(Universidad Católica de Santa María, 2023-11-28) Pinto Escobar, Karla Erika; Galdós Manrique, Luigi Efraín
La tecnología del plástico en la agricultura ha permitido crear las condiciones idóneas para que el desarrollo del cultivo sea óptimo, protegiéndolo de las inclemencias del tiempo, aprovechando mejor el uso del agua de regadío, conservando la humedad, etc. Los usos del plástico en la agricultura son múltiples, por ejemplo, para la construcción de invernaderos, túneles de plástico, la utilización de cubiertas para mantillo, el revestimiento de obras de regadío, como canales y depósitos, la utilización bolsas para los cultivos hidropónicos, y un largo etcétera. Anivel mundial, la agricultura lleva más de 30 años recurriendo al uso del plástico para incrementar su producción, es así que en la ciudad de Arequipa (Perú), existen diferentes mercados que importan productos a base de plástico y los comercializan en este nicho. - En las zonas del Bajo y Alto Cural (Arequipa) se sabe que existen una amplia zona agrícola, es así que este trabajo de investigación se centra en los RPA (Residuos Plásticos Agrícolas). Se realizaron visitas a diferentes sectores de la zona del Cural, se evidenciaron grandes cantidades de productos y desechos plásticos, en diversas zonas como en los bordes o esquinas de chacras, en caminos, espacios abiertos o entre canales de regadío. El uso de productos plásticos aquí en este sector es necesario, ya que cultivan frutos, hortalizas y otros vegetales que los requieren para mejorar y acelerar su crecimiento y desarrollo, tornándose una práctica tradicional, la que ha ido creciendo a lo largo de los años. Para el desarrollo de este trabajo de investigación se emplean técnicas de recolección de información a través de encuestas, luego estadística descriptiva para interpretación de resultados, además de visitas de campo con drone, uso de software para procesamiento de información, luego identificar y clasificar los RPA, en base a la información recopilada Finalmente, los resultados mostraron lo siguiente: - Los tipos de plástico para la agricultura se distribuyen con el 28% en PEAD (Polietileno de Alta Densidad), el 64% en PEBD 6 (Polietileno de Baja Densidad) y otros el 8% la cantidad de PEBD se relaciona por la cantidad de cebolla sembrada en el alto y bajo cural. En la encuesta realizada a los agricultores se puede ver que el 66% de ellos se dedican al cultivo de la cebolla y el 10% al ajo, estos resultados demuestran la gran afinidad que tiene la agricultura en Arequipa por el ajo y la cebolla. Se concluye en que hace falta un plan integral de gestión que abarque a toda la zona en general, del Alto y Bajo Cural. Las cantidades de plástico son variables, y están calculadas en metros cuadrados de RPA en la zona evaluada (Zona agrícola del Alto y Bajo Cural), para cubiertas de fresa, cubiertas de cebolla, cintas de riego, y cubiertas residuales, siendo las bolsas de agroquímicos un porcentaje menor pero importante, 29520.4 m2, 5323.76 m2, 6613.76 m2, 9915 m2 respectivamente, estas cantidades representan el nivel actual y potencial de generación de RPA, el nivel actual (cubiertas residuales) y el nivel potencial es la sumatoria de las áreas de cubierta existente (cubiertas de fresa, cubiertas de cebolla, cintas de riego).
Evaluación de la capacidad de fitorremediación de Eichhornia crassipes ( JACINTO DE AGUA) en efluentes con cromo de una industria curtidora del parque industrial Río Seco, Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-15) Gonzales León, Stefani Camila
El presente trabajo de investigación evaluó el porcentaje de remoción de Eichhornia crassipes para Cromo total a partir de tres tratamientos diferentes, el primero al 0.78% de dilución del contaminante, el segundo a 1.56% de dilución y el tercero a 3.13%. Se trabajó con el efluente del proceso de curtido de una curtiembre ubicada en el Parque Industrial de Río Seco, se realizó una caracterización inicial de las aguas residuales hallando que el metal pesado excede los Valores Máximos Admisibles para Aguas Residuales No Domesticas y los Límites Máximos Permisibles para el sector de curtiembre. En el diseño de la fitorremediación se evaluó que Eichhornia crassipes logra una mejor resistencia al metal, luego de someterse a un periodo de acondicionamiento a solución hidropónica durante 15 días. Se evaluó los parámetros de potencial de hidrogeno, solidos suspendidos totales, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto, analizando muestras de agua a los 5, 15,25 y 35 días. Así como también se realizaron evaluaciones del porcentaje de captación de Cromo total en la parte aérea (hojas y tallos) y parte radicular de la planta, demostrando que Eichhornia crassipes posee una mejor captación en la parte radicular con un 99.29% y en la parte aérea con un 94.14% ambas a una dilución de 3.13% a los 25 días. Además de ello, se determinó que la especie logra alcanzar un porcentaje máximo de remoción de Cromo total en el agua de 95.51% a los 25 días para la dilución de 1.56%, siendo este el mejor tratamiento en eficiencias de remoción, seguido del tratamiento a 3.13% que alcanzo un porcentaje máximo de remoción de 93.47%.
Identificación morfológica de hongos micorrízicos arbusculares asociados a la especie Polylepis Rugulosa del Bosque de Queñua en Cacayaco, con potencial para reforestación, Arequipa -2023
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-15) Mamani Mamani, Miriam Edith
La presente investigación se realizó en el Bosque de Queñua en Cacayaco, actualmente estos bosques están gravemente amenazados por diferentes actividades antrópicas, por lo cual la conservación de estos bosques es de vital importancia debido a que nos brinda diversos servicios ecosistémicos y una gran biodiversidad. El estudio tiene como objetivo identificar morfológicamente los Hongos Micorrízicos Arbusculares asociados a la especie Polylepis rugulosa y mediante una revisión bibliográfica determinar si los Hongos Micorrizícos Arbusculares identificados podrían favorecer al crecimiento de la Polylepis. Se lograron identificar en total 41 especies de Hongos Micorrízicos Arbusculares entre las dos zonas de estudio, pertenecientes a los géneros Acaulospora, Diversispora, Claroideoglomus, Dentiscutata, Racocetra, Scutellospora, Funneliformis, Glomus y Rhizophagus, de estos géneros identificados los que se encontraron en mayor cantidad fueron los géneros Acaulospora y Glomus, con lo cual se infiere que estos dos géneros tienen una alta compatibilidad con el suelo de los Bosques de Queñua. En total de las 41 especies de Hongos Micorrízicos Arbusculares identificadas entre la zona A y la zona B, solo se tienen 29 especies de Hongos Micorrízicos Arbusculares en la zona A del total de 41 especies identificadas y se tienen 26 especies de Hongos Micorrízicos Arbusculares en la zona B del total de 41 especies identificadas; la zona A y la zona B comparten un total de 14 especies en común de Hongos Micorrízicos Arbusculares. Otros valores que se obtuvieron están relacionados a la mayor riqueza de especies que se presenta en la Zona A debido a que en esta zona se tiene 29 especies de las 41 especies en total que se identificaron y a la vez tiene la menor abundancia con un total de 190 esporas, caso contrario tenemos a la Zona B la cual tiene menor riqueza con un total de 26 especies de las 41 especies identificadas y una mayor abundancia con 307 esporas. Cabe resaltar que esta investigación es la primera que se realiza en el Bosque de Queñua en Arequipa, se espera que la data obtenida en este estudio sea de gran aporte para futuras investigaciones.
Aprovechamiento de efluentes de la industria láctea como solución nutritiva para sistemas hidropónicos en la microcuenca lecherea de Ayaviri-Puno
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-15) Ramirez Flores, Karina Alexandra
La industria láctea representa una de las agroindustrias a nivel mundial de más rápido crecimiento debido a la gran demanda de productos lácteos; sin embargo, es catalogada como una de las mayores fuentes de contaminación en el sector alimentario por el lactosuero residual generado. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad principal el aprovechamiento de forma sostenible del lactosuero generado en la microcuenca lechera de Ayaviri-Puno-Perú, evaluando el tratamiento óptimo (Coagulación-Floculación y precipitación alcalina) para su posterior uso como solución nutritiva para sistemas hidropónicos. Para ello, se realizó un estudio comparativo aplicando el lactosuero tratado como solución nutritiva en especies vegetales: Lactuca sativa, Brassica oleracea y Solanum lycopersicum, evaluando en ellas los parámetros de número de hojas, altura de la planta y raíz, diámetro del tallo, peso fresco y seco, ancho y largo de la hoja, entre otros. Por otro lado, se caracterizó fisicoquímicamente el efluente mostrando altos valores de Demanda Química de Oxígeno (DQO) (34511.9 mg/L) Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) (4705.0 mg/L), dureza (1231.8 mg/L) y Sólidos Totales Disueltos (STD) (50850 mg/L). En este sentido, se determinó que la precipitación alcalina es el tratamiento idóneo, debido a que se lograron reducciones significativas de DQO (92.82%), DBO (75.58%), fósforo (22.12%), dureza (75.62%) y STD (48.26%), lo cual permitió su utilización como solución hidropónica después de su dilución en agua dulce, demostrando su similitud con soluciones hidropónicas comerciales. Por lo expuesto, las especies vegetales han demostrado respuestas positivas en los parámetros evaluados, destacándose particularmente en la dilución 1:20, en la cual se observaron resultados superiores en términos de número de racimos de Solanum lycopersicum en comparación con los obtenidos mediante el uso de una solución hidropónica comercial.
Determinación del efecto del cambio de uso de suelo en el rendimiento hídrico anual mediante el uso del modelo de valoración integrada de servicios ecosistémicos y compensaciones en el tramo urbano del Río Chili, Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2023-11-27) Carrasco Valencia, Lorenzo Moisés
Arequipa es una ciudad semidesértica situada en el sur del Perú, depende del Río Chili como única fuente de agua. En los últimos años, el incremento poblacional ha conducido a la ciudad a un proceso rápido de urbanización, incrementando las zonas urbanas adyacentes al río y destruyendo zonas agrícolas y de vegetación nativa. Este cambio de uso de suelo es medible mediante imágenes satelitales de distintos años, sin embargo, aún no existen estudios sobre su impacto en el rendimiento hídrico del tramo urbano del río. Se calculó el rendimiento hídrico en los años 1984 y 2022, evaluando el efecto del cambio de uso de suelo en el área de estudio. Se utilizó el modelo de Valoración Integrada de Servicios Ecosistémicos y Compensaciones (InVEST), que permite calcular en mm y m3 el rendimiento hídrico del área de estudio introduciendo una serie de variables dentro de las que se encuentran la precipitación, evapotranspiración referencial, clases de uso de suelo, entre otros. Se determinó que el rendimiento hídrico en el área de estudio fue de 1743414 m³ en 1984 y de 1323792 m³ en 2022, siendo el área urbana la clase de uso de suelo con mayor incremento respecto a su contribución porcentual del rendimiento hídrico, pasando de representar del 30.43% al 49.62% en 1984 y 2022 respectivamente. El incremento del área urbana mitigó la pérdida del rendimiento hídrico total explicado en una mayor tasa porcentual de escorrentía, flujo superficial y problemas de drenaje en el área de estudio.
Estudio de análisis de ciclo de vida en relación al cambio climático de la etapa de construcción de infraestructura vial y peatonal municipal de Cayma-Arequipa-Perú 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2023-11-30) Meza Elguera, Meryl Liam
Durante los últimos 5 años la construcción viene siendo unos de los sectores que impacta negativamente al medio ambiente. El objetivo de este estudio fue elaborar un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de la fase de construcción de origen municipal utilizando como referencia la metodología ISO 14044:2006 Gestión ambiental- Análisis de Ciclo de Vida. Se estableció en primer momento el objetivo y alcance, seguidamente se recopilo la información necesaria para poder realizar el inventario de ciclo de vida (ICV), luego se evaluó el impacto y finalmente esta la interpretación de la comparación de escenarios propuesto y modificado tomando en cuenta límites del sistema. Para el cálculo de las cargas ambientales de los procesos constructivos se utilizó el software SimaPro V 9.5 y la base de datos de Ecoinvent 3.6, la metodología de evaluación de impacto fue IPCC 2013 y como categoría de impacto cambio climático. En el análisis del ICV se utilizaron como principales entradas transporte y materiales de construcción, posteriormente como resultado del estudio teniendo en cuenta la unidad funcional para el ACV fue de 1m2 de construcción de una obra civil municipal durante un periodo de 5 meses de obra, se obtuvo que, el frente de Tupac Amaru posee mayor carga ambiental debido a su área (m2) y mayor actividad de la maquinaria pesada, así mismo se concluye que para los límites del sistema se obtuvo de acuerdo a la Unidad Funcional que el cemento Portland representa una carga ambiental mayor de acuerdo a la Norma Euro 3, aproximadamente al 9% mayor en impacto ambiental en Kg de CO2 equivalente respecto al cemento puzolánico en un 40% de acuerdo a la Norma Euro lV, el siguiente límite del sistema es el cambio del EURO lll al EURO lV de la maquinaria pesada respecto a los procesos constructivos se observa un incremento del 6.29 KgCo2eq, a 6,38 KgCO2eq, ya que esto corresponde a la categoría de impacto de cambio climático IPCC2013 GWP100A, En la comparación final de escenarios el sistema convencional sin límites del sistema se obtuvo un total de carga ambiental de 5528.19Kg.CO2eq y el escenario con Limite de Sistema un total de 5253.87KgCO2eq
Evaluación ecotoxicológica de efluentes textiles industriales en la ciudad de Arequipa en indicadores acuáticos
(Universidad Católica de Santa María, 2023-11-23) Valdivia Alarcón, Charieri Angel
La industria textil es después de la industria del petróleo, es la segunda más contaminante del medio ambiente, y en nuestro medio se conoce poco acerca de los efectos en la biodiversidad acuática del sector donde operan dichas industrias muy recurrentes en la región de Arequipa, quien se constituye a nivel nacional un centro de producción y tratamiento de lana de camélidos principalmente. Se colecto agua residual de un proceso textil y se evaluó los parámetros fisicoquímicos, metales totales y se evaluó la ecotoxicidad aguda y efectos letales y subletales con tres diluciones del efluente (5, 10 y 20%) y un control libre, solo con agua declorinada, en tres especies bioindicadoras: Lemna minor L. con una duración de 7 días, evaluando número de frondas, peso seco y húmedo, Physa venustula. con una duración de 216 horas y evaluando el % de eclosión de huevos y finalmente en Poecilia reticulata evaluando en 96 horas el % de mortalidad e hipoactividad. Los análisis de parámetros fisicoquímicos y metales totales, expresan que laDBO5 (734.0 mg/L) y la DQO (1123.3 mg/L) superan los Valores Máximos Admisibles (VMA) para las descargas de aguas residuales no domésticas en el sistema de alcantarilladosanitario y con respecto a los metales, todos cumplen con la normativa nacional. Los bioensayos con Lemna minor evidencian una disminución del númerode frondas, peso húmedo y peso seco (mg) mientras que la dilución del efluente aumentaba. En todas las variables de respuesta analizadas en L. minor se obtuvo un NOEC menor a 5 % y LOEC de 5 %. En Physa venustula no se observa eclosión de huevos con el tratamiento de 20% de dilución del efluente textil, frente a un 90.9 ± 8.6% de eclosión en el control y se obtuvo una NOEC menor a 5 % y LOEC de 5 %, con una C(E)L50 calculada de 6.5% del efluente textil. Los bioensayos con Poecilia reticulata mostraron una mortalidad total (100%) a las 24 horas de exposición en el tratamiento de 20% de dilución del efluente textil y se obtuvo una NOEC de 5 % y LOEC de 10 %. La C(E)L50 fue de 7.4 %. El efecto subletal de hipoactividad en P. reticulata fue nulo en el control y el tratamiento de 20% de dilución del efluente textil) una NOEC menor de 5% y LOEC de 5% del efluente textil. La clasificación ecotoxicológica se ejecutó en función a la concentración letal media y el porcentaje de supervivencia de los organismos evaluados, frente a la exposición del efluente textil industrial y se pudo clasificar tanto para Physa venustula y Poecilia reticulata como muy tóxico y altamente tóxico, lo que convierte al efluente textil enunpotencial riesgo para el medio ambiente.
Propuesta de mejora de un plan de manejo ambiental basado en la aplicación de la norma ISO 14001:2015 para el proyecto de mejoramiento del servicio de transitabilidad peatonal y vehicular en el AA.HH Cerrito Belén del distrito de Mariano Melgar, Arequipa 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2023-12-30) Zegarra Ponce, Marcelo Jesús
En el presente trabajo se realizó una propuesta de mejora basada en la normativa ISO 14001: 2015 con el objetivo de mejorar la elaboración y ejecución de los planes de manejo ambiental en obras de mejoramiento viales y peatonales. El tipo de investigación es no experimental a un nivel descriptivo cualitativo, debido a que es una propuesta para mejorar un plan de manejo ambiental basándonos en la cobertura de sus falencias identificadas apoyándose en la normativa ISO 14001:2015 y la identificación de aspectos e impactos de la matriz Conesa. Primero se propuso hacer una identificación de los aspectos e impactos ambientales basándonos en los capítulos de la ISO 14001:2015 esto mediante el apoyo y aplicación de la matriz Conesa en los diferentes subprocesos del proyecto vial, para poder tener un mejor alcance de los impactos tanto positivos como negativos que se puedan presentar en campo. Posterior al establecimiento de objetivos y metas ambientales del proyecto se busca el desarrollo de la propuesta de mejora y medidas de mitigación basados en la ISO 14001:2015. Después de la implementación de las propuestas de mejora por cada subproceso se evaluó la eficiencia de la propuesta de mejora en general, eso mediante la aplicación de un checklist final de cumplimiento basado en la ISO 14001: 2015 para realizar un análisis posterior a las mejoras aplicadas, se realizó una verificación del cumplimiento del PMA y del sistema de gestión ambiental posterior a la aplicación de las propuestas de mejora aplicadas para tener un control más riguroso durante la etapa de ejecución del proyecto para la obra de “Mejoramiento del servicio de transitabilidad peatonal y vehicular en el AA.HH. Cerrito Belén del distrito de Mariano Melgar” se elaboró un programa de visitas de inspección de medio ambiente mensual designando un especialista responsable de su cumplimiento. Finalmente se evaluó el cumplimiento de la propuesta de mejora aplicada en el proyecto tomando como base los objetivos y visión de la empresa, levantando las observaciones presentadas en el checklist inicial de cumplimiento aplicado, de esta forma se le da un mayor control a las actividades en el proyecto, se cumple con el objetivo de mejora continua implementado, se mejora la calidad de vida de la población aledaña al proyecto y la empresa mejora su compromiso de responsabilidad socioambiental.
Valoración económica de la población de lobo marino fino Arctophoca australis del área natural de punta coles perteneciente a la reserva natural sistema de islas, islotes y puntas guaneras mediante el método de valoración contingente para el año 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2023) Márquez Zúñiga, Bruno Marcelo
Aproximadamente desde la década de 1970 los lobos marinos finos vienen sufriendo fluctuaciones negativas en sus poblaciones, esto debido principalmente al aumento de la temperatura de la corriente de Humboldt y su impacto directo en la distribución de la biomasa de la anchoveta y otras especies ícticas. El caso más impactante de los últimos 25 años es el ocurrido entre los años 1997 y 1998, época que coincide con el evento de El Niño de 1997/1998, donde hubo una disminución del 57% de la población de lobos marinos finos de Punta Coles. Una de los instrumentos que pueden ayudar a amortiguar los impactos ocasionados por el cambio climático es la Valoración Económica, especialmente aquellos impactos que afectan directamente la abundancia poblacional que sufre la biodiversidad, esto mediante la justificación económica de la mera existencia de las especies animales y vegetales o de los servicios que estos puedan proveer. Traducir el valor de la biodiversidad a términos monetarios y cuantificables permitiría la planificación y el diseño de nuevas políticas, planes, proyectos y programas que puedan salvaguardar y aumentar los esfuerzos derivados en la conservación de las especies. En esta investigación se valoró económicamente mediante el Método de Valoración Contingente a la población de lobos marinos finos de Punta Coles, esto a través de una revisión bibliográfica que permitió conocer la problemática histórica que atraviesa esta especie, para posteriormente transformar este problema en un mercado hipotético, el cuál se presentó a los habitantes de la ciudad de Ilo en forma de una encuesta, con el fin de conocer sus preferencias respecto a si estarían de acuerdo con pagar cierta cantidad de dinero destinado a la conservación de esta especie. Los resultados evidenciaron que las personas dispuestas a pagar representaron el 61.5% de una muestra de 400 personas. El valor económico obtenido en la presente investigación para esta población de lobos marinos finos fue de 2 113 700 soles y la Disposición a Pagar fue de 44.44 soles. Siendo este un valor que justificaría un aumento en los esfuerzos para su conservación y manejo, así como el fomento de nuevas investigaciones que puedan ahondar aún más en este tema.
Evaluación del uso de lodos residuales generados en una planta de tratamiento de agua potable como adsorbentes para la remoción de un colorantes orgánico usado en la industria textil arequipeña
(Universidad Católica de Santa María, 2023-11-02) Jimenez Orihuela, Alberto Alejandro
La presente investigación tuvo por objetivo evaluar la remoción del colorante orgánico “Bordeaux B” de una muestra sintética, mediante el uso de un adsorbente generado a partir de los Lodos de Tratamiento de Agua Potable (LTAP) de una Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP) arequipeña (“La Tomilla”). El pretratamiento del LTAP crudo constó de cuatro etapas secuenciales: centrifugado, secado durante 24 h a 105 °C, pulverizado y tamizado. Paralelamente, se le analizó el contenido de humedad y ceniza mediante métodos estandarizados. El LTAP pretratado (LTAPp) fue activado térmicamente desde 200 °C hasta 700 °C en una atmósfera no inerte. El LTAPp y el activado a la mejor temperatura fueron caracterizados fisicoquímica (densidad aparente, pH del material y composición mineralógica) y superficialmente (área superficial , diámetro promedio de poro, volumen promedio de poro e identificación de grupos funcionales). Para la determinación de la temperatura de activación (TA) óptima del LTAPp, se realizaron ensayos en modo BATCH (por triplicado), usando al porcentaje de remoción (%R) del colorante como la variable respuesta; asimismo, para determinar el %R significativamente igual o distinto a los otros, se aplicaron las pruebas estadísticas de Tukey y LSD de Fisher. Este procedimiento experimental, fue replicado para la determinación de las condiciones operacionales óptimas del proceso. Finalmente, se evaluó el proceso mediante modelos cinéticos, modelos de Isotermas de adsorción y análisis comparativo de la eficiencia del mejor adsorbente y su costo de producción. Algunos de los hallazgos obtenidos de la caracterización de los materiales indicaron que, el LTAP crudo proveniente de la PTAP “La Tomilla” posee un alto contenido de humedad y un moderado contenido de cenizas, el LTAPp y el activado a 500 °C (TA-500) poseen un área superficial específica considerable y una variada composición mineralógica; asimismo, se determinó que el costo de producción para 30 g del TA- 500 asciende a 0.7 $/g. Se determinó que la temperatura de activación óptima para generar un adsorbente eficiente fue a 500 °C y que, las condiciones operacionales óptimas para lograr el máximo %R del colorante “Bordeaux B” (85.57 %) ser dieron a: Dosis de adsorbente= 5 g/L, Tiempo de contacto = 45 min, pH de la solución = 3.48, Concentración inicial del colorante = 40 mg/L, Agitación = 350 RPM y Temperatura = 25 ± 0.5 °C. Finalmente, al evaluar la remoción del colorante se halló que, el modelo cinético que mejor se ajustó a los datos experimentales fue el de Pseudo Segundo Orden (R2 = 0.99) y el modelo de Isoterma que mejor caracterizó el proceso fue el de Langmuir (R2 = 0.99), predominando la quimisorción por sobre la fisisorción. Asimismo, el análisis comparativo demostró que, el TA-500 es un adsorbente no convencional eficiente y competitivo para la remoción de colorantes en estado acuoso.
Determinación del costo de mortalidad atribuible a la contaminación atmósférica por material particulado con diámetro menor a 10 y 2.5 micras en Arequipa Metropolitana en el Período 2010-2019
(Universidad Católica de Santa María, 2023-09-15) Alencastre Rocha, Italo
La contaminación atmosférica es una de las principales causas de mortalidad a nivel mundial, lo que deriva además en grandes pérdidas económicas. Por esta razón, el presente trabajo de investigación tuvo como objetivo estimar los costos derivados de la mortalidad ocasionada por la exposición a material particulado con diámetro menor a 10 y 2.5 micras (PM10 y PM2.5) en Arequipa Metropolitana en el período 2010-2019. Para ello, se tomaron los resultados de monitoreo de 5 estaciones de bajo volumen de PM10 y se aplicó el factor de conversión de 0.49 para transformarlo a PM2.5, luego se interpolaron los valores utilizando IDW para obtener las concentraciones a nivel de distrito; después se sistematizó la información de mortalidad por causas no externas en los 19 distritos de Arequipa Metropolitana y se construyeron tablas de vida; posteriormente, se aplicó el software AirQ+ con valores de Riesgo Relativo (RR) de 1.04 (1.03- 1.06) para PM10 y 1.08 (1.06-1.09) para PM2.5, para hallar el Número Estimado de Casos Atribuibles (NECA) de mortalidad asociados, así como los Años de Vida Perdidos (YLL); con estos valores, se utilizaron tres métodos de valoración económica para estimar sus costos: Capital Humano (CH), Valor de Vida Estadística (VSL) por Transferencia de Valores y Valor de un Año de Vida (VOLY) derivado del VSL. Los resultados obtenidos mostraron que las concentraciones de PM10 estuvieron en el rango de 83 a 115 ug/m3 y las de PM2.5 entre 40 a 57 ug/m3; siendo mayores en Yanahuara, Alto Selva Alegre, Arequipa, Miraflores y Cayma; los valores de mortalidad por causas no externas anuales se encontraron en el rango de 2307 a 4004 con un promedio de 2996, siendo mayor en Arequipa, Cerro Colorado y Paucarpata. A partir de ello, se determinó que el NECA anual fue en promedio 814.8 (794.3-1126.7) para PM10, mientras que para PM2.5 fue 826.9 (649.6-909.2); que conllevó a una pérdida anual promedio de 106736.6 (83037.7-137590.2) y 10871.31 (8537.2-11954.4) años de vida, respectivamente. Finalmente, a través del método de CH se estimó un costo promedio de S/ 153.5 (123.6-211.9) y S/ 155.2 (121.9- 170.6) millones anuales para PM10 y PM2.5, respectivamente; mientras que con una VSL estimada promedio de $839662 los costos anuales promedio fueron de S/ 2190.2 (1713.2-3028.1) y S/ 2222.4 (1746.4-2443.7) millones para PM10 y PM2.5, respectivamente; y con un VOLY promedio estimado de $51617 los costos anuales promedios fueron de S/ 1795.3 (1396.6-2482.1) y S/ 1828.2 (1435.7-2010.2) millones para PM10 y PM2.5, respectivamente. Estos resultados, sirven como herramienta para la gestión pública, ya que contribuyen a la toma de decisiones y formulación de políticas públicas tomando en cuenta el factor de costo-beneficio; así como priorizar distritos o zonas en mayor riesgo; además, permite dimensionar el impacto a la salud y económico de la contaminación atmosférica para un mejor entendimiento a la población en general
Propuesta de turismo sostenible mediante un sistema de saneamiento y manejo de residuos solidos del recurso turistico Montaña Pallay Punchu del distrito de Layo-Canas, Cusco
(Universidad Católica de Santa María, 2023-08-31) Paredes Cutipa, Grisselth Deyaritza; Rimachy Coa, Royf Antony
El Distrito de Layo, ubicado en la Provincia de Canas, región Cusco, cuenta con un alto potencial turístico, sin embargo, carece de un plan de manejo de turismo sostenible, saneamiento y manejo de residuos sólidos, poniendo en riesgo la calidad ambiental, social y económica del distrito. En tal sentido, la presente investigación, aporta una propuesta de planes de turismo sostenible, saneamiento y manejo de residuos sólidos las cuales toman en cuenta tecnologías ecológicas. El desarrollo de la investigación se realizó en cuatro etapas: primero un diagnóstico de la situación actual, donde se utilizaron diferentes fuentes de información para el desarrollo de características del área de estudio, se aplicó la metodología de poblaciones finitas del INEI del Dr. Kunitoshi obteniendo 77 viviendas como muestra y un instrumento (encuesta) el cual fue validado por la metodología de juicio por expertos. Segundo; la elección de la mejor tecnología de acuerdo a una valoración según las características del área: Baños Ecológicos Secos (BES) para saneamiento y compost para el manejo de residuos sólidos. Tercero; se elaboró un plan de acción, donde se establecieron objetivos, ámbito de intervención, actividades, responsables, fuentes de verificación, cronograma y presupuesto. Cuarto; se realizó una inducción dirigida a las autoridades exponiendo la propuesta y posteriormente se evaluó el grado de satisfacción y aceptación mediante un instrumento (encuesta) validado por expertos. Finalmente, los resultados evidencian que es necesaria la implementación de un plan de turismo sostenible, sistema de saneamiento y manejo de residuos sólidos para el aprovechamiento sostenible del recurso turístico contribuyendo así con la mejora de las condiciones ambientales, sociales, económicas y proponiendo una herramienta de gestión.
Propuesta de un plan de minimización y manejo de los residuos sólidos generados en la asociación de comerciantes feria del Altiplano en el distrito de Miraflores - Arequipa 2022
(Universidad Católica de Santa María, 2023-08-29) Alvarez Gomez, Romina Alejandra; Amado Farfán, Vannessa Danniella
El objetivo del presente trabajo de investigación consiste en la propuesta de un plan de minimización y manejo de los residuos sólidos generados en la Asociación de Comerciantes Feria del Altiplano en el distrito de Miraflores. La investigación presenta un diseño no experimental y un nivel descriptivo-explicativo. La feria del Altiplano abarca aproximadamente un área de 15300 m3, cuenta con 1050 puestos activos, distribuidos en 14 rubros (pollo, carne, verduras, frutas, comidas y refrescos, tubérculos, golosinas, chichasara, abacería, abarrotes, ropa, tiendas mayoristas, calzado y varios/otros). La muestra estuvo conformada por 70 puestos de negocio. En primer lugar, se elaboró el diagnóstico del manejo actual de los residuos sólidos, mediante la observación directa, entrevista al presidente de la junta directiva y una encuesta realizada a la muestra establecida. Mediante las encuestas realizadas se pudo demostrar que 77% de los comerciantes no han recibido capacitaciones acerca del adecuado manejo de los residuos sólidos, por lo que se puede evidenciar que no existe una correcta educación ambiental en la feria, sólo el 22% de los encuestados realiza la segregación de sus residuos y los dispone para reciclaje o reutiliza c ión como alimento para sus animales. Así mismo, se realizó la caracterización de los residuos sólidos generados, en un periodo de 7 días; se determinó que la generación total diaria de la feria es de 1877.9 kg/día. La mayor composición está representada por residuos aprovechables, con el 94.43%, comprendido mayormente por residuos orgánicos (87.29%), seguido de residuos inorgánicos (6.13%), los residuos no aprovechables corresponden al 6.57%. Los residuos orgánicos generados presentan una humedad del 73.76%. Luego se realizó la identificación y evaluación de impactos ambientales mediante la matriz de Leopold, distinguiendo los impactos ambientales que se presentan en la feria según las actividades realizadas en el manejo actual de los residuos sólidos y los componentes ambientales afectados. Finalmente, en base a dichos resultados se elaboró un plan de minimización y manejo de los residuos sólidos, mediante 5 programas: programa para el manejo de los residuos sólidos, programa de higiene y saneamiento, programa de educación ambiental, programa para la valorización de los residuos sólidos y programa de monitoreo y seguimiento
Elaboración de un plan de sostenibilidad para el pabellón F del Campus Central de la universidad Católica de Santa María de acuerdo a la certificación LEED: operaciones y mantenimiento V4
(Universidad Católica de Santa María, 2023-04-14) Calderón Sanz, Ana Paula; González Cueva, Brian Brent
El siguiente trabajo busca lograr que la Universidad Católica de Santa María se convierta en una edificación sostenible, que le permita hacer un máximo aprovechamiento de sus recursos ambientales y económicos, para lograrlo se utilizó como base la categorización del sistema de evaluación LEED: Operaciones y mantenimiento V4 la cual es una herramienta que nos proporciona los lineamientos a seguir para poder implementar estrategias sostenibles en una edificación, se tomó en cuenta dicho sistema y se dio propuestas específicas para lograr eventualmente la certificación de la Universidad Católica de Santa María. El trabajo se desarrolló en el Pabellón F de la Universidad Católica de Santa María, primero se evaluó la condición actual del mismo en cuanto su consumo de electricidad, agua y cantidad de ocupantes que tiene el edificio para así poder realizar una propuesta de adecuación operativa que permita mejorar su desempeño e incrementar su sostenibilidad. Los criterios tomados en cuenta fueron transporte, parcelas sostenibles, energía y atmósfera, consumo de agua, materiales y recursos y por último la calidad interior. Dentro de las medidas propuestas más resaltantes se puede mencionar el cambio de accesorios sanitarios con lo que se puede lograr un ahorro del 40% de consumo de agua, en segundo lugar se propone de igual manera el reemplazo de equipos energéticos por ahorradores que permitiría obtener un 50% de ahorro, por otro lado se propone la implementación de un techo verde y mejoramiento de las áreas verdes ya presentes en la edificación, estas medidas permiten disminuir las consecuencias producidas por las islas de calor, escorrentías y consumo de agua por temas de mantenimiento. 2 Se tuvo como resultados que de implementar dichas medidas se podría lograr un ahorro del 40% del uso del recurso hídrico, un 50% del consumo energético que se verían reflejados en ahorros económicos, beneficios ambientales y sociales.
Tratamiento de residuos orgánicos (plumas) generados en centros de faenamiento avícola a partir de compostaje optimizado con bacterias queratinolíticas, Arequipa 2020
(Universidad Católica de Santa María, 2023-04-21) Cuti Cuti, Vanesa Gladys; Vargas Gutierrez, Yamilet Ruth
En el Perú la carne de pollo es un alimento muy demandado, por ello en la actualidad los centros de faenamiento avícola presentan un incremento en la generación de plumas de pollo, este residuo orgánico carece de una gestión integral lo que los convierte en contaminantes ambientales. El objetivo de nuestra investigación es realizar el tratamiento de las plumas mediante compostaje optimizado con bacterias queratinolíticas en la provincia de Arequipa. Se realizó un diagnóstico situacional sobre la generación de plumas mediante visitas y registros a un centro de faenamiento avícola, además de una conversación con el propietario, obteniendo como resultado que las plumas se generan en la operación de desplumado, representan el 5.86% del peso total del pollo y la generación semanal alcanza valores máximos de 340.2 kg durante los fines de semana. Se aislaron bacterias queratinolíticas del suelo de una granja de pollos, se determinó su actividad queratinolítica e identificó mediante una prueba microbiológica (tinción de Gram) y pruebas bioquímicas (lecitina, almidón, catalasa e hidrólisis de gelatina), resultando en Bacillus spp. Para la elaboración del compostaje se realizaron cuatro tratamientos: tratamiento 1 (10% de plumas con bacterias queratinolíticas), tratamiento 2 (10% de plumas sin bacterias queratinolíticas), tratamiento 3 (5% de plumas con bacterias queratinolíticas) y tratamiento 4 (5% de plumas sin bacterias queratinolíticas), se utilizaron estiércol de bovino y poda de césped. A los 109 días, se efectuó la prueba ANOVA y Tukey sobre los siguientes parámetros: pH, Humedad, Materia Orgánica, C/N, Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Conductividad Eléctrica y Coliformes Fecales, donde se confirmó diferencia estadísticamente significativa entre los cuatro tratamientos y los dos factores en estudio, luego se compararon los valores con los requisitos de la Norma Técnica Peruana 201.207 Fertilizantes. Compost para uso agrícola, donde el tratamiento 1 (10% de plumas con bacterias queratinolíticas) resultó ser el más óptimo debido a que cumple con 8 de los 9 parámetros comparados. Los resultados obtenidos indican que el tratamiento de plumas es una alternativa sostenible ya que contribuirá al logro de 7 Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030

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