1. RETOS Y TENDENCIAS DE LA INGENIERÍA
AMBIENTAL PARA EL SIGLO XXI
Lissette González Colón

2. INTRODUCCIÓN
La ingeniería ambiental, surge en los
años
setenta,
cuando
diversos
acontecimiento hicieron que se tomara
en cuenta la relación del hombre con el
medio ambiente.
Tiene sus orígenes
tiempo atrás
cuando la ingeniera sanitaria se
dedicaba a diseñar los sistemas que
permitiesen tratar las aguas residuales.
Al observarse que los problemas
ambientales no son exclusivos del agua
si no que también están presentes en el
aire y el suelo surge la Ingeniería
Ambiental

3. A lo largo de esta presentación, se
darán conocer retos y tendencias del
siglo XXI a nivel mundial y nacional
de la Ingeniería Ambiental, que se
implementan, con el firme propósito
de
contribuir
al
cuidado
y
sostenimiento del medio ambiente

4. Retos Principales de la Ingeniería
Ambiental para el Siglo XXI
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

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
Conseguir que la Energía Solar sea accesible
Suministrar Energía a partir de la fusión
Gestionar el Ciclo del Nitrógeno
Suministrar acceso al agua potable
Avanzar en la informática para la sanidad
Prevenir el terror nuclear
Proteger el ciberespacio
Educación Ambiental

5. Tendencias Principales de la Ingeniería
Ambiental para el Siglo XXI
La tendencia principal en el siglo
XXI para la ingeniería ambiental
es
pensar
en
procesos
coeficientes, es decir, procesos
que utilicen rutas sintéticas
diferentes, como: cambios de
solventes, uso de nuevas
fuentes de energía. etc.… todo
esto con la finalidad de tener
productos mas baratos, que
causen un menor impacto
ambiental en su producción,
distribución y disposición final.

6. PLANTEAMIENTO DEL DESARROLLO
SOSTENIBLE
En el siglo XXI se crea la carta de la tierra como el programa estratégico
para lograr el desarrollo sostenible desde el punto de vista ecológico,
económico y social.
SOSTENIBILIDAD ECONOMICA
SOSTENIBILIDAD SOCIAL
El manejo eficiente y gestión adecuada de los
Recursos naturales permiten que sea atractivo
Continuar con el sistema económico vigente.
Los costos y beneficios son distribuidos de
manera adecuada, tanto en el total de la
población actual como con la futura.
SOSTENIBILIDAD ECOLOGICA
El ecosistema mantiene las características
que le son esenciales para la sobrevivencia
a largo plazo.

7. Dimensiones Sociales y Económicas




Fomento del desarrollo sostenible de los recursos humanos
Dinámica demográfica y sostenibilidad
Integración del medio ambiente y el desarrollo en la adopción de decisiones
Evolución de las modalidades de consumo

8. Conservación y Gestión de los Recursos para el
Desarrollo
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




Protección de la atmosfera
Enfoque integrado de la planificación y ordenación de los recursos
de tierra
Lucha contra la deforestación
Ordenación de los ecosistemas frágiles: desertificación y sequía
Ordenación de los ecosistemas frágiles: desarrollo sostenible de las
zonas montañosas
Fomento de la agricultura y del desarrollo rural sostenible
Conservación de la diversidad biológica
Protección de los océanos, mares de todo tipo y zonas costeras,
utilización racional y desarrollo de sus recursos vivos.

9. 



Protección de los océanos, mares de todo tipo y zonas costeras,
utilización racional y desarrollo de sus recursos vivos.
Protección de la calidad y suministro de los recursos de agua dulce
Gestión ecológicamente racional de los productos químicos tóxicos y
desechos peligrosos.
Gestión ecológicamente racional de los desechos sólidos y
radioactivos.

10. TECNOLOGIA AMBIENTAL
La tendencia en cuanto a tecnología ambiental es incorporar equipos cuyo
objeto sea disminuir la cantidad de emisiones y descargas de
contaminantes al ambiente.
Y realizar actividades que ayuden al sostenimiento del medio ambiente
como:
Reciclaje
Purificación
del agua
Tratamiento de aguas residuales
Tratamiento de gases
Manejo de desechos sólidos
Energía renovable

11. Cambio de Combustibles en Calderas, Hornos y
Equipos de Combustión
Uno de los primeros cambios para poder cumplir con la normatividad
ambiental en materia de calidad del aire es el cambio de combustibles,
tales como carbón y diesel con alto contenido de azufre, por aquellos que
tengan pequeñas cantidades de este.
Con las recientes obras de distribución de gas natural mediante
gasoductos, resulta que se tiene a la mano un combustible relativamente
limpio que no requiere equipos periféricos para el control de la
contaminación.

12. Cambio de Solventes
El uso de solventes es necesario para dispersar un compuesto sólido dentro
de un liquido.
La tendencia actual es el reemplazo en ciertos porcentajes de solventes base
agua, es decir utilizar solventes que no ocasionen daños al ambiente.

13. Avances en la Decoloración de Aguas Residuales
La decoloración de las aguas residuales es un problema a nivel mundial
el cual se ha investigado mucho y se han probado diversas tecnologías.
Las altas concentraciones de color y turbiedad en los efluentes de la
industria son particularmente problemáticos por que tienen un impacto
visual negativo, debido que absorben la luz solar, la flora puede perecer y
el ecosistema se puede afectar gravemente, además de se carcinogénicos
y causantes de alergia.
La tendencia actual es el uso de técnicas electroquímicas que han
eliminado la materia que causa una coloración en las aguas residuales y
también se ha podido eliminar carga orgánica presente, como sólidos
suspendidos y metales pesados.

14. Mezcladores Estáticos
Ante el creciente consumo de energía en los procesos químicos y de
transformación en los cuales se involucran algunas operaciones unitarias
tales como el mezclado, ya sea para tener mezcla de sólidos o líquidos,
dispersiones, emulsiones, etc. Se están cambiando los grandes tanques o
reactores con sistemas de agitación a otros tipos de sistemas.

15. Los tradicionales mezcladores o reactores de mezcla completa se están
empezando a reemplazar por los llamados mezcladores estáticos, que son
equipos que se intercalan directamente en una tubería y permiten mezclar
dos o mas fluidos, consiguiendo uniformizar la mezcla y haciendo
desaparecer las diferencias radiales en concentraciones.
Comparados con los tradicionales tanques de mezcla con agitadores
mecánicos, se obtiene un ahorro de energía por año de 80% a 90%

16. Distribución del Agua
Otro importante problema medioambiental es el del nitrógeno. El ciclo
biogeoquímico que extrae nitrógeno del aire para su incorporación a las
plantas (nuestro alimento) ha sido alterado por las actividades humanas.
Con la expansión del uso de fertilizantes y la combustión industrial a altas
temperaturas, los seres humanos hemos doblado la tasa a la que el
nitrógeno era sustraído del aire en la época preindustrial, contribuyendo a
la aparición de fenómenos como la lluvia ácida o el calentamiento global.
Urge por tanto el diseño de contramedidas para los problemas del ciclo del
nitrógeno.

17. Asimismo, la calidad y la cantidad
del agua resulta una cuestión
esencial. Su escasez es muy grave
en muchas regiones del mundo. El
agua debe llegar a estar disponible y
debe ser suministrada de manera
sostenible para mantener la calidad
de vida en la Tierra. Las nuevas
tecnologías para la desalinización
del agua del mar podría ayudar, pero
las tecnologías a pequeña escala
para la purificación del agua a nivel
local podrían ser aun mas efectivas.

18. Chip Para Controlar los Cubos de Basura
Lo ultimo en tendencia para el reciclaje en reino unido son los cubos de
basura equipados con microchips. Actualmente más de tres millones de
hogares británicos ya cuentan con estos accesorios que registrarán el
volumen de residuos no reciclables que generan las familias diariamente.
limitar el llamado correo basura o el abuso de bolsas de plástico en los
supermercados, forma parte de un nuevo plan del Ejecutivo cuyo fin es
reducir considerablemente los desechos que producen tanto las empresas
como los particulares. El Reino Unido es actualmente el país de la Unión
Europea que menos recicla: sólo un 18 por ciento del total de residuos
frente a un 58 por ciento en el caso de Alemania.

19. TECNOLOGIA AMBIENTAL PARA LA
CONSERVACION DEL SUELO
Biorremediación:
La tecnología de Biorremediación con Compostaje se fundamenta
en la estimulación de la actividad biodegradadora de las
poblaciones microbianas presentes en un suelo contaminado,
mediante la adición de un compost, diseñado “a medida” según
las características y requerimientos de cada suelo contaminado a
tratar y enriquecido en poblaciones microbianas degradadoras de
los contaminantes presentes en dicho suelo

20. los suelos contaminados suelen tener una
actividad microbiana baja, básicamente debido
a la falta de condiciones ambientales
favorables, como la baja concentración de
materia orgánica, oxígeno, nitrógeno y/o
fósforo, etc. Así, la adición, durante el proceso
de tratamiento on-site de los suelos
contaminados, de composts diseñados “a
medida”,
enriquecidos
en
poblaciones
microbianas biodegradadoras y con un alto
porcentaje de materia orgánica biodegradable,
provocará un aumento de la capacidad
biorremediadora intrínseca de cada suelo
contaminado, acelerando así el proceso de
recuperación del emplazamiento.17

21. FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES
Las fuentes de erigía renovables son aquellas que generan de manera
natural y algunas están sometidas a ciclos que se mantienen de forma
mas o menos constante en la naturaleza.
Existen varias fuentes de energía renovable como son:
Energía
Mareomotriz
Energía Hidráulica
Energía eólica
Energía solar
Energía de la biomasa

22. Energía Mareomotriz
Es la producida por el movimiento de las masas de agua provocado por
las subidas y bajas de las mareas, así como las olas que se originan por la
acción del viento.
Es una fuente de energía limpia, sin residuos y casi inagotable.
Central mareomotriz de La Rance (Francia)

23. Energía Hidráulica
Es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura
( que posee energía potencial gravitatoria)
Es la fuente de energía mas limpia, sin residuos y fácil de almacenar,
además el agua almacenada en embalses situados en lugares altos
permite regular el caudal del río.
Hidroeléctrica de grandes de salime (Austrias)

24. Energía Eólica
Es la energía producida por el viento, se transforma en electricidad por
unos aparatos llamados aerogeneradores (molinos de viento especiales).
Es una fuente de energía inagotable, no contamina: al no existir
combustión, no produce lluvia acida, no contribuye al aumento del efecto
invernadero y no genera desechos.
aerogeneradores

25. Energía Solar
Es la que llega a la tierra en forma de radiación electromagnética (luz,
calor y rayos ultravioleta) procedente del sol, donde ha sido generada por
un proceso de fusión nuclear.
Es una energía no contaminante y proporciona energía barata en países
no industrializados
Central Solar

26. Energía de la Biomasa
Es la que se obtiene de los compuestos orgánicos mediante procesos
naturales.
Es una fuente de energía limpia y con pocos residuos que, además son
biodegradables. También, se produce de forma continua como
consecuencia de la actividad humana.

27. PLANTAS MACROFITAS
Las plantas macrofitas son un tipo
de vegetación acuática que puede
encontrarse adherida a los fondos o
flotar en la superficie. Estas plantas
sirven para depurar el agua
indirectamente ya que, en realidad,
son unas bacterias microbianas que
se aglutinan en sus raíces las que
purifican el agua. Estas bacterias
sedimentan los contaminantes y
materia orgánica depurándola de
forma totalmente ecológica y natural.

28. El sistema para la utilización de las plantan macrofitas para el tratamiento
del agua es a través de filtros mediante macrofitas en flotación. Esta
nueva tendencia de depuración del agua consiste en convertir las plantas
que se adhieren a las profundidades en flotantes de forma artificial.
Para evitar algunos inconvenientes de las enraizadas (como su
inmovilidad), el filtro tiene las raíces, rizomas, y parte del tallo, sumergidos
mientras que el resto queda en la superficie. Las plantas para depurar el
agua deben ser autóctonas o al menos que se puedan adaptar a la zona
donde se implante este sistema de tratamiento del agua.
Con estos filtros se obtiene tanto un tratamiento secundario como terciario
del agua, suprime además de la materia orgánica, también el fósforo y el
nitrógeno. También se ha descubierto que algunos tipos de macrofitas
eliminan contaminación por metales pesados.
Como crecen flotando los filtros se ubican de forma que ocupen el canal
de agua de la laguna o canal a purificar de modo que el agua pase por las
plantas que ejercen como filtros.

29. RETOS Y TENDECIAS DE LA INGENIERIA
AMBIENTAL EN COLOMBIA
Gracias a la aprobación del régimen sancionatorio ambiental, el país
cuenta hoy con las herramientas necesarias para sancionar las
acciones que atentan contra el medio ambiente, los recursos naturales
o la salud humana.
La ley 1333 del 21 de julio de 2009 establece el procedimiento
sancionatorio ambiental y la titularidad de la potestad sancionatoria
ambiental para imponer y ejecutar las medidas preventivas y
sancionatorias que necesita el país.
Esta ley da fundamento a uno de los retos mas grandes en materia de
protección ambiental en Colombia.

30. Normatividad Ambiental en Colombia a Partir del
Siglo XXI
Leyes:

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

Ley 611 de 2000: Por la cual se dictan normas para el manejo
sostenible de especies de Fauna Silvestre y Acuática.
Ley 1021 de 2006: Por la cual se expide la Ley General
Forestal.
Ley 1011 de 2006: Por medio de la cual se autoriza y
reglamenta la actividad de la Helicicultura y se dictan otras
disposiciones.
Ley 1333 de 2009: Por la cual se establece el procedimiento
sancionatorio ambiental y se dictan otras disposiciones.

31. Decretos:





Decreto 309 de 2000: Por la cual se reglamenta la investigación
científica sobre diversidad biológica.
Decreto 0302 de 2003: Por el cual se modifica el parágrafo 1º del
artículo segundo del Decreto 309 de 2000, el cual reglamenta la
investigación científica sobre diversidad biológica.
Decreto 1220 de 2005: Por el cual se reglamenta el Titulo VIII de la
Ley 99 de 1993 sobre licencias ambientales.
Decreto 4741 de 2005: Por el cual se reglamenta parcialmente la
prevención y manejó de los residuos o desechos peligrosos generados
en el marco de la gestión integral.
Decreto 1200 de 2004: Por el cual se determinan los Instrumentos de
Planificación Ambiental y se adoptan otras disposiciones.

32. Resoluciones:




Resolución 1115 de 2000: Por medio de la cual se determina el
procedimiento para el registro de colecciones biológicas con fines de
investigación científica.
Resolución 0601 de 2006: Por la cual se establece la Norma de
Calidad del Aire o Nivel de Inmisión, para todo el territorio nacional en
condiciones de referencia.
Resolución 1544 de 2010: Por la cual se acogen los términos de
referencia para la elaboración del Estudio de Impacto Ambiental para
los proyectos de perforación exploratoria de hidrocarburos y se toman
otras determinaciones.
Resolución 909 de 2008: Por la cual se establecen las normas y
estándares de emisión admisibles de contaminantes a la atmósfera por
fuentes fijas y se dictan otras disposiciones.

33. 
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Resolución 1045 de 2003: Por la cual se adopta la metodología para la
elaboración de los Planes de Gestión Integral de Residuos Sólidos,
PGIRS, y se toman otras determinaciones.
Resolución 627 de 2006: Por la cual se establece la norma nacional de
emisión de ruido y ruido ambiental.
Resolución 2188 de 2005: Control a la exportaciones de sustancias
agotadoras
de
la
capa
de
ozono.

34. Retos Agua 2011
El programa de conexiones intradomiciliarias para el servicio de agua
potable estará a disposición de los colombianos más pobres, afirmó la
ministra de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Beatriz Uribe
Botero, durante la presentación de los retos propuestos en el Plan
Nacional de Desarrollo en materia de cobertura de agua potable,
alcantarillado y saneamiento, en la segunda jornada de Diálogos de
Gestión liderado por el Presidente Juan Manuel Santos.
"Se trata básicamente de intervenir dentro de los hogares y ayudarles a
tener el servicio en los sitios de la casa donde se necesita" indicó la titular
de la cartera. Este programa está proyectado para beneficiar a cerca de
90 mil hogares.

35. Se espera que el sector de agua potable y saneamiento básico contribuya
a la generación de 30.000 empleos de manera directa y permanente por
año. Igualmente, la titular de la cartera destacó la ampliación en la
cobertura de servicios de acueducto en 2.8 millones de personas y 4.5
millones de personas en alcantarillado.
"Con relación a ola invernal se atenderán la totalidad de los municipios,
hasta el momento se tienen cerca de 250 municipios reportados. Debemos
esperar a que baje el nivel de las aguas en algunas regiones del país y
valorar las condiciones de la infraestructura para poder intervenir" afirmó
Uribe Botero.
Con respecto a los residuos sólidos afirmo:"se continuará con el esfuerzo
para erradicar en Colombia los botaderos a cielo abierto y que todos los
municipios del país cuenten con esquemas regionales eficientes

36. Protección de Ecosistemas Marinos
Colombia logró reducir en un 20 por ciento el uso de plaguicidas en los
cultivos de banano, plátano, piña, fríjol y palma, gracias al proyecto Repcar
“Reduciendo el escurrimiento de plaguicidas al mar caribe”
Repcar hace parte de un reto regional que busca preservar la vida marina del
Caribe a través de prácticas limpias en cultivos de zonas costeras. Sin las
prácticas adecuadas en uso, esto sería una amenaza para los arrecifes
coralinos y las praderas de pastos marinos, poniendo en riesgo la importante
actividad turística de la región, la salud de la población y los medio ambientes
favorables para la reproducción de especies marinas. En el mundo moderno
hay muy poca conciencia ambiental y es así como miles de toneladas de
residuos
llegan
a
este
ecosistema
marino.

37. El enfoque de este gran reto es trabajar en prácticas de manejo sostenible
para el sector agrícola, monitoreo de residuos de plaguicidas en zonas
costeras y sensibilización y capacitación a los agricultores del Caribe
colombiano. Esta iniciativa fue financiada por el Fondo para el Medio
Ambiente Mundial, GEF y coordinada por el Programa de las Naciones
Unidas
para
el
medio
ambiente.

38. Educación Ambiental
El reto es darle un impulso a la formación y a la educación ambiental en el
país, creando una red donde estén las universidades, colegios, las
secretarias municipales y departamentales de educación, por que es
importante crear ciudadanos ambientales.
Esta iniciativa de educación y de formación en temas ambientales, busca
formar ciudadanos ambientales para garantizar el derecho de todos los
colombianos, a vivir, a hacer sus vidas y prosperar en un ambiente sano

39. Propone una gestión ambiental integrada y compartida, en la cual todos los
actores sociales y sectores se comprometen a construir una cultural
ambiental para garantizar el desarrollo sostenible del país. "Y es ahí donde
las CAR juegan un papel fundamental, porque son el brazo de ejecución de la
política ambiental del país y todos sabemos los enormes retos que tenemos
con las CAR, en términos de gobernabilidad, eficacia, eficiencia y
transparencia", enfatizó el Ministro de Ambiente y Desarrollo Sostenible.
Esta iniciativa responde a la necesidad de replantear las estrategias de
prevención y adaptación para evitar consecuencias adversas ante futuros
eventos climáticos extremos. Y el gran reto de este propósito "es el cambio
de mentalidad, cómo adaptamos nuestra forma de ser, nuestros valores,
nuestras creencias, a unas conductas diferentes en la vida diaria que nos
lleven a tener en nuestro país una verdadera política sostenible y de medio
ambiente", concluyó el Ministro de Ambiente y Desarrollo Sostenible

40. Plan para eliminar Residuos Peligrosos de PBC
Actualmente en Colombia Los propietarios de equipos y desechos
contaminados con PCB están obligados a identificar y marcar sus existencias.
Además, deberán inscribirlos en el inventario de PCB (Bifenilos Policlorados),
ante la autoridad ambiental.
Los PCB son compuestos altamente tóxicos, con efectos agudos y crónicos
en los organismos vivos y en el ambiente si no se gestionan y manejan de
forma adecuada; sin embargo, por sus excelentes propiedades aislantes, su
longevidad y por no ser inflamables, en el mundo fueron utilizados
ampliamente en equipos eléctricos (transformadores y condensadores),
intercambiadores de calor, sistemas hidráulicos y en la fabricación de pinturas
y plásticos.

41. Para avanzar en esta materia, el
MADS a través de la Resolución
0222 del 15 de diciembre de 2011,
dicta medidas para minimizar los
riesgos
derivados
del
uso,
almacenamiento,
manipulación,
transporte, tratamiento y eliminación
de equipos, aceites, desechos y
suelos contaminados con PCB.

42. CONCLUSIÓN
La ingeniería ambiental contribuye a mantener la capacidad de sostenimiento
del planeta y a garantizar mediante la conservación y preservación de los
recursos naturales, una mejor calidad de vida para la generación actual y
para las generaciones futuras.
Puesto que se ha consolidado como una necesidad, un tarea inmediata de
gran importancia para la ingeniería ambiental es la planeación a futuro y
como lograrlo, mediante retos y tendencias que se establezcan a corto y largo
plazo, con el fin de lograr la prosperidad de las próximas generaciones y la
pervivencia de nuestro planeta.