El río Cali, vital para la ciudad de Santiago de Cali, enfrenta múltiples desafíos por la contaminación y las actividades humanas. Sus aguas, fundamentales para el abastecimiento y los servicios ecosistémicos, han sufrido un deterioro significativo, afectando tanto su biodiversidad como la calidad de vida de las comunidades que dependen de él. Comprender estas problemáticas es crucial para restaurar este recurso y desarrollar estrategias innovadoras que aseguren su sostenibilidad frente a un futuro incierto. Considerando lo anterior, en este proyecto se implementaron modelos ecológicos para evaluar la calidad hidrobiológica del agua en el río Cali. Para la construcción de la base de datos, se utilizó información fisicoquímica, hidráulica e hidrobiológica de estudios realizados por la CVC y la Universidad Autónoma de Occidente en el marco del Plan de Ordenamiento del Recurso Hídrico (PORH) del río Cali entre 2021 y 2023. A partir de estos datos, se plantearon dos modelos con diferentes enfoques: uno para determinar la calidad hidrobiológica del agua basado en índices bióticos, específicamente el BMWP/Col, y otro de idoneidad de hábitat para predecir la ocurrencia de dos familias de macroinvertebrados acuáticos (Trichoptera:Helicopsychidae y Plecoptera:Perlidae) bajo diferentes condiciones ambientales. Se emplearon cuatro técnicas de minería de datos: lógica difusa, regresión logística, regresión binomial negativa y árboles de clasificación, evaluando su desempeño mediante indicadores como el F1-Score, precisión y recall. El análisis estadístico realizado, y los modelos planteados fueron creados utilizando herramientas como XLSTAT y el lenguaje de programación Python. La selección de variables predictoras se realizó mediante análisis de componentes principales (PCA) con rotación Varimax, complementado con diagramas de dispersión y box plots para explorar las relaciones entre predictores y la variable respuesta. Además, se consideraron estudios previos para la lógica difusa y un algoritmo experimental basado en el AIC del modelo. Los resultados mostraron que la lógica difusa fue la técnica más adecuada para predecir la calidad del agua con base en el índice BMWP/Col, logrando una precisión de 0,78, un F1-Score de 0,79 y una exactitud de 0,93. El modelo de idoneidad de hábitat también presentó excelentes resultados, destacándose nuevamente la lógica difusa con una precisión de 0,88 para Helicopsychidae y 0,93 para Plecoptera. Debido a la cantidad limitada de observaciones en la base de datos, las demás técnicas implementadas no alcanzaron resultados satisfactorios, pues requieren un proceso de calibración y validación más robusto al tratarse de herramientas basadas en el aprendizaje automático. Se espera a futuro aumentar el tamaño de los registros para facilitar la aplicación y escalabilidad de los modelos implementados. En conclusión, los modelos ecológicos basados en la lógica difusa demostraron ser herramientas efectivas para caracterizar y predecir la calidad hidrobiológica del río Cali, ofreciendo una base metodológica replicable para futuros estudios y la gestión sostenible de recursos hídricos en sistemas similares. | The Cali River, vital for the city of Santiago de Cali, faces multiple challenges due to pollution and human activities. Its waters, fundamental for water supply and ecosystem services, have suffered significant deterioration, affecting both its biodiversity and the quality of life of the communities that depend on it. Understanding these problems is crucial for restoring this resource and developing innovative strategies to ensure its sustainability in the face of an uncertain future. Considering the previous information, ecological models were implemented in this project to evaluate the hydrobiological quality of water in the Cali River. For the construction of the database, physicochemical, hydraulic and hydrobiological information from studies conducted by the CVC and the Universidad Autónoma de Occidente (Autonomous University of the West) in the framework of the Water Resource Management Plan (PORH) of the Cali River between 2021 and 2023 was used. From these data, two models with different approaches were proposed: one to determine the hydrobiological water quality based on biotic indices, specifically the BMWP/Col, and another of habitat suitability to predict the occurrence of two families of aquatic macroinvertebrates (Trichoptera: Helicopsychidae and Plecoptera: Perlidae) under different environmental conditions. Four data mining techniques were used: fuzzy logic, logistic regression, negative binomial regression and classification trees, evaluating their performance employing indicators such as F1-Score, precision and recall. The statistical analysis performed and the models developed were created using tools such as XLSTAT and the Python programming language. Predictor variable selection was carried out using Principal Component Analysis (PCA) with Varimax rotation, supplemented with scatter plots and box plots to explore relationships between predictors and the response variable. Additionally, prior studies for fuzzy logic and an experimental algorithm based on the model’s AIC were considered for decision-making. The results showed that fuzzy logic was the most suitable technique for predicting water quality based on the BMWP/Col index, achieving a precision of 0,78, an F1-Score of 0,79, and an accuracy of 0,93. The habitat suitability model also delivered excellent results, with fuzzy logic once again standing out, achieving a precision of 0,88 for Helicopsychidae and 0,93 for Plecoptera. Due to the limited number of observations in the database, the other techniques implemented did not achieve satisfactory results, as they require a more robust calibration and validation process since they are tools based on machine learning. In the future, the size of the records is expected to increase to facilitate the application and scalability of the implemented models. In conclusion, the ecological models based on fuzzy logic proved to be effective tools for characterizing and predicting the hydrobiological quality of the Cali River, offering a replicable methodological basis for future studies and the sustainable management of water resources in similar systems. | Proyecto de grado (Ingeniero Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025 | Pregrado | Ingeniero(a) Ambiental

La desinfección es el proceso que se lleva a cabo para eliminar o controlar los microorganismos en el agua que pudieran afectar negativamente su calidad. La desinfección solar constituye un método de bajo coste y eficaz para proporcionar agua de consumo, tanto a nivel doméstico como agrícola. En este trabajo de investigación industrial, se ha realizado un completo estudio del estado del arte sobre procesos de desinfección basados en energía solar; el estudio de revisión ha servido como marco conceptual para el diseño de un piloto a escala semi-industrial (living lab) financiado dentro del proyecto SOS AGUA XXI. El piloto consiste en un sistema de fotocatálisis heterogénea basado en energía solar (especto UV-Visible), utilizando como fotocatalizadores i) solo energía solar (hυ) ii) TiO2 + hυ y iii) fotosensibilizadores orgánicos + hυ. El carácter innovador del sistema es la introducción de fotocatalizadores orgánicos ya usados con éxito en reacciones de oxidación, cuya capacidad de desinfección está siendo testada en el living lab. | Las tareas de investigación asociadas al proyecto descrito se desarrollan al amparo del proyecto SOSTENIBILIDAD, AGUA Y AGRICULTURA EN EL SIGLO XXI (SOS-AGUA-XXI), donde la investigación realizada corresponde con los trabajos que se están realizando en la Tarea 4.5: Estudio de sistemas de desinfección basados en energía solar. Proyecto financiado con fondos Next Generation EU por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial E.P.E. (CDTI) en la convocatoria Misiones Ciencia e Innovación 2021.

Con un enfoque de ecología política posestructuralista, y a partir de los conceptos de justicia hídrica, relaciones de poder y tecnologías, y de una metodología cualitativo/etnográfica, se analizó el uso, el acceso, las formas de administración y el manejo del agua potable, en la Unidad de Agua y la Unidad de Gestión Territorial del Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal (GADM) de Loja. Las autoridades locales durante los últimos 30 años han venido buscando soluciones a los diferentes problemas de agua (cortes y racionamientos del agua frecuentes). Es así que han planteado proyectos de desarrollo locales e innovadores para responder a la problemática de las repetidas sequías, el desabastecimiento del agua y la mala gobernanza en el cantón Loja. Se pueden encontrar, por un lado, los proyectos de planes de infraestructura para manejo de agua potable y, por otro lado, los proyectos de conservación de fuentes de agua. Los GAD locales proponen esas medidas como nuevas, necesarias y modernas soluciones técnicas para el manejo del agua. En el manejo del agua existen relaciones de poder, despojos, distribución desigual, e implicaciones sociales y ontológicas. Por lo tanto, la gestión del agua es un eje de posibles colaboraciones, pero también de disputas en torno al poder y control sobre el recurso hídrico. Así mismo, se puede concluir que, que los programas de conservación y de infraestructuras, si se han creado relaciones de poder y se han presentado injusticias hídricas en el manejo de agua en el GADM de Loja. ¿De qué manera las relaciones de poder han influenciado las decisiones para la construcción y elaboración de planes de infraestructura relacionada con el abastecimiento y manejo del agua? Esta investigación trata de analizar, desde una perspectiva de ecología política del agua, y con la participación de algunas de las juntas de agua locales, las relaciones de poder, el despojo del agua y el acceso desigual en la construcción o planes de infraestructura relacionados con el manejo del agua en el GADM de Loja durante los últimos 30 años.

El objetivo fue simular con el software Vontron la desalinización de agua salobre mediante osmosis inversa para obtener agua potable. Se usó una muestra de agua salobre de un pozo en Lurín, considerando parámetros de campo, enviándose las demás muestras al laboratorio para analizarlas con los parámetros de concentraciones de cloruros, nitratos, sulfato y metales totales y con el informe emitido se pasó a la siguiente etapa. Se ingresaron los datos al programa VONTRON para la simulación, se consideraron parámetros de operación y diseño, se hizo una simulación de diseño de sistema de osmosis inversa para obtener agua potable. Se realizó una matriz de experimentos con los parámetros de operación obteniéndose variables respuestas: flujo de alimentación, flujo de concentrado, presión de alimentación, presión de concentrado, energía específica y SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS Permeado (Solidos Totales disueltos), extraídos de las hojas de resultados del software para ingresar los parámetros de operación y diseño. También se usó el software Minitab 19, ingresando los datos de las hojas de resultados del software Vontron dándose diferentes combinaciones de tratamientos con tablas y gráficas para determinar el mejor tratamiento para diseñar un sistema de osmosis inversa, resultando favorable los parámetros de operación Ni 1, con ellos se podrá diseñar una planta de osmosis inversa y obtener agua potable eficientemente con datos reales según nuestro software comparándolo con el reglamento de calidad del agua.

La peligrosidad del cadmio radica principalmente en el impacto que tiene en la salud, la biota acuática y la toxicidad del metal, siendo el problema más grave la bioacumulación de este sumado a la gran cantidad de industrias en el país, haciendo que sea un contaminante común en agua y sedimentos a los alrededores de instalaciones industriales. Este trabajo de investigación inicia a partir de la hipótesis que menciona que las especies Eichhornia crassipes y Lemna minor L. alcanzarán una eficiencia mayor a 70% en la remoción de cadmio para el tratamiento de aguas residuales industriales, como primer paso para validar esta hipótesis se formula el objetivo principal de evaluar el grado de eficiencia de las especies Eichhornia crassipes (jacinto de agua) y Lemna minor L. (lenteja de agua) en la remoción de cadmio en aguas residuales industriales, con la finalidad de conocer la mejor alternativa en cuanto al uso de estas especies. Como objetivos secundarios, se desea determinar el grado de eficiencia de Eichhornia crassipes y Lemna minor L. además analizar los cambios morfológicos que se puedan apreciar durante el periodo de ensayo. Para la evaluación de la eficiencia de las macrófitas en la remoción de cadmio, se ha utilizado dos módulos piloto y agua simulada con concentración de 2 mg/l de cadmio bajo condiciones de laboratorio. El primer módulo está compuesto de Eichhornia crassipes y el segundo módulo está compuesto de Lemna minor L. El agua simulada se hizo circular a través de los módulos paralelamente, durante un periodo de once (11) días de ensayo y muestreadas para su análisis cada dos (02) días, obteniéndose como resultado valores de parámetros físicos como pH, conductividad eléctrica, temperatura y valores de concentraciones de cadmio. De las evaluaciones y resultados obtenidos, se evidencia que Eichhornia crassipes presenta una eficiencia de 83.57% mientras que Lemna minor L. presenta eficiencia de 39.35%, siendo el principal cambio morfológico la variación de color de las especies durante el ensayo. | Tesis

Esta investigación identificó la influencia que tiene la calidad del agua del arroyo León sobre la ciénaga de Mallorquín. Para el estudio del arroyo León se utilizó el “sistema de Indicadores Hídricos, por intervención Antrópica” llamado Índice de Calidad de Agua (ICA) y señala el grado de calidad de un cuerpo de agua en términos del bienestar humano independiente de su uso, en un tiempo determinado (IDEAM, 2005). Para la ciénaga de Mallorquín se aplicó el indicador ICAM (Índice de Calidad Marina), el cual facilita la interpretación de la calidad del ambiente marino, la evaluación del impacto de las actividades antropogénicas y valorar la calidad de las aguas marinas (INVEMAR 2007). Se seleccionaron 13 puntos de muestreos en el cauce del arroyo León y 10 en la Ciénaga de Mallorquín, se consideraron 7 parámetros, entre fisicoquímicos y microbiológicos. El muestreo se realizó en dos épocas: una invernal, junio-agosto 2018 y una seca octubre 2018 - marzo 2019. Para la evaluación normativa se tuvo en cuenta la normativa ambiental, decreto 1076/2015, y Resolución 258/2011 de la Corporación Autónoma Regional del Atlántico. Los resultados indican que el arroyo, desde su origen y hasta la desembocadura presenta un ICA catalogado como “MALA”, la ciénaga de Mallorquín, presenta una calidad del agua “Pésima”, indicador del mal estado del cuerpo marino. En zona donde desemboca el arroyo León sobre la ciénaga se observan los valores más bajos en las escalas ICA e ICAM, evidenciando la afectación que tiene el arroyo sobre la ciénaga.

Cuenca se caracteriza por poseer un buen sistema de abastecimiento de agua potable. La geografía de la zona y la gestión de entidades municipales permiten que el servicio sea económico y de fácil acceso. Sin embargo, la dotación de agua potable se ve amenazada por el alto consumo per cápita, puesto que se ha estimado escasez de dicho recurso para el año 2050. Por lo cual es necesario plantear alternativas que permitan la optimización del recurso. De tal forma, esta investigación evalúa un sistema de almacenamiento o cosecha de agua lluvia, en los tejados de las viviendas de la ciudad de Cuenca, por medio del análisis diario del almacenamiento de agua lluvia, en función de: las precipitaciones de la ciudad, el área de captación, las pérdidas por escorrentía en el tejado, la efectividad del sistema de captación, la demanda de agua lluvia en el hogar y el tamaño del tanque de almacenamiento. La evaluación del sistema de cosecha de agua lluvia se basa en distintos índices que facilitan al usuario la toma de decisiones de acuerdo a sus requerimientos y circunstancias. Se generaron distintos escenarios de captación y uso de agua lluvia, considerando las realidades de los hogares. Los resultados indican que la cosecha de agua lluvia permite reducir el consumo de agua potable en hasta un 18,45 % en aquellas actividades que no requieren el uso de la misma, como en las descargas en los inodoros y limpieza del hogar, además del ahorro económico asociado. Adicionalmente, la cosecha de agua lluvia se presenta como una estrategia de gestión ambiental, debido a que esta actividad prolongaría el tiempo que las fuentes hidrológicas de la ciudad sean capaces abastecer a los pobladores. | Cuenca is characterized by having a good system of drinking water supply. The geography of the area and the good management practices of the water utility allow the service to be affordable and easily accessible. However, the drinking water supply is threatened by the high demand per capita; therefore, it has been estimated that a shortage of this resource will happen by the year 2050. Therefore, it is necessary to propose alternatives that allow the optimization of the resource. In this way, this research evaluates rainwater storage or harvesting system, on the roofs of houses in the city of Cuenca through daily analysis of rainwater storage, based on: rainfall in the city; the catchment area, run-off losses, the effectiveness of the system, the demand for rainwater in the home, and the size of the storage tank. The evaluation of the rainwater harvesting system was based on different indices that make it easier for the user to make decisions according to their requirements and circumstances. Different scenarios of catchment and use of rainwater were generated, considering the realities of households. Results show that rainwater harvesting can reduce the consumption of potable water up to an 18.45 %, in those activities that do not require the use of it, such as flushing in toilets and cleaning the home, in addition to the associated financial savings. Additionally, the rainwater harvesting is presented as an environmental management strategy, because this activity would prolong the life time that the hydrological sources of the city are able to supply the inhabitants. | Ingeniero Ambiental | Cuenca

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a percepção ambiental dos funcionários da Estação de Tratamento de Água da Companhia de Água e Esgoto do Ceará - CAGECE, com a finalidade decontribuir para melhorar o sistema de gestão ambiental da instituição supracitada, além de incentivar futuros trabalhos sobre o tema. A coleta de dados foi realizada através da aplicação de questionários, via e-mail e impressos, aos empregados da empresa que trabalham na área onde o programa foi implantado. Os resultados mostraram a importância da implantação do sistema de gestão ambiental, baseado na Norma ISO 14001, no desenvolvimento de mudanças de atitudes e de valores, transformando os funcionários em cidadãos conscientes e críticos em relação ao meio ambiente. Concluiu-se que o sistema de gestão ambiental possui um papel fundamental no desenvolvimento da consciência ambiental e nas atitudes dos empregados, dentro e fora da empresa. Entretanto, apesar da colaboração positiva, o programa precisa ganhar mais força e evidência visando alcançar os objetivos definidos em sua política.

El litoral de Alicante ha sufrido importantes transformaciones territoriales durante las últimas décadas debido a la fuerte expansión urbana y turístico-residencial. Ello ha repercutido en el incremento de determinados recursos como es el caso del consumo de agua. Para poder garantizar el abastecimiento de agua, desde hace un par de décadas se ha apostado por la desalinización. En este sentido, el Plan Hidrológico Nacional (2001) y, en mayor medida, el Programa A.G.U.A. (2004) apostaron por la desalinización de agua marina a gran escala para garantizar demandas urbanas, turísticas, e incluso agrícolas. Esta investigación revisa la situación actual de la desalinización en la costa de Alicante, hace un balance de sus ventajas e inconvenientes, y plantea una discusión en torno al papel que puede desempeñar esta fuente no convencional para garantizar el suministro de agua en el futuro. | The coast of Alicante has been suffered important land uses changes during the last decades due to the intense expansion of the urban, tourist and residential uses. These changes had influenced the increase of some resources as water consumption. For guaranty this demand, in the last decades it has been bet for the production of desalination water. In this sense, the Plan Hidrológico Nacional (2001) and especially, the A.G.U.A. Program (2004), they wager for desalination water on a large scale for guaranty urban, tourist and rural water demand. This research reviews the current status of desalination water in Alicante. Moreover, it takes stock of its advantages and disadvantages, and presents a discussion on the role that this strategic unconventional resource to ensure supply water in the future. | Esta comunicación se inserta en los proyectos de investigación “Urbanización y metabolismo hídrico en el litoral de Alicante: análisis de tendencias para el periodo 2000-2010” (CSO2012-36997-CO2-02) financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología; y “Usos y gestión de recursos hídricos no convencionales en el litoral de las regiones de Valencia y Murcia como estrategia de adaptación a la sequía” (CSO2015-65182-C2-2-P) financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad; y también recoge resultados de una beca pre-doctoral de Formación de Profesorado Universitario del Programa Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica (FPU).

No Brasil, apesar das experiências de diversos programas e projetos para o controle das perdas de água e de eficiência energética, os prestadores de serviços públicos de abastecimento de água e de esgotamento sanitário ainda apresentam números elevados em relação aos padrões internacionais de países desenvolvidos. A Embasa como um dos principais prestadores de serviços públicos do País, também apresenta essa dura realidade, principalmente considerando os seus grandes centros urbanos, e, em especial, Salvador, a capital do estado. A presente pesquisa objetivou analisar os fatores técnicos, operacionais, administrativos e gerenciais que têm influenciado na efetividade da gestão das perdas de água e energia em sistemas de abastecimento operados pela Embasa na RMS. A investigação foi guiada por um marco conceitual de referência que possibilitou a identificação de seis categorias analíticas, a saber: fatores técnicos, operacionais, administrativos, gerenciais,ambientais e sociais. Para cada categoria foram identificadas variáveis capazes de auxiliar no estudo dos fenômenos da gestão eficiente da água e energia. Para o desenvolvimento da presente pesquisa foram utilizadas técnicas de investigação tanto qualitativas como quantitativas, valendo-se das possibilidades da triangulação de informações e dados que esse procedimento possibilita. A análise documental dos programas de controle de perdas de água e eficiência energética já implementados pela Embasa na RMS permitiu entender as ações planejadas ao longo do tempo e seus reflexos na gestão das perdas. Foram avaliados durante o período de 1996-2011 todos os programas e projetos para controle das perdas de água desenvolvidos para a Região Metropolitana de Salvador e, também, o programa de eficientização energética da Estação Elevatória Teodoro Sampaio/R1 Duna. Foi avaliado o planejamento estratégico da Embasa e verificado os objetivos, metas, indicadores e iniciativas estratégicas de curto, médio e longo prazos que levem a redução gradativa e contínua das perdas de água e eficiência energética. A avaliação dos dados secundários permitiu verificar os indicadores relacionados às perdas de água extraídos do sistema de informação da Embasa (COPAE), possibilitando verificar se os programas e projetos produziram resultados para o controle das perdas de água na Embasa/RMS, mais especificamente, para o SIAA de Salvador, Simões Filho e Lauro de Freitas. Quanto aos indicadores de eficiência energética foi avaliado o Programa Teodoro Sampaio/R1 Duna, analisando o indicador relacionado à capacidade específica (kWh/m3) antes e depois da implementação do mesmo. Foram avaliados os dados primários obtidos por meio dos questionários aplicados ao corpo funcional que permitiram verificar a percepção desse grupo estudado sobre o desempenho dos programas, projetos e ações implementados, sobre suas dificuldades e os possíveis ganhos alcançados. Os resultados evidenciaram que se faz necessária uma atuação da Alta Direção da Embasa, não apenas com o intuito do estabelecimento e cobrança de metas, mas também na promoção de capacitação, disponibilidade de recursos e planejamento das ações, visando desenvolver um corpo técnico específico e preparado tecnicamente para a atuação na área das perdas de água e eficiência energética, e, ainda para coordenar e disseminar as ações no seio da Empresa. Um dos desafios para os gestores que atuam no controle de perdas de água e eficiência energética é a necessidade de conhecer as tecnologias e metodologias existentes, com suas respectivas potencialidades e limitações, permitindo adequar e utilizar todos os recursos disponíveis de maneira a atingir seus objetivos e metas, visando construir uma cultura efetiva por meio de medidas continuadas para a Embasa. Como consequência desse planejamento pode-se obter resultados adequados a curto, médio e longo prazos proporcionando uma maior eficiência e eficácia da gestão dos sistemas de abastecimento de água, buscando garantir sua sustentabilidade,tendo em vista a universalização dos serviços.