© Universidad Santo Tomás - Sede de Villavicencio

Facultad de Ingeniería Ambiental

© Christian José Rojas Reina, Yésica Natalia Mosquera Beltrán, Verónica Duque Pardo,

Carlos David Gómez Ortiz, Jair Esteban Burgos Contento, Jorge Alessandri Romero Novoa,

Leydy Johanna Arboleda Montes, Angee Rowena Córdoba Guatavita,

Leidy Johana Ariza Marín, Jorge Arturo Bolaños Briceño, Jorge Enrique Ramírez Martínez,

Olga Lucía Cubides Dussan.

Prólogo: Fray Rodrigo García Jara O.P., 2020

Colección Ingenia

Ediciones USTA

Carrera 9 n.º 51-11

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Director Dirección Investigación e Innovación: Jorge Enrique Ramírez Martínez

Coordinación editorial: María Carolina Suárez Sandoval

Corrección de estilo: María Carolina Ochoa G.

Diseño de cubierta: Kilka Diseño Gráfico

Diagramación: Alexandra Romero Cortina

Hecho el depósito que establece la ley

E-ISBN: 978-958-782-339-4

Primera edición, 2020

Esta obra tiene una versión de acceso abierto disponible en el Repositorio Institucional de la Universidad Santo Tomás: https://repository.usta.edu.co/

Universidad Santo Tomás

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Contenido

PRÓLOGO

Fray Rodrigo García Jara O.P.

INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO I

GESTIÓN INTEGRAL DEL RECURSO HÍDRICO DEL META

Christian José Rojas Reina

Yésica Natalia Mosquera Beltrán

Verónica Duque Pardo

CAPÍTULO II

CALIDAD DEL AIRE Y EMISIONES ATMOSFÉRICAS EN EL META: UN ACERCAMIENTO DESDE LA ACADEMIA

Carlos David Gómez Ortiz

Jair Esteban Burgos Contento

CAPÍTULO III

ELEMENTOS DE ESTUDIO ASOCIADOS AL SUELO EN MUNICIPIOS DEL PIEDEMONTE DEL META. CASOS VILLAVICENCIO, GRANADA, EL CASTILLO, MESETAS y RESTREPO

Jorge Alessandri Romero Novoa

Leydy Johanna Arboleda Montes

Angee Rowena Córdoba Guatavita

CAPÍTULO IV

EXPERIENCIAS DE INVESTIGACIÓN PARA LA GESTIÓN SOCIOAMBIENTAL DEL DESARROLLO

Leidy Johana Ariza Marín

Jorge Arturo Bolaños Briceño

Jorge Enrique Ramírez Martínez

CAPÍTULO V

ESTRATEGIAS DE CONSERVACIÓN AMBIENTAL Y DESARROLLO SUSTENTABLE

Olga Lucía Cubides Dussan

Christian José Rojas Reina

EPÍLOGO

CONCLUSIONES DE LAS INVESTIGACIONES PRESENTADAS Y PERSPECTIVAS PARA EL FUTURO

Christian José Rojas Reina

Jorge Enrique Ramírez Martínez

Yésica Natalia Mosquera Beltrán

Índice de figuras

Figura 1.1. Variabilidad espacial y temporal de oxígeno disuelto

Figura 1.2. Variabilidad espacial y temporal de la demanda bioquímica de oxígeno

Figura 1.3. Variabilidad espacial y temporal de metales pesados (Cd, Cr, Ni, Pb) y metaloide (As) en el río Ocoa

Figura 1.4. Niveles de oxígeno disuelto en función del TRH y la presión en un reactor de lodos activados presurizado con porcentaje de remoción en función del parámetro DQO

Figura 1.5. (A) Conjunto de Heliconia psittacorum presente en la ciudad de Villavicencio con su (B) característica inflorescencia

Figura 1.6. Crecimiento vegetal de la especie Heliconia psittacorum en humedales piloto al aplicar carga orgánica y porcentaje de remoción en función de la DQO de entrada de 340 mg/L O₂.

Figura 1.7. Biodigestores tubulares piloto en la Institución Educativa Agrícola de Guacavía

Figura 1.8. Cambio de la precipitación promedio en las subcuencas pertenecientes a la cuenca Blanco-Negro-Guayuriba para el periodo 2011-2100 en un escenario de cambio climático moderado de 1.5 °C

Figura 1.9. Aumento de la precipitación máxima en la cuenca del río caño Grande para los próximos cien años

Figura 1.10. Aumento de la precipitación máxima en la cuenca del río Caño Vanguardia para los próximos cincuenta años

Figura 2.1. Emisiones de metano estimadas por ambos niveles

Figura 2.2. Localización estaciones de recolección y tratamiento de crudo del Bloque Cubarral Campo Castilla-Chichimene

Figura 2.3. Ubicación del campus Loma Linda de la Universidad Santo Tomás y de las diferentes fuentes de contaminación atmosférica circundantes

Figura 2.4. Equipo para medición de monóxido de carbono Extech (CO10)

Figura 2.5. Promedio de vehículos en los centros comerciales de Villavicencio

Figura 2.6. Promedio diario de las concentraciones de CO en los dos sótanos del CC1 para los siete días de una misma semana

Figura 2.7. Promedios de las concentraciones de CO para los días lunes, martes y miércoles en el cc1, sótano 1

Figura 2.8. Valores de ruido en los tres puntos de monitoreo para L_Aeq, L_máx, L_mín y L₉₀, para días hábiles tanto diurno como nocturno y días no hábiles tanto diurno como nocturno.

Figura 2.9. Valores promedio diario para tres estaciones de monitoreo y valor máximo permisible de ruido según la Resolución 0627 de 2000 para zonas de tranquilidad y ruido moderado (65 dBA)

Figura 2.10. Estado de la investigación del recurso aire en el programa de Ingeniería Ambiental para el periodo 2017-2018

Figura 3.1. Contexto ambiental de la ciudad de Villavicencio

Figura 3.2. Zonificación de zonas de importancia ambiental en Villavicencio

Figura 3.3. Mapa del área de estudio

Figura 3.4. Caracterización de residuos sólidos

Figura 4.1. Ruta metodológica general

Figura 4.2. Gráfico de influencias entre variables

Figura 4.3. Propuesta de valor modelo de alimentación sustentable para instituciones educativas

Figura 4.4. Prototipo de cajilla plástica para protecciónde medidores

Figura 5.1. Fuentes de generación de energía eléctrica 2018-1

Figura 5.2. Mapa de radiación solar de Colombia

Figura 5.3. Panorámica de los salones de clase del campus Loma Linda, donde se observa el cinturón vegetal que rodea la sede y que pertenece a la zona de Piedemonte llanero de los Andes orientales colombianos

Figura 5.4. Datos comparativos del número de especies vegetales encontradas en el área del campus Loma Linda y en un bosque europeo en Plovdiv (Bulgaria)

Figura 6.1. ODS y su abordaje por parte de las investigaciones formativas del programa de Ingeniería Ambiental en el periodo 2017-2018

Índice de tablas

Tabla 1.1. Características de las aguas del alcantarillado en el municipio de Guamal-Meta y en la vereda Los Balcones, vía Restrepo

Tabla 2.1. Factores de emisión calculados (Nivel 2) y seleccionados (Nivel 1) para la estimación de las emisiones de metano

Tabla 2.2. Concentraciones máximas, mínimas y promedio de PST y PM₁₀ en las estaciones de recolección y tratamiento de crudo Acacías, Chichimene y Castilla I y II

Table 2.3. Estadísticos principales de las concentraciones de PST y PM₁₀ encontradas en la Universidad Santo Tomás campus Loma Linda

Tabla 3.1. Rango de calidad promedio de los sectores seleccionados

Tabla 3.2. Impactos presentes en los cultivos de cacao, en El Castillo-Meta

Table 3.3. Resultados de encuestas CAV

Tabla 3.4. Cantidad de residuos sólidos generados por día en la CAV

Tabla 3.5. Parámetros evaluados en los diferentes métodos de compostaje evaluados

Tabla 5.1. Proyectos registrados para generación de energía 2019

Tabla 5.2. Análisis fisicoquímico de aceite vegetal usado en cocinas comerciales del centro de Villavicencio

Table 5.3. Principales impactos ambientales de diferentes sectores industriales y sus respectivas estrategias para mitigar dichos impactos

Prólogo

La Universidad Santo Tomás (USTA), comprometida con la transformación social desde una perspectiva humana cristiana tomista, entre los aportes que ofrece a la sociedad ha enfocado sus horizontes de servicio en dos campos de acción: sociedad y ambiente. Estos dos campos parten de los lineamientos y políticas institucionales, las políticas nacionales, las tendencias mundiales y las necesidades del sector externo. Esto ha permitido a la Universidad facilitar la cooperación interdisciplinaria en los estudios de problemas complejos, un desarrollo articulado de las funciones sustantivas y adjetivas, y la mirada en la propuesta y creación de nuevos programas académicos; y brindar perspectivas de solución a las problemáticas de cada región en donde hace presencia. Este libro, fruto de esa apuesta institucional desarrollada por la Facultad de Ingeniería Ambiental de la USTA Villavicencio, es una investigación relevante.

La investigación en la Facultad de Ingeniería Ambiental ha tenido como premisa fundamental generar profundos avances y acercamientos a nuevas lecturas relacionadas con la transformación cultural y la calidad de vida de las personas y del medio ambiente. El análisis de las experiencias redactadas en este libro es una apuesta académica pertinente para la región, anclada a unas necesidades y exigencias mundiales imperativas, como son los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), en un diálogo regional, nacional y global. En esta lógica, la obra es un aporte para ayudar a garantizar el acceso a agua limpia y el saneamiento; fortalecer el crecimiento económico al servicio del verdadero progreso humano; favorecer la construcción de ciudades y comunidades sostenibles; reducir desigualdades; producir y consumir responsablemente; proteger la vida de ecosistemas terrestres; y generar energía asequible y no contaminante.

Colombia se ha propuesto, en los últimos años, incrementar y desarrollar las habilidades y capacidades de investigación para estimular la producción científica y el desarrollo tecnológico, la capacidad para apropiar, generar, validar, difundir y usar el conocimiento. Entre los principales mecanismos generados se encuentran los procesos formativos de investigadores, ejercicios que el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación los ha venido denominando investigación formativa. Como mediadores principales de este tipo de investigación, comisionó a los actores educativos como promotores y garantes de herramientas para la proyección de capacidades investigativas, aspecto importante que la Universidad Santo Tomás desarrolla dentro de cada uno de espacios académicos. Siguiendo esta lógica, la Facultad de Ingeniería Ambiental, mediante el uso intensivo del conocimiento, contribuye a la solución de problemas sociales, políticos, económicos y culturales del país.

En ese orden de ideas, para el Ministerio de Ciencia la investigación formativa propende al desarrollo de capacidades y habilidades científicas a través de la capacitación en indagación, exploración, análisis de problemas, observación crítica, captura y organización de información, procesamiento de datos, evaluación de métodos y socialización de resultados. Todas estas habilidades las desarrollan a través de un ecosistema científico que empieza con el programa Ondas, continúa con jóvenes investigadores e innovadores, Nexo Global y formación de altas capacidades en investigación.

En este sentido, las universidades comprenden la imposible separación de docencia e investigación; las buenas prácticas docentes implican una fuerte dosis de capacidades investigativas, es decir, la investigación en la docencia le da pertinencia científica a la práctica y les permite a los estudiantes la familiarización con las lógicas de la investigación e iniciarse tempranamente en formación investigativa.

Es por esto que la investigación formativa se entiende como un tema-problema de carácter pedagógico, es decir, es enseñable y transferible; para tal fin, las universidades disponen de una serie de estrategias y herramientas para el fomento y la generación de vocaciones investigativas en sus estudiantes. En primer lugar, con la inclusión en el currículo y la docencia de prácticas de enseñanza basadas en la indagación, el análisis y el pensamiento crítico, seguido del fomento de semilleros de investigación, creación de grupos de estudio y grupos de investigación, proceso de formación permanente, infraestructura y software de investigación, material bibliográfico y centros de recursos para la investigación, y fomento de proyectos de investigación como opción de grado.

FRAY RODRIGO GARCíA JARA O.P.

Licenciado en Filosofía Pensamiento Político y Económico
Universidad Santo Tomás (Colombia).
Doctorado en Educación Superior
Universidad de Baja California (México).
Vicerrector académico
Universidad Santo Tomás, Sede Villavicencio (Colombia).

Introducción

Desde el comienzo de las investigaciones formativas del programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad Santo Tomás, sede de Villavicencio en 2017, se han realizado 67 investigaciones en las diferentes sublíneas de investigación del programa. Aunque cada una de estas investigaciones ha dado su aporte a la solución de problemáticas en el departamento del Meta, es necesario conocer su alcance global en el contexto regional e internacional. Para ello se realizó un proceso de sistematización de las experiencias de investigación en el periodo 2017-2018. Llevar a cabo un proceso de sistematización de la investigación permite:

• Una revisión compartida y colectiva del proceso de investigación.

• La apropiación por parte de los encargados de generar las iniciativas de investigación.

• Una nueva forma de aprendizaje.

• Sugerencias para nuevas propuestas y agendas de investigación.

• Generar nuevo conocimiento a través de la combinación de la práctica real y la reflexión académica.

Por consiguiente, el objetivo es realizar un análisis de la investigación desde la perspectiva madura de los investigadores del Grupo de Investigación Gestión Ambiental USTA Villavicencio (GAUV), a fin de encontrar las metodologías de investigación utilizadas y las conclusiones de los diferentes grupos de investigación, todo en función de los ODS. Para ello se tomó un primer paso: 1) selección de los trabajos de investigación formativa y preanálisis para luego dividirlos en grupos, en función de sus ejes temáticos más comunes: recurso hídrico, recurso aire, recurso suelo, economía sostenible, energías renovables/biodiversidad. El segundo paso fue: 2) exploración de los resultados de los trabajos de investigación para rescatar los resultados más relevantes y su aporte global a los ODS pertinentes en cada capítulo; en este punto, se realizó una reinterpretación de los datos obtenidos para conseguir una visión global de los logros alcanzados. Por último: 3) conclusiones desde el punto de vista de la investigación del programa. De esta forma, se sintetizan los mayores logros y falencias de la investigación del programa, así como su aporte general al nuevo conocimiento en el departamento del Meta.

En algunos casos, fue posible enriquecer la discusión con datos externos, pero en otros, debido a las particularidades regionales, no fue posible tal comprobación. El análisis del tipo de procedimiento realizado en cada investigación (descriptiva, exploratoria o explicativa) permite analizar la profundidad de los resultados obtenidos y la necesidad de redireccionar aquellos casos donde es necesario avanzar en la agenda investigativa del programa de Ingeniería Ambiental.