Ingeniería Ambiental

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Evaluación del manejo de residuos sólidos mediante la aplicación de un programa ambiental dirigido a los estudiantes de secundaria del colegio de Ciencias Ítalo Peruano Enrico Fermi, Mollendo, 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2025-03-24) Caceres Pacheco, Adriana Alejandra
El manejo de los residuos sólidos es verdaderamente un desafío que se hace cada vez más grande en cuidades de los países en desarrollo, debido al comportamiento de los actores sociales involucrados y sus acciones influyentes dentro del proceso de gestión. Es una realidad en Arequipa y sus provincias. Esta investigación tiene como objetivo principal evaluar el manejo de residuos sólidos mediante la aplicación de un Programa Ambiental dirigido a los estudiantes desde primero a quinto de secundaria del colegio de Ciencias Ítalo Peruano Enrico Fermi ubicado en la cuidad de Mollendo, provincia de Islay, departamento de Arequipa. Como metodología, presenta una investigación de nivel aplicativo, con un diseño cuasiexperimental; así mismo, la muestra de este estudio estuvo conformada por el número total de alumnos: 128 alumnos del nivel secundario. De igual modo, se utilizó como técnicas de recolección de datos como la observación, análisis documental encuestas; también, se utilizó el programa SPSS con el análisis estadístico comparación de medias y ANOVA de un factor. Como resultado se afirma que sí existe una relación directa y significativa entre la conducta ambiental y el manejo de los residuos sólidos con un nivel de significancia de 0,05. En conclusión, a través de la aplicación de un programa ambiental a los estudiantes de secundaria del colegio de Ciencias Ítalo Peruano Enrico Fermi, se ha logrado la mejora del manejo de los residuos sólidos, reduciendo la generación de plástico y papel, haciendo una correcta segregación de los residuos restantes, alumnos del nivel secundario 100% capacitados, docentes y administrativos 100% capacitados, cumpliendo su rol dentro del buen manejo de residuos sólidos. La metodología empleada en esta investigación puede ajustarse y aplicarse en otros colegios, teniendo un mayor impacto al trabajar de la mano de otros actores sociales como el estado y la empresa privada.
Propuesta de implementación de un sistema de gestión ambiental basado en la norma ISO 14001:2015 en el Grifo Latino S.A.C., Arequipa, 2024
(Universidad Católica de Santa María, 2025-03-27) Carpio Velasquez, Stephanie Alessandra
La investigación presentada tiene como objetivo elaborar la propuesta de implementación de un Sistema de Gestión Ambiental (SGA) basado en la norma ISO 14001:2015 para el Grifo Latino S.A.C. en Arequipa, Perú. Esta propuesta surgió como respuesta a la identificación de puntos críticos en la organización que podrían estar causando impactos ambientales negativos. Es una investigación de tipo propositiva – descriptiva con un enfoque cualitativo y diseño no experimental. En la fase inicial, se realizó un diagnóstico exhaustivo mediante la aplicación de la Matriz de Leopold, que evaluó los impactos de las actividades de la empresa sobre el entorno físico, biótico y socioeconómico. Además de esta matriz, se emplearon otras herramientas analíticas clave, como la Matriz de Importancia, Matriz FODA y la Matriz de Stakeholders, obteniendo una visión más completa de los aspectos internos y externos que afectan a la organización. Este análisis inicial reveló que los impactos negativos no eran severos; sin embargo, se recomendó la implementación del SGA para formalizar y regular las prácticas ambientales conforme a las normativas vigentes y los estándares internacionales. La siguiente etapa del proyecto se enfocó en adaptar los principios de la norma ISO 14001:2015 a las necesidades específicas del Grifo Latino S.A.C., teniendo como resultado la elaboración de: la evaluación del contexto organizacional, el liderazgo comprometido, la planificación estratégica, el aseguramiento del apoyo y los recursos necesarios, la gestión operativa, la evaluación continua del desempeño y la mejora continua del sistema. En conclusión, la propuesta elaborada para el Grifo Latino S.AC., permitirá cumplir con los requisitos de la norma, reducir los riesgos en aspectos e impactos ambientales, estandarizar y gestionar de manera óptima todos los procesos de sus actividades, mejorando su desempeño y sostenibilidad a largo plazo.
Determinación espacio temporal de partículas microplásticas en los embalses Frayle, Pañe y Aguada Blanca pertenecientes al sistema de trasvase Alto Colca - Chili
(Universidad Católica de Santa María, 2025-03-19) Dominguez Cueva, Dayana Milene
Los microplásticos se consideran actualmente como contaminantes emergentes y han sido identificados en diversos ecosistemas, tanto urbanos como naturales, con una notable variabilidad espacio-temporal en su distribución. La contaminación por microplásticos ha aumentado de manera constante desde la gran producción de polímeros industriales iniciada en la década de 1950, acompañada por un uso intensivo de plásticos. Debido a la ubicuidad de los microplásticos, esta investigación evidencia la presencia de estos contaminantes en fuentes hídricas de relevancia, como los reservorios de agua, lo que sugiere un potencial riesgo de bioacumulación en este recurso vital. El estudio se enfocó en los embalses de El Pañe, Aguada Blanca y El Frayle, en el departamento de Arequipa, con el objetivo de determinar la distribución de las partículas microplasticas presentes. Se abordaron la caracterización de parámetros fisicoquímicos del sistema de embalses Chili-Colca Alto, la determinación de la ocurrencia de microplásticos en los reservorios de El Frayle, El Pañe y Aguada Blanca, y la identificación de la estructura química de los microplásticos presentes en estos embalses. La metodología utilizada siguió las directrices del manual de la American Public Health Association (2023) y fue adaptada específicamente para el análisis de micro plásticos separándolo en pre tratamiento, filtración, identificación y análisis estadístico de material micro plástico presente. Los embalses El Pañe, Aguada Blanca y El Frayle presentan los parámetros químicos como temperatura, pH, conductividad, Sólidos Totales Disueltos, dureza y alcalinidad dentro de la normativa de calidad de aguas – ECA, asimismo los resultados evidencian la presencia de microplásticos en los embalses, donde se identifica una diversidad de polímeros, predominando aquellos de tipo celulósico, seguidos de una cantidad significativa de tereftalato de polietileno (PET). Además, se observó una distribución homogénea en las características visuales de las partículas microplásticas, con una predominancia en tamaño del rango 0 – 0.5 mm seguido de 0.5 – 1 mm, en morfología se tiene en mayor proporción las partículas de tipo fibra y en color predomina el blanco seguido de amarillo, azul y negro. Además, se hizo un análisis de volumen total de polímero, el cual arrojo que el embalse con más volumen de microplásticos por m3 es el embalse el Frayle. Esta investigación sienta un precedente para futuros estudios sobre contaminación por microplásticos y sus riesgos ambientales, tanto en los embalses de El Pañe, Aguada Blanca y El Frayle, como en otras regiones con características similares
Evaluación del impacto acústico generado por el tráfico vehicular en el distrito de Alto Selva Alegre usando el modelo predictivo RLS-90 y mapas de ruido
(Universidad Católica de Santa María, 2025-04-02) Bravo Huamani, Esmeralda Rosa; Coila Escalante, Alejandro Gustavo
El objetivo del presente estudio es evaluar y comparar los niveles de ruido ambiental generado por la presencia de flujo vehicular, ubicados en las principales vías mediante el uso de un sonómetro y un modelo matemático de predicción de ruido ambiental en el distrito de Alto Selva Alegre, Arequipa evaluado en el 2023. El estudio es de tipo aplicado con nivel descriptivo y con diseño no experimental, donde se realizó 10 puntos de monitoreo estratégicos con un área de estudio de 748,034 𝑚2, como muestra se eligió 385 personas para la encuesta del diagnóstico situacional. La técnica utilizada fue utilizar el Protocolo Nacional de Ruido Ambiental, así mismo las ordenanzas municipales propias del distrito de Alto Selva Alegre para poder comparar los valores de dB recopilados con la normativa vigente y la aplicación de una encuesta para determinar un diagnóstico situacional sobre la afectación del ruido en el área de estudio, con el propósito de obtener las variables necesarias para el modelamiento en el Software SoundPlan, se realizó el conteo vehicular mediante cámaras de vigilancia del centro de seguridad de la Municipalidad de Alto Selva Alegre, con el propósito de verificar y dar conformidad al modelo de predicción, se comparó con las medidas in situ usando el sonómetro y determinar la variación de las metodologías presentadas. Con los resultados obtenidos del monitoreo y conteo vehicular se procedió a la interpolación Kriging en el Software ArGIS y el software SoundPlan, logrando generar los mapas de ruido de la zona de Alto Selva Alegre. Se llega a concluir que las metodologías empleadas guardan relación en los puntos considerados como avenidas y contengan un flujo vehicular constante con una desviación de ± 3dB dando validez al modelamiento para los puntos RA-1, RA-2, RA-4, RA-6, RA-8, RA-9 y RA-10, sin embargo, los puntos restantes que son calles y con condiciones más limitadas como es el hecho de distancias estrechas y poco flujo vehicular, logran alternar algunos días una desviación no permitida donde no se recomienda la validez de los datos y se debe realizar un análisis de causa raíz para determinar el motivo de la excedencia de la desviación. Se realizó la aplicación de una encuesta para estudiar la percepción de las personas que habitan en este distrito.
Evaluación ecotoxicológica del agua superficial y elutriados de sedimentos de tres quebradas que confluyen con el río Chili, en dos bioindicadores acuáticos Poecilia reticulata y Daphnia magna
(Universidad Católica de Santa María, 2025-04-03) Cuba Ramirez, Angie Rosario; Nuñez Gamarra, Melissa Kristel
El río Chili presenta vertimientos no autorizados de aguas contaminadas, sobre los cuales se han realizado diversos estudios enfocados en la calidad del agua y su impacto en el bienestar social. Sin embargo, no se han efectuado evaluaciones específicas a la afectación a la biota. Por ello, el objetivo principal de esta investigación innovadora es evaluar el riesgo ambiental asociado a estos vertimientos no autorizados y determinar el estado ecotoxicológico del río Chili como una herramienta adicional para evaluar la calidad del agua. Para ello, se realizaron bioensayos ecotoxicológicos con Daphnia magna y Poecilia reticulata. Se establecieron seis puntos de monitoreo para agua superficial y tres de sedimentos en las confluencias del río Chili y en las quebradas Pato – Peral y Chullo y río Socabaya, durante las temporadas húmeda y seca. En cada punto de muestreo se realizó una caracterización fisicoquímica del agua. Posteriormente, se desarrolló un diseño experimental utilizando cinco (diluciones) de 6.25, 12.5, 25, 50, 100 % y un control (0%) evaluando efectos letales (mortalidad) en D. magna a las 48 horas y P. reticulata en 96 horas. Los resultados muestran una mayor toxicidad en temporada húmeda, evidenciando por una mayor mortalidad de D. magna en comparación con la temporada seca. Además, se identificaron parámetros fisicoquímicos (coliformes totales, DQO, DBO) y metales pesados (cadmio, litio, hierro y manganeso) que sobrepasaron el ECA, que pudieron influir en la mortalidad de estos organismos no destinatarios. La evaluación del riesgo ambiental concluyó que el agua es ligeramente tóxica en ambas temporadas. En el caso de P. reticulata no se observó mortalidad en ninguna de las temporadas, clasificándose como no tóxico para esta especie.
Identificación de sitios contaminados por hidrocarburos y propuesta del plan de manejo ambiental en las instalaciones del taller mecánico de la flota vehicular de la Municipalidad Distrital de Alto Selva Alegre, Arequipa-2022
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-02) Cayo Zapana, Edith Deysi
El presente proyecto de investigación se plantea identificar los sitios contaminados por hidrocarburos y proponer un plan de manejo ambiental en las instalaciones del taller mecánico de la flota vehicular de la Municipalidad Distrital de Alto Selva Alegre. El presente proyecto tiene un enfoque descriptivo de tipo explicativo ya que principalmente se identificaron los sitios contaminados por hidrocarburos y luego se llegó a proponer el plan de manejo por la cual se identificaron las actividades que producen contaminación en el suelo en el taller mecánico más no se orientó en la contaminación del agua y ni del aire. Una de las técnicas a aplicar durante el desarrollo de la presente investigación fue el de tomar muestras en 4 puntos del taller para conocer la existencia de la contaminación en el suelo a través de las fracciones F1, F2 y F3; es así que se realizó la caracterización situacional del taller mecánico para reconocer los diferentes procesos que generan residuos, lo que permitió tener una visión amplia del estado actual de la calidad ambiental en el taller mecánico. Luego se procedió a conocer los valores del análisis de suelos dando como primer resultado en el punto A el ECA (Estándar de Calidad Ambiental) del F2 el valor de 5468.59 además el ECA del F3 del mismo punto fue de 6807.42, en el punto B el ECA del F3 <10.00, y por último en el punto C el ECA del F1 el valor <2.00; afirmando la contaminación ambiental en el punto A y considerando que en este punto es el lugar que lavan las piezas metálicas. Seguidamente se llegó a evaluar los impactos ambientales a través de la Matriz de evaluación de impactos ambientales Leopold para formular el plan de manejo ambiental y pueda ser aplicado en el taller mecánico de la Municipalidad de Alto Selva Alegre para una adecuada disposición final de los residuos metalmecánicos e hidrocarburos.
Evaluación de la calidad ecológica del monte ribereño del río Majes, mediante la aplicación del índice QBR, Arequipa 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2025-01-08) Canqui Llamosas, Sulma Patricia
Se realizó un estudio en el monte ribereño del río Majes que permitió tener una aproximación a la calidad ambiental (o ecológica), mediante la utilización del Índice de Calidad de Bosque de Ribera (QBR). La investigación se llevó a cabo entre agosto y setiembre (temporada seca) del 2023, determinando 12 puntos de muestreo, iniciando en el distrito de Ongoro y tomando el último punto en Corire, donde se registró y evaluó el índice QBR, para lo cual se registraron datos de la cubierta vegetal, la estructura de la cubierta vegetal, y se evaluó la vegetación por estratos (arbóreo, arbustivo y herbáceo), calidad de la cubierta vegetal, y el grado de naturalidad del canal pluvial, y como resultado se obtuvo que el nivel de índice de calidad, en los puntos muestreados presentan una degradación extrema o calidad pésima, como también otros puntos manifestaron un estado de alteración fuerte o mala calidad, por lo tanto, se concluye que el bosque está siendo intervenido por actividad antrópica, y parte del dique rocoso construido para la prevención de inundaciones, afirmando que los efectos de las actividades humanas provocan una fuerte degradación de los ecosistemas riparios y la calidad del agua, influyendo negativamente el puntaje de los índices evaluados.
Determinación de la huella de carbono en la fase de ejecución de un proyecto vial para la disminución de gases de efecto invernadero a través de la ISO 14064 en el distrito de Cerro Colorado en Arequipa.
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-14) Choquehuanca Mamani, Kelly Evelyn
La actual indagación tiene como fin precisar la huella de carbono generada durante la fase de ejecución del proyecto “Mejoramiento del Servicio de Transitabilidad Vehicular y Peatonal en las Avenidas 3, 5, 6 y 7 de la Asociación Urbanizadora Peruarbo – II Etapa” En la jurisdicción de Cerro Colorado, Arequipa, mediante el empleo de la técnica estipulada por la norma ISO 14064. La evaluación engloba las emisiones tanto directas como indirectas de gases con efecto invernadero (GEI) vinculadas al consumo de carburantes, energía eléctrica, agua potable y la administración de desechos, lo cual posibilita calcular las emanaciones totales del proyecto y su huella ecológica. Los resultados obtenidos revelan que las emisiones directas del proyecto, particularmente originadas por la combustión móvil (automóviles y maquinaria pesada), constituyen el 92.24% del total de emisiones. Las emanaciones indirectas derivadas del gasto energético eléctrico suponen únicamente un 0.57%, mientras que las generadas por la administración de residuos sólidos ascienden al 7.09%. A partir de estos hallazgos, se sugieren varias tácticas de atenuación, como la perfección del empleo de maquinaria, la adopción de combustibles más puros, la administración eficaz de recursos como el agua y la electricidad, así como la minimización de desechos sólidos. Este análisis no solo ofrece una valoración numérica de las liberaciones de GEI en el ámbito de las infraestructuras viales, sino que asimismo propone un conjunto de acciones pragmáticas que podrían ser aplicadas en proyectos venideros para aminorar su marca de carbono y coadyuvar al avance de una urbe sostenible en Arequipa. Las sugerencias formuladas pretenden incentivar una mayor sensibilización ecológica dentro del sector constructivo y subrayar la trascendencia de mitigar el efecto de las labores viales sobre la alteración climática.
Propuesta de plan de reducción de gases de efecto invernadero en base a la estimación de la huella de carbono en una empresa de transporte pesado
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-06) Aguilar Aguirre, Enmanuel Darwin; Navarro Peralta, Dieter Jimy
La tesis estudio se enfoca en las propuestas de estrategias para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en el sector de transportes en el Perú, cuyos efectos adversos afectan la calidad del aire, la salud pública y el equilibrio ambiental. Se propone un Plan de Reducción de GEI para una empresa de transporte de carga pesada por carretera, cuyas operaciones abarcan principalmente la zona sur y centro del país. Para ello, se utilizó la norma ISO 14064-1:2018, el Protocolo GHG y la herramienta digital de Huella de Carbono (HC) Perú. Se realizó el cálculo de Huella de Carbono durante un periodo de tres años (2020, 2021 y 2022), obteniendo valores de 8638.13 tn CO2eq, 9739.90 tn CO2eq y 10844.06 tn CO2eq respectivamente. Se identificó que el consumo de combustible en la actividad de transporte es la principal fuente de emisiones de GEI, representando el 98.8% del total de emisiones en 2022. En base a estos resultados, se desarrolló un plan enfocado en mejorar la eficiencia del consumo de combustible, destacando la Eco conducción y el Sistema de Retroalimentación. La evaluación del análisis de costo-beneficio revela que la implementación del plan generaría un VAN de S/ 6,077,867, con una TIR del 794% y un PB corto. Esto conllevaría a una reducción de 3535.51 tn CO2eq, equivalente al 32.63% de la HC del 2022. Se espera que las estrategias propuestas puedan ser adoptadas por otras empresas de transporte, contribuyendo significativamente a la reducción de las emisiones de GEI en el país.
Eficiencia del lodo crudo con modificación térmica y química proveniente de una depuradora de agua como adsorbente en la remoción de un colorante textil (Pardo B) en Arequipa, Perú
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-13) Challco Hihui, Annie Verenice
La generación de lodos químicos en las plantas de tratamiento de agua potable representa un problema ambiental debido al desafío que representa su disposición final. Sin embargo, estos lodos tienen un potencial uso como adsorbentes en la remoción de contaminantes en medios acuosos, como los efluentes residuales textiles, que están compuestos por colorantes químicos de difícil degradación. La activación térmica y química para adsorbentes como el lodo puede favorecer a la remoción de estos contaminantes, aprovechando su estructura porosa y grupos funcionales contenido en la superficie, logrando así reducir el volumen de residuos buscando valorizarlo de una forma sostenible en el tratamiento de efluentes. Es por eso que, en esta tesis, se estudió a los lodos modificados como adsorbente para la remoción del colorante pardo B, realizando primero una caracterización fisicoquímica, microbiológica, estructural y morfológica del lodo, para luego evaluar parámetros como el tratamiento térmico (100 – 700°C), tratamiento químico (0.25 – 1 M de HNO3), tiempo de contacto, pH de la solución, dosis de adsorbente y concentración del colorante pardo B.; buscando la mayor eficiencia de remoción del colorante, optimizando factores con un diseño experimental Box Behnken con superficie de respuesta. El lodo tratado químicamente resulto ser más eficiente, bajo condiciones óptimas de concentración de pardo B de 100 mg/L, concentración del HNO3 de 0.25M y dosis de 0.4 g de lodo, removiendo hasta el 94% del colorante. por lo que se concluye que los lodos activados químicamente pueden ser utilizados para la remoción eficiente de colorantes, gracias a su estructura química, que está compuesta principalmente por Al y Fe; y minerales que mejoran la interacción del colorante con la superficie del lodo.
Evaluación del servicio ecosistémico de mitigación de inundaciones pluviales mediante InVEST para la propuesta de corredor urbano ecológico (greenway) en el área metropolitana de Arequipa, 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-14) Castillo Acosta, Yajaira Del Pilar
Las áreas urbanas presentan una elevada vulnerabilidad ante eventos de precipitación debido a la fragmentación del paisaje ocasionada por los cambios de uso de suelo, lo que debilita el servicio ecosistémico de mitigación de inundaciones pluviales. Este servicio es esencial dado que permite reducir el impacto de este evento climático en los ecosistemas a través de la filtración de agua. En ese contexto, resulta fundamental diagnosticar el servicio ecosistémico. El objetivo de esta investigación fue evaluar el servicio ecosistémico de mitigación de inundaciones pluviales mediante el software InVEST para la propuesta de un corredor urbano ecológico (greenway) en el área metropolitana de Arequipa. La metodología inicia con la recopilación de inputs para el modelo de mitigación de inundaciones pluviales en InVEST cuyo procesamiento reveló un escaso control de escorrentía en entornos urbanos pero un buen porcentaje de retención en áreas agrícolas y de vegetación no agrícola. Adicionalmente, se evaluó la métrica de los parches con un valor nulo de escorrentía para la obtención de fuentes ecológicas, se generó un mapa de superficie de resistencia y se aplicó el modelo de ruta de menor costo obteniendo como resultado un corredor urbano ecológico de 57 km de longitud que recorre 12 de 19 distritos metropolitanos y que se encuentra conformado por 8 tramos en los cuales se propone implementar medidas como espacios verdes, sistemas de bioretención, cubiertas verdes y plataformas de recreación para hacer de Arequipa metropolitana una ciudad resiliente frente a las inundaciones pluviales.
Evaluación de la fitorremediación asistida por bacterias autóctonas y Helianthus annuus L. para la potencial restauración de suelos contaminados por metales pesados en el Parque Industrial Río Seco
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-12) Alarcon Perez, Angela Michell; Rodriguez Cornejo, Patricia Milagros
La contaminación del suelo por metales pesados, especialmente en áreas industriales como el Parque Industrial Río Seco, representa un grave problema ambiental que afecta la salud del ecosistema y la calidad de vida de las comunidades cercanas. Este estudio evalúa la fitorremediación de Helianthus annuus L. en asociación con Pseudomona spp. para la remoción de metales pesados (Pb y Cr) en suelos contaminados. Se realizó un análisis inicial de las características del suelo, revelando concentraciones de Pb y Cr de 150 mg/kg y 80 mg/kg, respectivamente. A través de un diseño experimental, se seleccionaron Pseudomonas spp. con capacidad de tolerancia y acumulación de metales pesados, y se evaluó su interacción con Helianthus annuus L. durante un periodo de 70 días. Los resultados mostraron una remoción total de metales pesados del 75% para Pb y del 60% para Cr en los suelos tratados con la combinación de Pseudomonas spp. y Helianthus annuus L., en comparación con un 20% y 15% en los controles sin tratamiento. Además, se observó un aumento significativo en la actividad enzimática, con un incremento del 50% en la peroxidasa y del 40% en la ascorbato peroxidasa en los tejidos vegetales tratados. Estos hallazgos sugieren que la fitorremediación, combinada con el uso de Pseudomona spp. es una estrategia efectiva para la remoción de metales pesados en suelos. Se concluye además que esta metodología no solo mejora la calidad del suelo, sino que también promueve el uso sostenible de recursos vegetales en la recuperación de ecosistemas degradados.
Evaluación de microplásticos en sedimentos marinos del ecosistema antártico de las expediciones ANTAR XXVI y ANTAR XXVII.
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-04) Delgado Cardenas, Antonella Ines
El objetivo de este estudio fue investigar de manera panorámica la presencia de microplásticos (MP) en los sedimentos del fondo marino en los alrededores del estrecho de bransfield en la península Antártica durante el verano austral de los años 2019 y 2020. Se buscó cuantificar y caracterizar los polímeros encontrados, comparar los niveles de concentración entre los clústeres de muestreo y determinar la presencia de micropartículas. Se identificó una concentración promedio de entre 0.04 y 0.26 MP/g s.s., encontrándose al menos una partícula en el 100% de las muestras. Para la composición química de las partículas se utilizó μFTIR. Los resultados indicaron una prevalencia de microfibras celulósicas y de celofán, con solo el 10.7% de micropartículas sintéticas, siendo el PET y el PP los más abundantes. Este hallazgo sugiere que las fibras de prendas liberadas por su uso en las estaciones científicas y las embarcaciones contribuyen a esta contaminación. El estudio concluye que la presencia de MP en los sedimentos marinos antárticos es más alta en la bahía de Collins y Maxwell, así como en las regiones influenciadas por las corrientes del Mar de Weddell. Además, enfatiza la necesidad de mejorar las prácticas de gestión de residuos en estas área
Evaluación de la bioadsorción de Cr (VI) en soluciones acuosas a partir de residuos calcáreos de Thais chocolata mediante su optimización con un diseño Box-Behnken
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-12) Farji Romero, Carim Andrea; Luque Alvarez Bustamante, Lucia
El desarrollo de la industria curtidora ha generado un gran impacto negativo en el entorno ambiental, y por ende para la salud humana, por ser una fuente de diversos contaminantes, entre ellos el Cr (VI), un metal pesado de toxicidad crónica, bioacumulable y no degradable; al igual que los residuos de conchas marinas, que representan un desafío por su difícil reciclaje debido a las limitaciones tecnológicas y procedimientos de eliminación no regulados. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad evaluar la capacidad de bioadsorción de Cr (VI) por parte de las conchas marinas de Thais chocolata, como método de eliminación de estos iones en soluciones sintéticas y como concepto de recuperación de estos recursos marinos. El pretratamiento del material adsorbente constó de un lavado con NaClO al 6 % y HCl 0.1 M, un secado a 80 °C durante 24 h, un triturado y un tamizado a 180 μm. Se ejecutó un diseño factorial fraccionado a fin de determinar las variables más influyentes en el proceso (concentración inicial de Cr (VI), tiempo de contacto, velocidad de agitación, peso del adsorbente y temperatura de calcinación), y con ello la aplicación de un diseño Box-Behnken para optimizar las condiciones experimentales. Al mismo tiempo, se efectuó la validación espectrofotométrica de la difenilcarbazida. También se realizó la caracterización del bioadsorbente mediante un análisis SEM, EDS, XRD, FT-IR y punto de carga cero, y a su vez se determinó su mecanismo de adsorción. Finalmente, se evaluó el proceso de adsorción mediante un estudio cinético y de equilibrio. Los resultados indicaron que a una concentración inicial de Cr (VI) de 3 mg/L, un tiempo de contacto de 60 min, una velocidad de agitación de 400 RPM, un peso del adsorbente de 1.25 g y una temperatura de calcinación de 1000 °C fueron las mejores condiciones para la adsorción de Cr (VI), logrando una remoción del 99.99 %. El método colorimétrico para la determinación de Cr (VI) con difenilcarbazida fue lineal y preciso, con un límite de detección de 0.009 mg/L y un límite de cuantificación de 0.031 mg/L, lo que lo hace confiable para su uso en análisis cuantitativos. La caracterización del polvo de la concha antes y después del proceso de adsorción evidenció un cambio de aragonito y calcita, hacia hidróxido de calcio y óxido de calcio, la presencia de iones de Cr (VI) en su estructura porosa superficial, con presencia de enlaces Ca-O como facilitadores para la adsorción del ion Cr (VI), y con una superficie cargada positivamente. El mecanismo de adsorción involucró procesos de interacción electrostática, deposición superficial, formación de complejos e intercambio iónico. Por último, se denotó que el modelo de pseudo-segundo orden (R2=0.9979) y la isoterma de Langmuir (R2= 0.9835) describen adecuadamente el proceso de adsorción de Cr (VI).
Evaluación del rendimiento de un sistema de obtención de bioetanol a partir de la biomasa de jacinto de agua (Eichhornia crassipes)
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-11) Lazaro Mamani, Alejandra Yadhira; Paredes Cardenas, Gianella Noemi
Las macrófitas acuáticas vienen siendo consideradas como un problema medioambiental que trae consigo graves consecuencias debido a su rápida proliferación lo que afecta negativamente la biodiversidad acuática y la disponibilidad de agua para el bienestar de los seres humanos, los alimentos y la producción industrial. Sin embargo, muchos ignoran su composición química la cual resulta ser valiosa dado que su biomasa lignocelulósica ha demostrado tener un potencial prometedor como materia prima para la producción de bioetanol. En ese sentido, la presente investigación tiene como objetivo aprovechar la biomasa de Jacinto de Agua (Eichhornia crassipes) para la producción de bioetanol. Para ello, la biomasa seca fue sometida a un pretratamiento considerando un diseño experimental de Box Behnken con tres puntos centrales, el cual estimó el análisis de 45 ensayos en los que se sometió a la biomasa tamizada en 3 granulometrías (150, 200 y 250 μm) a tres concentraciones de NaOH (1%, 2% y 3%) y con intervalos de exposición a explosión de vapor con tiempos de 15, 30 y 45 minutos en autoclave. Asimismo, para conocer el cambio estructural en la biomasa pretratada, se realizaron análisis SEM y FTIR. Seguido a ello, se sometió a un proceso de hidrólisis con H2SO4 al 3% con explosión a vapor durante 30 minutos, la cuantificación de azúcares reductores se midió con el método DNS. El hidrolizado se inoculó con Saccharomyces cerevisiae en un sistema anaeróbico con agitación continua a 120 rpm con una temperatura de 30° C. Durante la fermentación se monitoreó los azúcares reductores, así como la concentración de bioetanol obtenida durante 72 horas. De acuerdo con los resultados del balance de materia, el rendimiento volumétrico de la concentración de azúcares reductores respecto a la concentración de bioetanol obtenida fue equivalente al 71.35% y con relación al rendimiento, en términos de biomasa inicial fue equivalente a 0.12 ml/g
Evaluación de la asimilación de dióxido de carbono y potencial hídrico estacional de diez especies forestales producidas en el vivero de Uchumayo de Sociedad Minera Cerro Verde, 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2024-11-23) Gonzales Arrayán, Leslie Paola
El calentamiento global, provocado por el exceso de CO2 en la atmósfera (IPCC, 2021), aumenta la respiración heterótrofa en los vegetales (Smith et al., 2020). Esta situación se agrava con la sequía, que dificulta el flujo de CO2 y, por lo tanto, reduce el almacenamiento de carbono en los ecosistemas (Jones et al., 2019).El Vivero de Uchumayo se encarga de la producción, propagación y distribución de plántulas destinadas principalmente a las municipalidades de Arequipa para la forestación de Arequipa. Este estudio se centra en la evaluación de la asimilación de CO2 de las plántulas en una etapa fenológica temprana a diferentes horas del día y la relación con el estrés hídrico, el cual se midió al mediodía, la hora con mayor incidencia solar. Además, se determinó la fisiología de las especies y se analizaron las características del suelo. Las mediciones se realizaron en dos temporadas: húmeda (febrero 2023) y seca (junio 2023), con el fin de evaluar el comportamiento de cinco especies nativas y cinco introducidas en diferentes condiciones climáticas. Los resultados proporcionan una comprensión más profunda de cómo estas especies responden a variaciones en la disponibilidad de agua y CO2, contribuyendo al conocimiento sobre su adaptabilidad y potencial para la mitigación del cambio climático en distintas condiciones ambientales. Los resultados determinaron que cada especie depende de las condiciones ambientales que se adaptan a su fenología para obtener mejores resultados de asimilación de CO2; durante la temporada húmeda, las especies que mostraron las mayores tasas de asimilación fueron; Populus deltoides, Fraxinus americana, Myoporum laetum, Buddleja coriácea y Acacia saligna y las especies con mayor estrés hídrico crítico fueron la especie Acacia saligna de 4 años, Acacia saligna de 2 años, Neltuma calderensis de 4 años, Morus nigra de 4 años y en temporada seca las mayores asimilaciones la obtuvieron las especies; Buddleja coriácea, Populus deltoides, Tecoma fulva subsp. arequipensis y Neltuma calderensis y las especies con estrés hídrico crítico fueron la especie Myoporum laetum de 2 años, Polylepis rugulosa de 2 años, Populus deltoides de 4 años, Neltuma calderensis de 4 años, Myoporum laetum de 4 años, Polylepis rugulosa de 4 años, Morus nigra de 4 años. Los resultados ofrecen información valiosa para una gestión ambiental eficaz y la optimización de recursos como sumideros de carbono, impulsando la conservación, reforestación y creación de áreas verdes
Evaluación de la eficiencia de retención de 98Mo basado en la síntesis del polímero bioadsorbente de quitosano modificado a partir de la pluma de calamar gigante (Dosidicus gigas)
(Universidad Católica de Santa María, 2024-11-20) Nina Humpiri, Nury Sheyla; Jímenez Neyra, Ariana Nicole
A partir de la problemática identificada con la gestión inadecuada de residuos de pluma de calamar gigante (Dosidicus gigas) y los residuos químicos provenientes del proceso de generación de Tecnecio 99 metaestable (99mTc) como radioisótopo en la medicina nuclear, se ejecutó una investigación con el fin de evaluar la eficiencia de retención de 98Mo mediante la síntesis de un polímero bioadsorbente de quitosano modificado a partir de la pluma de calamar gigante. Inicialmente, se realizó la recolección de pluma de calamar en el puerto de Pucusana, seguida por la extracción de β-quitina mediante desproteinización y la obtención de quitosano (QPP) por medio de desacetilación. La caracterización del QPP se llevó a cabo utilizando diversas técnicas analíticas, incluyendo conductimetría, viscosimetría, FTIR, DRX, TGA y SEM, revelando un grado de desacetilación (%NH2) de 74.6, un peso molecular de 277.29 kDa, picos característicos en 3360-3300 cm-1, un pico en 2θ ≈ 20°, una Tmax≈ 300 °C y ausencia de porosidad. Posteriormente, se procedió a la síntesis de polímeros de quitosano modificados con glutaraldehído al 50% (PQPP1) y 40% (PQPP2), los cuales fueron caracterizados mediante FTIR, DRX, TGA y SEM, evidenciando diferencias atribuibles a la presencia de glutaraldehído. Se implementó un diseño experimental considerando la concentración del reticulante (40 y 50%) y la masa del adsorbente (0.05, 0.1 y 0.2 g), destacando que el PQPP2 demostró ser más eficiente con una masa de 0.05 g. La investigación abordó la cinética de adsorción mostrando que el modelo que describe mejor el comportamiento del adsorbente es el de pseudo segundo orden. Además, se examinaron las isotermas de adsorción con diversas concentraciones de Mo, del cual, el modelo de Freundlich describe de forma óptima el proceso estudiado. Estos resultados son significativos en términos de contribución al conocimiento científico, ya que ofrecen una posible solución para la gestión de residuos de pluma de calamar gigante, promoviendo la economía circular al convertir un residuo en materia prima. Además, podrían influir en la modificación del método de producción del radioisótopo 99mTc, lo que podría conducir a una reducción en la contaminación asociada con su producción tradicional.
Propuesta de un Sistema de Gestión Ambiental basado en la Norma ISO 14001:2015 en una planta de tratamiento de aguas residuales con sistema biológico en la Provincia de Islay-Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2024-11-25) López Melgar, José Javier
La presente investigación tiene como finalidad la elaboración de una propuesta de un Sistema de Gestión Ambiental basado en la Norma ISO 14001:2015 para una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Primeramente, se realizó un diagnóstico de la gestión ambiental de la PTAR utilizando un Check List tomando como base a la Norma ISO 14001:2015, determinándose un bajo cumplimiento de los requisitos establecidos (se obtuvo un nivel de 5% de Cumplimiento, 17.5% En Proceso de Cumplimiento y 77.5% de No Cumplimiento). Se realizó la identificación de aspectos e impactos ambientales de la PTAR utilizando la metodología de Vicente CONESA, obteniéndose 54 impactos ambientales de los cuales 53 son negativos (44 son impactos severos y 9 impactos moderados) y 1 impacto positivo (moderado). Como parte de la propuesta del Sistema de Gestión Ambiental se desarrollaron diferentes procedimientos, planes, matrices y programas como el Plan de Manejo Ambiental el cual se encuentra conformado por un Plan de Prevención y Mitigación de los Impactos Ambientales, un Programa de Manejo de Residuos Sólidos, Plan de Monitoreo Ambiental y un Plan de Capacitación Ambiental
Diseño de un Prototipo a Escala Piloto de Óxido- Reducción para la Remoción de Cromo Hexavalente en la Industria de la Curtiduría, Arequipa. 2022
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-14) Pinto Montoya, Gian Pieer Daniel; Quispe Aragón, Melvin Paul
La producción de cueros en Arequipa ha experimentado un aumento significativo, generando una problemática ambiental en la región. La falta de trazabilidad en el 50% de los cueros producidos plantea desafíos para el control y gestión adecuada de los desechos. La industria de curtiduría, reconocida como una industria altamente contaminante, produce residuos peligrosos, siendo el cromo un componente crítico presente en un 10% de los desechos. El cromo presente en los residuos de piel curtida es trivalente y según las condiciones ambientales, tales como medios básicos, puede transformarse en cromo hexavalente, siendo el principal problema debido a ser altamente móvil y reactivo, teniendo una mayor propensión a ingresar al organismo humano. El propósito de esta investigación es diseñar un prototipo a escala de laboratorio basado en técnicas electroquímicas de óxidoreducción para la remoción de cromo VI en efluentes de curtiduría, con el objetivo de reducir su concentración y mitigar su impacto ambiental, por ello se analizó una muestra de agua residual de la curtiduría colaboradora del Parque Industrial Río Seco, cuyo resultado de monitoreo evidenció una concentración de 566.36 mg/L de cromo total, el cual supera los LMPs según la categoría correspondiente. Se llevaron a cabo pruebas en medios tanto básicos como ácidos, por ello se elaboró una curva de calibración con las siguientes concentraciones 0.3mg/l, 0.4mg/l, 0.5mg/l, 0.6mg/l, 0.8 mg/l y 0.9mg/l de cromo con sus respectivas absorbancias 0.25mm, 0.31mm, 0.38mm, 0.44mm, 0.57mm y 0.64mm. Ambos medios resultaron ser eficaces en la remoción de cromo, sin embargo, el medio básico resultó ser el más eficaz con un porcentaje de remoción del 99.95%, llevando la muestra a un pH de 11.29 mediante una dilución con hidróxido de sodio al 40% promoviendo la precipitación del cromo disuelto en la muestra. Por otra parte los parámetros óptimos del sistema fueron establecidos con electrodos de aluminio a una distancia de 3cm, un voltaje constante de 10V y un amperaje del sistema de 5A. En conclusión, el prototipo a escala laboratorio demuestra una eficaz remoción de cromo, y su viabilidad para ser implementado a escala real en diversas industrias de curtiduría en la ciudad de Arequipa, contribuyendo significativamente a la sostenibilidad ambiental en este sector específico.
Diseño de un Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001:2015 para optimizar la gestión de transformadores con Bifenilos Policlorados (PCB) de la empresa Sociedad Eléctrica del Sur Oeste S.A., Arequipa 2023
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-21) Saavedra Arévalo, Juvitza Andrea
La energía eléctrica representa una de las principales industrias que emplea Bifenilos Policlorados (PCB). En la actualidad, se enfrenta al desafío de gestionar adecuadamente los equipos eléctricos, como son los transformadores, para prevenir la liberación de contaminantes al medio ambiente. En Arequipa, se ha identificado la presencia de transformadores eléctricos fabricados entre 1930 y 1975 aproximadamente, los cuales debido a su antigüedad pueden contener altas concentraciones de PCB. Estos compuestos se caracterizan por su persistencia en el ambiente y su capacidad para acumularse en los organismos vivos, con un límite máximo permisible de ≥50 partes por millón. Por lo que, el presente trabajo se centra en el Diseño de un Sistema de Gestión Ambiental basado en la Norma ISO 14001:2015 para optimizar la gestión de aceites contaminados con PCB en transformadores. Por tanto, se realizó un diagnóstico situacional para establecer una línea base de la gestión ambiental existente, teniendo como resultado que el 5.9% corresponde a transformadores fabricados antes de 1983 y el 11,7% carece de datos de fabricación, lo que plantea la posibilidad de que estos equipos sean potenciales contaminantes con PCB. Asimismo, basado en el capítulo sexto de la Norma ISO 14001:2015 se identificó y evaluó los aspectos e impactos ambientales generados por los transformadores que contienen o podrían contener aceites dieléctricos contaminados con PCB. Esta evaluación se realizó para prevenir las consecuencias de las operaciones de los transformadores, tanto operativos como inoperativos, que incluyen la generación de residuos peligrosos, residuos electrónicos y eléctricos (RAEE) y la alteración del medio ambiente en su zona de concesión. Se aplicó las metodologías ASPI (Matriz de Actividades Susceptibles de Producir Impactos), Lista de Chequeo o Verificación, Matriz de Leopold y Matriz de Conesa. Determinando 26 impactos ambientales moderados por la Matriz Conesa, resultado de las actividades de Mantenimiento y Almacenamiento de Transformadores. Finalmente, se elaboró un Programa de Mitigación y Control para cada uno de los impactos moderados identificados. Aunque estos impactos no son significativos, debido a la baja cantidad de transformadores con PCB, los resultados contribuirán a adoptar medidas para prevenir la dispersión y reducir el impacto ambiental de este contaminante