Evaluación de vetiver (Chrysopogon zizanioides) y la elefanta (Pennisetum purpureum) en el diseño de humedales artificiales

En este trabajo se presenta la descripción e investigación en la evaluación de vetiver (Chrysopogon zizanioides) y la elefanta (Pennisetum purpureum) en el diseño de humedales artificiales. Para el tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, siendo la vegetación uno de los principales componentes de estos sistemas de tratamientos no convencionales. Muchos \sistemas naturales" están siendo considerados con el propósito del tratamiento del agua residual y control de la contaminación del agua, debido a su alta fiabilidad ambiental y los bajos costos de construcción y mantenimiento, es el caso de los humedales artificiales. El interés en los sistemas naturales está basado en la conservación de los recursos asociados con estos sistemas como opuesto al proceso de tratamiento convencional de aguas residuales que es intensivo respecto al uso de energía y químicos. Los wetlands o humedales artificiales constituyen una alternativa de tratamiento debido a su alta eficiencia de remoción de contaminantes, a su bajo costo de instalación y mantenimiento y a su alta fiabilidad ambiental, generalmente un humedal artificial esta constituido por un medio de soporte el cual generalmente es arena o grava, vegetación y microorganismos o biopelícula los cuales llevan los diferentes procesos bioquímicos para remover los contaminantes del afluente. El objetivo general de este trabajo ha sido: Evaluar la eficiencia de remoción de materia orgánica, sólidos, nitrógeno y fósforo total de dos especies de plantas: vetiver (Chrysopogon zizanioides) y la elefanta (Pennisetum purpureum), en el diseño de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales de origen doméstico. Los humedales artificiales o sistemas pilotos, se encuentran ubicados en la universidad de Medellín y reciben una preparación de agua sintética, que asemeja a las características de un agua residual de origen doméstico. En el presente trabajo se evalúa el porcentaje de remoción de la carga orgánica de aguas residuales, en un sistema de tratamiento por humedales artificiales con dos especies vegetales. El sistema fue diseñado con tres módulos instalados de manera adjunta. En el primero no se integra ninguna especie vegetal, solo el medio de sustrato el cual constituye el blanco (-), en el segundo se integraron organismos de la especie vetiver (Chrysopogon zizanioides), en el tercer sistema piloto, organismos de la especie elefanta (Pennisetum purpureum) y en el cuarto organismos de la especie papiro japones (Cyperus alternifolius), los cuales constituyen el control positivo (+). Los módulos experimentales fueron limpiados, cortados y adecuados acorde al montaje inicial de las plantas y al espacio requerido para su disposición. A cada sistema piloto se le agrega medio de soporte constituido por grava (5 a 10 cm) y arena (15 a 20 cm), el sustrato es evaluado y caracterizado por su diámetro nominal, posterior en cada sistema se siembran las especies en un área de 3x3 y cada humedal por dos semanas se adecua bajo la solución de Hoagland y Arnon y régimen de humedad. En el agua sintética se analizaron los siguientes parámetros: pH, sólidos totales, sólidos suspendido totales, sólidos disueltos totales, demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), nitrógeno total (NTK) y fosforo total (PT). También se realizó la determinación del crecimiento de las plantas a partir del incremento de biomasa, porosidad de la raíz y de igual forma se determina NTK y PT. Los resultados demostraron que el sistema es una opción para la remoción de la carga orgánica y de nutrientes en aguas residuales de origen doméstico, de bajo costo de operación y mantenimiento, especialmente se observa que las plantas que crecen en sistemas de régimen de humedad ácuico y ústico, tienden a tener una mayor recepción y adaptación en los humedales artificiales pilotos, es el caso de la elefanta (Pennisetum purpureum), el cual presenta las más altas tasas de remoción de contaminantes y nutrientes en el afluente, seguido por el papiro japonés (Cyperus alternifolius) y el vetiver (Chrysopogon zizanioides), respecto a tasas de remoción. La remoción de contaminantes que se presentan más altos respectivamente, constituyen sólidos en primera instancia, seguido por la demanda bioquímica de oxigeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno total (NTK) y fósforo total (PT), estos últimos presentan una baja tasa de remoción, debido a la naturaleza misma del contaminante, a los organismos que realizan la remoción y absorción y al tiempo de retención que se elige, el cual influye en la tasa de remoción del contaminante siendo menor en la concentración de fósforo, pero se encuentranen el rango esperado para estos sistemas de tratamiento no convencionales.

Importancia del “efecto rebote” o paradoja de Jevons en el diseño de la política ambiental

En este artículo de reflexión, se analiza el diseño actual de las políticas ambientales en Colombia, las cuales se han centrado principalmente en el aprovechamiento de los recursos naturales como fuentes de materiales y energía para generar crecimiento económico. En este sentido, es evidente que la preocupación colectiva por el manejo de la oferta ambiental, como base para el desarrollo sostenible establecido en la Constitución, no ha logrado implementarse de forma efectiva, principalmente por el enfoque reactivo y coercitivo de las políticas y normativas vigentes, aunadas a un escaso fomento para la transformación del estilo de vida consumista nacional, situación que ha generado un efecto rebote incrementando los niveles de uso y consumo de los recursos naturales (especialmente de los denominados no renovables) y limitado la eficiencia energética; por ejemplo, esto puede observarse en el sector minero-energético nacional. Considerando que existe una preocupación global por la sostenibilidad, es necesario que el diseño de las políticas ambientales nacionales se aleje del optimismo económico y tecnológico del modelo económico vigente e incorpore, de forma cierta en sus políticas, estrategias que permitan equilibrar las relaciones de oferta y demanda de los servicios ambientales que sustentan el desarrollo nacional, alentando, al tiempo, el consumo responsable de la población colombiana, además de atender las iniciativas comunitarias de regulación e inclusión social en el manejo de los bienes y servicios ambientales para generar procesos de sostenibilidad fuerte.

Importancia del “efecto rebote” o paradoja de Jevons en el diseño de la política ambiental

En este artículo de reflexión, se analiza el diseño actual de las políticas ambientales en Colombia, las cuales se han centrado principalmente en el aprovechamiento de los recursos naturales como fuentes de materiales y energía para generar crecimiento económico. En este sentido, es evidente que la preocupación colectiva por el manejo de la oferta ambiental, como base para el desarrollo sostenible establecido en la Constitución, no ha logrado implementarse de forma efectiva, principalmente por el enfoque reactivo y coercitivo de las políticas y normativas vigentes, aunadas a un escaso fomento para la transformación del estilo de vida consumista nacional, situación que ha generado un efecto rebote incrementando los niveles de uso y consumo de los recursos naturales (especialmente de los denominados no renovables) y limitado la eficiencia energética; por ejemplo, esto puede observarse en el sector minero-energético nacional. Considerando que existe una preocupación global por la sostenibilidad, es necesario que el diseño de las políticas ambientales nacionales se aleje del optimismo económico y tecnológico del modelo económico vigente e incorpore, de forma cierta en sus políticas, estrategias que permitan equilibrar las relaciones de oferta y demanda de los servicios ambientales que sustentan el desarrollo nacional, alentando, al tiempo, el consumo responsable de la población colombiana, además de atender las iniciativas comunitarias de regulación e inclusión social en el manejo de los bienes y servicios ambientales para generar procesos de sostenibilidad fuerte.

Consideraciones generales para realizar el diseño hidrológico e hidráulico de obras de drenaje para vías de bajos volúmenes de tránsito. Caso de estudio pista de prueba Urrao-Antioquia

En el presente trabajo de grado se expone un compendio de las diferentes metodologías utilizadas en el diseño hidrológico e hidráulico de obras de drenaje menores y mayores, marcando la diferencia entre las empleadas en el diseño de un nuevo trazado vial y en la ampliación o rehabilitación de una vía existente. También se aplican algunas de las metodologías de diseño en una vía que pertenece al municipio de Urrao, Antioquia, como parte de uno de los sitios de ejecución dentro del proyecto “Procesos de Transferencia e Innovación Tecnológica Para la Construcción Sostenible de Vías Terciarias” de la Red INNOVIAL. Se presenta la propuesta de una cuneta recubierta en sacos de suelo-cemento, con una sección triangular de un ancho más reducido al propuesto por el INVIAS (2007), conservando la capacidad hidráulica necesaria para transportar los caudales de escorrentía propios de las zonas montañosas de Antioquia. Para determinar la capacidad hidráulica de dicha sección se utiliza la ecuación de Manning, para la cual, se realiza una calibración en laboratorio del coeficiente de Manning, a partir de un montaje que incluye un canal en lámina de acero de dos metros de largo y de pendiente variable.