Modelación dinámica de la demanda de oxígeno en una laguna aireada facultativa primaria: exceso de sustrato, limitación de oxígeno y efecto de los episodios de lluvia

CARLOS JOEL ABREGO GONGORA (2016, [Tesis de doctorado])

En esta investigación se aplicaron tres modelos dinámicos existentes de lagunas aireadas facultativas (LAF) para el tratamiento de aguas residuales municipales. Se evaluó la capacidad de dichos modelos para la descripción del comportamiento de una laguna primaria. Se compararon las ventajas y limitaciones de los tres modelos existentes. También, se desarrollaron y evaluaron cuatro nuevos modelos dinámicos de LAF basados en flujo con mezcla completa y se aplicaron a una laguna primaria con aireadores superficiales, perteneciente a una región semiárida de México con lluvias intensas episódicas (San Luis Potosí, SLP). Los modelos se calibraron con datos de un periodo de 2 años y se validaron frente a un periodo diferente de 5 años en la misma laguna. Respecto a los modelos existentes: uno de ellos mostró valores de ajuste deficientes en la descripción de la concentración del efluente (R2 de 0.242 y RMSE de 16.8 mg/L); sin embargo, con algunas modificaciones, el ajuste mejoró (R2 de 0.409 y RMSE de 14.0 mg/L); el segundo modelo obtuvo un ajuste de pobre a moderado (0.489 y 13.0 mg/L, respectivamente), y el tercer modelo existente logró un ajuste moderado (0.528 y 11.9 mg/L), con una sobreestimación de la concentración del efluente, especialmente en períodos de lluvia intensa y frecuente; se hicieron algunas modificaciones a este modelo y el ajuste mejoró (R2 de 0.575 y RMSE de 11.4 mg/L). Los ajustes de validación son aún más bajos que los obtenidos en la calibración, lo que demuestra la incapacidad de estos modelos para describir adecuadamente el comportamiento de la LAF y se discuten las posibles causas de la insuficiencia de los modelos. Respecto a los modelos desarrollados y evaluados en esta investigación: El primero de ellos, una modificación de un modelo existente de 3 componentes (DBO o DQO, SSV y oxígeno disuelto) proporcionó una descripción pobre del comportamiento de la laguna, especialmente para los SSV. Debido a que la modelación de la demanda de oxígeno era el principal enfoque del estudio, el modelo de 3 componentes (modelo 3C) se simplificó, dejando la demanda de oxígeno (ya fuera DQO o DBO) como la única variable de estado (modelo 1C). Ya que las condiciones de exceso de sustrato y defecto de oxígeno prevalecen en esta laguna primaria, se asumió que el suministro de oxígeno era limitante en la dinámica de la degradación de la materia orgánica. Este nuevo modelo, aunque mucho más simple que el modelo 3C, proporcionó una descripción similar del sustrato en el efluente. Sin embargo, el modelo 1C, como el modelo 3C, tendió a sobreestimar la concentración de sustrato durante los episodios de lluvia intensa estacionales. Se introdujeron tres modificaciones al modelo (1C2, 1C3 y 1C3r) para tener en cuenta los menores requerimientos de oxígeno por unidad de sustrato observados durante los periodos de lluvia. Estos modelos 1C claramente dieron una mejor descripción del comportamiento de la DQO y DBO (R2 hasta 0.71, en la calibración). En resumen, un modelo de un solo componente, gobernado por la transferencia de oxígeno (1C3) y que tuviera en cuenta el comportamiento específico durante los episodios de lluvia fue capaz de dar una descripción entre regular y buena de la DQO y la DBO, en la laguna primaria. Además se desarrolló una versión dinámica de un modelo térmico preexistente, que proporcionó una estimación entre buena y excelente de la temperatura lagunar: R2=0.918 y error cuadrático medio (RMSE) de 0,84ºC. Estos modelos se proponen como una manera novedosa y más simple de modelar las lagunas aireadas facultativas primarias en climas donde las lagunas no se hielan, al tiempo que se tiene en cuenta el efecto de la temperatura y los picos de caudal ligados a la lluvia.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Ecoturismo regional en el cañon del Espinazo del Diablo, S.L.P., México

CHRISTINE VAN DEUREN (2010, [Tesis de maestría])

En México existen áreas naturales que aún mantienen un buen estado de conservación; sin embargo, están en riesgo de reducir su biodiversidad porque no se encuentran protegidas. Existen diferentes factores que ponen estas áreas en peligro como el uso del suelo para fines agrícolas, incendios forestales, cacería clandestina o el aprovechamiento del área para un turismo no controlado en el cual la población local se excluye.

El presente estudio se enfoca en el área que comprende la zona del cañón del Espinazo del Diablo y sus alrededores, la cual cuenta con ecosistemas en buen estado de conservación pero en peligro de verse afectados por diferentes razones. Las comunidades Las Guapas, Las Canoas, Cárdenas y Las Canoas, Rayón que usan el área alrededor del Cañón de Espinazo del Diablo para la agricultura; y El Cafetal, en donde comienza a incentivarse el turismo hacia la zona del cañón, representan riesgos para la biodiversidad que se encuentra en el área.

El ecoturismo está catalogado como un tipo de turismo sustentable que se ha venido promoviendo, sobre todo para fines de protección y preservación de los recursos naturales y la biodiversidad, mediante planes de sustentabilidad que permitan su aprovechamiento y, a la vez, generen ingresos económicos para la población local. Al mismo tiempo se fomenta en los habitantes locales y en los visitantes la conciencia y el valor ecológico de los distintos elementos que conforman los paisajes de las zonas turísticas.

La presente investigación considera el ecoturismo como una posible alternativa para la protección del área natural del cañón del Espinazo del Diablo por lo cual se intenta averiguar la factibilidad del establecimiento del ecoturismo como un tipo de desarrollo turístico sustentable en la zona de estudio. Se pretende generar una propuesta que haga perdurable tanto la conservación de los recursos naturales como la generación de beneficios económicos para la población local, en la cual las decisiones y el proceso de aprendizaje sean participativos.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Methodological approach for using strategic environmental assessment within the mexican decision-making and planning system based on two case studies

JUAN CARLOS TEJEDA GONZALEZ (2017, [Tesis de doctorado])

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Análisis de la temporada 2000 de ciclones tropicales en México

MOISES MICHEL ROSENGAUS MOSHINSKY (2001, [Artículo])

Se presenta un análisis general de la temporada 2000 de ciclones tropicales, tomando en cuenta la normalidad de su actividad; el desempeño de los pronósticos de actividad ciclónica de la temporada; el desempeño de los pronósticos del Centro Nacional de Huracanes de Estados Unidos (NHC) ciclón por ciclón; los principales efectos de los sistemas que incidieron en México; y el desempeño de la creciente red de estaciones meteorológicas automáticas. En el contexto del desempeño de los pronósticos del NHC ciclón por ciclón, se aplica una metodología que compara la posición efectivamente alcanzada por el centro de giro del ciclón con la pronosticada para el mismo instante, procesando estadísticamente los errores cometidos tanto en términos absolutos como en las direcciones longitudinal y transversal a la trayectoria. En el Atlántico la temporada fue tardía, pero aun así muy activa, rebasándose con amplitud el pronóstico de actividad ciclónica. En el Pacífico se trató de un año típico. Aunque los pronósticos del NHC resultan prácticamente sin sesgos, todavía tienen errores importantes de precisión. El análisis de error longitudinal y transversal realizado muestra tener utilidad operativa directa. El sistema más importante para México fue Keith, no sólo por las extensas lluvias producidas en el sureste y noreste, sino por el peligro al que sujetó a la zona de la bahía de Chetumal. Por primera vez, durante la temporada 2000, se contó con mediciones de estaciones meteorológicas automáticas confiables y se observó que se perfilan como una poderosa herramienta de toma de decisiones y post análisis.

Ciclones tropicales Huracanes Pronóstico CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

La cuenca del río Conchos: una mirada desde las ciencias ante el cambio climático

Martín José Montero Martínez OSCAR FIDENCIO IBAÑEZ HERNANDEZ (2017, [Libro])

Por muchos años, la cuenca del río Conchos ha sido objeto de diversos estudios. En parte, por la importancia que tiene para la economía del estado de Chihuahua, además del volumen de agua que se comparte internacionalmente dentro del Tratado de Aguas Internacionales de 1944 entre México y Estados Unidos de América. La cantidad de agua del río Conchos que llega al río Bravo se mide en su confluencia y, de acuerdo con el tratado mencionado, beneficia en una tercera parte al estado de Texas y dos terceras partes al resto de los estados aguas abajo del lado mexicano, particularmente al estado de Tamaulipas. La presente obra se enfoca hacia la detección de cambio climático. Se intenta analizar si ya existen algunas pruebas o indicios a escala regional del calentamiento global observado, de aproximadamente 1 °C, con respecto a la época preindustrial. A partir de ahí, se estudian los posibles impactos en los sectores ambiental y social que podrían ser consecuencia de cambios en el clima, no necesariamente atribuidos a causas antrópicas.

Cuencas Cambio climático Río Conchos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Peligro, vulnerabilidad y riesgo por sequía en el contexto del cambio climático en México

David Ortega Gaucin JESUS DE LA CRUZ BARTOLON HEIDY VIVIANA CASTELLANO BAHENA (2018, [Capítulo de libro])

El cambio climático está provocando una intensificación en la variabilidad climática natural, con un aumento en la frecuencia y severidad de las sequias en muchas partes del mundo. El peligro por sequía se refiere a la probabilidad de que ocurra un evento de sequía en un espacio y tiempo determinados con suficiente intensidad como para producir daños; la vulnerabilidad ante la sequía es el grado en que un sistema es susceptible e incapaz de hacer frente a los efectos adversos, danos o perjuicios causados por este fenómeno natural; y el riesgo por sequía está determinado por la confluencia del peligro y la vulnerabilidad. Con base en estos conceptos, en este artículo se presentan los resultados de la aplicación de una metodología desarrollada por los autores para determinar índices municipales de peligro, vulnerabilidad y riesgo por sequía en México. Los resultados indican que la metodología es viable para su aplicación a nivel nacional, e inclusive puede ser adaptado para aplicarse a nivel estatal o regional.

Sequía Cambio climático CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

The water framework directive and the chilean normative: towards a comprehensive relation between water quality and morphological characterization in surface water, Limarí Basin, Chile

CAROLINA AGUIRRE MUÑOZ (2013, [Tesis de maestría])

Considerando el enfoque europeo establecido por el Marco de agua (WFD en sus siglas en inglés) y se analiza la normativa chilena en cuanto a normas de calidad de agua. En Europa, la WFD determina el estado químico de los cuerpos de agua y éstos no deben exceder los estándares de calidad medioambientales, estos elementos de calidad guían al establecimiento del estado ecológico el que está definido bajo tres pilares fundamentales, los parámetros biológicos, las características hidromorfológicas y los parámetros físico- químicos. En Chile, por el contrario, no hay una conjunción entre los mencionados pilares fundamentales y se consideran y monitorean por separado. Se logra identificar ciertas coincidencias entre ambas normativas, sin embargo también se identifican grandes diferencias y se plantean algunas recomendaciones.

En este trabajo se tomaron los datos químicos disponibles y se hizo un análisis de ellos y fueron complementados con publicaciones nacionales sobre calidad de agua. En Chile, la información sobre la tipología de los cuerpos de agua superficiales se ha ido gestando bajo estándares europeos, dicha tipología fue utilizada para diseñar el trabajo en terreno y para establecer relaciones estadísticamente significativas con los parámetros químicos.

Como parte del trabajo en terreno se generó una descripción morfológica en el área de estudio siguiendo el enfoque de AQEM (Assessment System for the Ecological Quality of Streams and Rivers throughout Europe using Benthic Macroinvertebrates).

Con el fin de establecer una relación entre los parámetros químicos y morfológicos del área de estudio se generó un análisis estadístico de Chi-cuadrado (X2) usando el programa SPSS (Statistical Product and Service Solution), se cruzó la información sobre la calidad del agua definida para esta cuenca y los parámetros químicos y morfológicos dando como resultado que las variables con mayor asociación a una mala calidad del agua son la geología del área, la conductividad eléctrica y la cercanía de grandes ciudades.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Caracterización y análisis socioeconómico y ambiental del sistema de producción de cosechas del municipio de Morelos, Zacatecas

CRISTINA JARED CARRILLO MARTINEZ (2014, [Tesis de maestría])

El municipio de Morelos, Zacatecas, cuenta con un sector agrícola en el que sus procesos se desarrollan en el 71% de su territorio. Además, se le considera como la principal actividad económica pues, aporta el 85% del total de ingresos asimismo, el 65% de la población económicamente activa participa en el sector, por lo tanto el objetivo fue analizar la eficiencia socioeconómica del sistema de producción de cosechas del municipio de Morelos, Zacatecas. La zona de estudio comprendió el territorio agrícola del municipio tanto de riego como de temporal y se muestreó alrededor del 11%. Ésta investigación partió del análisis de la información generada de una encuesta participativa dónde se obtuvieron datos sobre las características de las unidades de producción y de los productores de chile, maíz y frijol pues, son los cultivos que destacan en el municipio por sus aportaciones socioeconómicas. Se empleó un muestreo estratificado para establecer el número de productores a entrevistar de acuerdo al número de hectáreas que manejan obteniendo los siguientes Estratos: (EST I de 1-50, EST II de 51-100 y EST III de más de 100). Se determinaron indicadores socioeconómicos del sistema de producción de cosechas a partir de los principales cultivos, como costo de producción bajo un sistema convencional mecanizado de 1 ha de chile, maíz y frijol, relación beneficio-costo, porcentaje de rentabilidad y depreciación. Se encontró que el costo de producción en 2013 de 1 ha de chile fue de $35,516 con una rentabilidad del 380% una relación beneficio-costo de 4.380, para 1 ha de maíz el costo fue de $21,323, su rentabilidad alcanzó el 38% y la relación beneficio-costo de 1.38, en cuanto a la producción de 1 ha de frijol costó $19,565 con una rentabilidad del 73% y una relación beneficio costo de 1.73. Así mismo, se encontró que los rendimientos de la mayoría de las diferentes variedades de los tres cultivos superan los de la media estatal. También se identificaron algunas prácticas de conservación como asociación y rotación de cultivos, aplicación de materia orgánica, orientación de los surcos y deshierbas manuales. De igual forma se encontró que la mayoría de los productores convencionales utilizan insumos considerados como impactantes para el ambiente como agroquímicos, fertilizantes y semilla mejorada. El sistema de labranza que predomina es el convencional y la mayoría de los agricultores utilizan el sistema de irrigación por goteo porque su acuífero esta sobreexplotado.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Social representation of mining activity in the high mountain ecosystem "Páramo de Santurbán" (Santader, Colombia)

Diana Paola Ordoñez Cobos (2013, [Tesis de maestría])

El Páramo de Santurbán (PS) es un ecosistema de alta montaña localizado en el departamento de Santander, Colombia. Cuenta con dos características fundamentales: regula el ciclo hidrológico, suministrando agua a una población estimada de 1.7 millones de habitantes de 21 municipios incluyendo dos grandes ciudades; y posee vastos depósitos de minerales y metales preciosos como el oro y la plata, lo cual explica la presencia de minería tradicional a pequeña escala y multinacionales mineras. Esto genera una situación de tensión y conflicto entre varios actores sociales.

Así, el objetivo de la presente investigación cualitativa es el análisis de las representaciones sociales (RS), es decir de los elementos cognitivos y las posturas asumidas por los actores involucrados en la minería en el PS (líderes de opinión, compañías mineras, mineros tradicionales y comunidad californiana y las autoridades ambientales) y contribuir así a un mejor entendimiento entre ellos sobre su situación. La selección de la muestra se hizo a través de revisión documental y de las herramientas denominadas de juicio y bola de nieve. Se realizaron 21 entrevistas a profundidad, cuya información se sistematizó con ayuda de una adaptación de la Teoría Fundamentada y el software de análisis cualitativo Atlas Ti. El correspondiente análisis tuvo dos etapas, complementadas todo el tiempo con la Teoría de las Representaciones Sociales y la Construcción Social de la Realidad; la primera de ellas explica el contenido y la estructura de las RS y la segunda las define en términos de sus tres dimensiones: la información, el campo de la representación y la actitud.

El estudio concluye con una comparación entre los elementos del núcleo central de las RS de los actores involucrados, en donde se pudo observar un alto grado de conocimiento científico re- significado. Así mismo, la organización jerárquica de las RS demostró el lugar privilegiado que ocupa el elemento agua y la variedad de sus significados dependiendo del contexto de cada grupo. Algunos sentimientos y emociones que pudieron influir en la actitud de los grupos hacia la minería en el PS son: temor, incertidumbre, desconfianza y resignación.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Movilidad de metales y metaloides en sitios mineros: predicción de impacto en los recursos hidricos

OFELIA ANAIS MARTINEZ VALDEZ (2015, [Tesis de maestría])

La industria minera produce una gran cantidad de residuos generados en Jos diferentes tipos de

extracción pam recuperar metales esenciales para el desarrollo económico.

Los residuos mineros, y en especial Jos asociados a minerales metálicos, pueden contener

elementos, entre ellos metales y metaloides, que pueden ser movilizados por diferentes procesos

en las soluciones del suelo e impactar a Jos diferentes medios, en especial a Jos recursos hídricos,

tanto superficiales como subterráneos.

El distrito minero Cerro de San Pedro localizado en el centro sur del estado de San Luís Potosí, ha

tenido importancia económica pam el sector minero por la presencia de minerales que tienen alto

contenido de metales como oro y plata. Este sitio empezó a explotarse desde finales del siglo XVI

y ha tenido épocas de explotación minera de gran importancia. Los residuos generados durante Jos

años de explotación histórica no tuvieron un manejo y control adecuado, provocando su dispersión

en el sitio y representado una posible fuente de metales y metaloides, pudiendo lixiviarse estos de

Jos perfiles del suelo al agua subterránea, y de esta manera quedar disponibles para otros medios

(ej. Plantas, organismos).

El objetivo de este trabajo es identificar entre Jos residuos mineros de Cerro de San Pedro, aquellos

que presenten potencial de liberación de metales y metaloides y así un posible impacto en Jos

recursos hídricos, estudiando las características particulares de Jos residuos y determinando Jos

factores clave que facilitan Jos procesos de movilización/retención de elementos. Para ello se

desarrolló primeramente una herramienta de selección de residuos, para evaluar de manera más eficiente en tiempo y recursos, aquellos residuos que estuvieran presentando peligrosidad

ambiental de acuerdo a ciertos datos de campo, a esta herramienta se le dio el nombre de

" Inventario de Residuos Históricos". Con las muestras de los residuos seleccionados se realizó un

estudio de camcterización y movilidad de metales y metaloides utilizando para ello caracterización

mineralógica mediante Difracción de Rayos x (DRX) y Microscopio Electrónico de Barrido

(MEB), caracterización química mediante digestión ácida total y un análisis de movilidad a través

de pruebas de movilidad con agua meteórica en equilibrio con C02 y extracciones secuenciales.

Un mejor conocimiento de las condiciones de movilización de los metales y metaloides hacia el

agua, contribuye así mismo al desarrollo de propuestas pam medidas de prevención y/o

remediación en los sitios de estudio con el fin de lograr una minería responsable.

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA