Análisis de la exposición a material particulado en un comedor comunitario que emplea biomasa para la cocción de alimentos en el barrio Omar Torrijos de Cali

La contaminación del aire es una problemática ambiental y social a nivel global debido a su impacto negativo en los ecosistemas y la salud humana. Las actividades antropogénicas son la principal causa de emisión de contaminantes al aire, entre los que destaca el material particulado (PM) que, de acu...

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Autores:
Ramírez Escue, Diego Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/16083
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10614/16083
https://red.uao.edu.co/
Palabra clave:
Ingeniería Ambiental
Sensores de bajo costo
Contaminación atmosférica
Quema de biomasa
Air pollution
Low-cost sensors
Biomass burning
Rights
openAccess
License
Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025
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description La contaminación del aire es una problemática ambiental y social a nivel global debido a su impacto negativo en los ecosistemas y la salud humana. Las actividades antropogénicas son la principal causa de emisión de contaminantes al aire, entre los que destaca el material particulado (PM) que, de acuerdo con la normativa colombiana es considerado un contaminante criterio que se encuentra regulado. Este contaminante se clasifica según el tamaño de las partículas en material grueso (PM10), material fino (PM2.5) y material ultrafino (PM0,1). No obstante, en este estudio se abordan las partículas gruesas y finas. Así pues, se ha encontrado que las partículas más pequeñas, como PM2.5, tienen la capacidad de ingresar profundamente en el sistema respiratorio y causar enfermedades graves, incluidas afecciones pulmonares y cardiovasculares. Este problema se agrava en comunidades vulnerables donde el uso de biomasa como fuente de energía para cocinar es una práctica común debido a limitaciones económicas. El presente estudio evaluó la exposición a material particulado en un comedor comunitario ubicado en el barrio Omar Torrijos de Cali, que utiliza biomasa para la cocción de alimentos. El monitoreo de las concentraciones de PM2.5 y PM10, se realizó a través del uso del sensor de bajo costo Purple Air durante un periodo comprendido entre el 12 de julio y el 26 de agosto del 2024. El análisis incluyó la comparación de los resultados con los valores máximos permisibles establecidos por la Resolución 2254 de 2017 de Colombia y los estándares internacionales de calidad del aire (AQG) de la OMS. Además, se determinó el factor de relación PM2.5/PM10 asociado al Índice de Calidad del Aire (ICA), y se calculó la dosis de inhalación para los usuarios y trabajadores del comedor discriminada para hombres y mujeres, bajo el supuesto de una actividad constante de clase ligera. Los resultados mostraron que las concentraciones promedio diarias de PM2.5, superaron en un 97,4% y 69,23% de los días, los límites establecidos por la guía de la OMS y la normativa colombiana respectivamente. en el caso del PM10 se encontró que en el 74,35% y en el 12,82% de los días monitoreados se supera el máximo planteado por la OMS y la norma colombiana. Con esta información se encontró que los lineamientos nacionales al permitir límites mayores que los recomendados por la OMS, repercuten en alrededor del 15% de mayores riesgos de mortalidad a largo plazo. Estas superaciones se acentuaron durante los días y horarios de mayor actividad en el comedor, con picos horarios de concentración que alcanzaron 350 μg/m3 para PM2.5 y 419 μg/m3 para PM10. Niveles que representan un riesgo significativo para la salud de la comunidad. Este trabajo concluye que las condiciones de calidad del aire en el comedor comunitario son deficientes y representan un riesgo para la salud de los usuarios y trabajadores. La exposición prolongada a altos niveles de PM2.5 y PM10, especialmente durante actividades de quema de biomasa, exige la implementación de medidas de mitigación. Entre ellas, se plantea el uso de tecnologías más limpias como estufas tecnificadas o fuentes de energías alternativas.
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Las actividades antropogénicas son la principal causa de emisión de contaminantes al aire, entre los que destaca el material particulado (PM) que, de acuerdo con la normativa colombiana es considerado un contaminante criterio que se encuentra regulado. Este contaminante se clasifica según el tamaño de las partículas en material grueso (PM10), material fino (PM2.5) y material ultrafino (PM0,1). No obstante, en este estudio se abordan las partículas gruesas y finas. Así pues, se ha encontrado que las partículas más pequeñas, como PM2.5, tienen la capacidad de ingresar profundamente en el sistema respiratorio y causar enfermedades graves, incluidas afecciones pulmonares y cardiovasculares. Este problema se agrava en comunidades vulnerables donde el uso de biomasa como fuente de energía para cocinar es una práctica común debido a limitaciones económicas. El presente estudio evaluó la exposición a material particulado en un comedor comunitario ubicado en el barrio Omar Torrijos de Cali, que utiliza biomasa para la cocción de alimentos. El monitoreo de las concentraciones de PM2.5 y PM10, se realizó a través del uso del sensor de bajo costo Purple Air durante un periodo comprendido entre el 12 de julio y el 26 de agosto del 2024. El análisis incluyó la comparación de los resultados con los valores máximos permisibles establecidos por la Resolución 2254 de 2017 de Colombia y los estándares internacionales de calidad del aire (AQG) de la OMS. Además, se determinó el factor de relación PM2.5/PM10 asociado al Índice de Calidad del Aire (ICA), y se calculó la dosis de inhalación para los usuarios y trabajadores del comedor discriminada para hombres y mujeres, bajo el supuesto de una actividad constante de clase ligera. Los resultados mostraron que las concentraciones promedio diarias de PM2.5, superaron en un 97,4% y 69,23% de los días, los límites establecidos por la guía de la OMS y la normativa colombiana respectivamente. en el caso del PM10 se encontró que en el 74,35% y en el 12,82% de los días monitoreados se supera el máximo planteado por la OMS y la norma colombiana. Con esta información se encontró que los lineamientos nacionales al permitir límites mayores que los recomendados por la OMS, repercuten en alrededor del 15% de mayores riesgos de mortalidad a largo plazo. Estas superaciones se acentuaron durante los días y horarios de mayor actividad en el comedor, con picos horarios de concentración que alcanzaron 350 μg/m3 para PM2.5 y 419 μg/m3 para PM10. Niveles que representan un riesgo significativo para la salud de la comunidad. Este trabajo concluye que las condiciones de calidad del aire en el comedor comunitario son deficientes y representan un riesgo para la salud de los usuarios y trabajadores. La exposición prolongada a altos niveles de PM2.5 y PM10, especialmente durante actividades de quema de biomasa, exige la implementación de medidas de mitigación. Entre ellas, se plantea el uso de tecnologías más limpias como estufas tecnificadas o fuentes de energías alternativas.Air pollution is a global environmental and social problem due to its negative impact on ecosystems and human health. Anthropogenic activities are the main cause of air pollutant emissions, including particulate matter (PM), which is considered a regulated criterion pollutant under Colombian regulations. This pollutant is classified according to particle size into coarse material (PM10), fine material (PM2.5) and ultrafine material (PM0.1). However, this study addresses coarse and fine particles. Thus, it has been found that smaller particles, such as PM2.5, have the ability to enter deep into the respiratory system and cause serious diseases, including lung and cardiovascular conditions. This problem is aggravated in vulnerable communities where the use of biomass as an energy source for cooking is a common practice due to economic limitations. This study evaluated exposure to particulate matter in a community dining room located in the Omar Torrijos neighborhood of Cali, which uses biomass for cooking food. Monitoring of PM2.5 and PM10 concentrations was carried out using the low-cost Purple Air sensor during a period between July 12 and August 26, 2024. The analysis included a comparison of the results with the maximum permissible values established by Resolution 2254 of 2017 in Colombia and the WHO international air quality standards (AQG). In addition, the PM2.5/PM10 ratio factor, associated with the Air Quality Index (AQI), was determined, and the inhalation dose for users and workers of the dining room was calculated, broken down for men and women, under the assumption of a constant light-class activity. The results showed that the average daily concentrations of PM2.5 exceeded the limits established by the WHO guide and Colombian regulations, respectively, on 97.4% and 69.23% of the days. In the case of PM10, it was found that the maximum established by the WHO and the Colombian standard was exceeded on 74.35% and 12.82% of the days monitored. With this information, it was found that the internal guidelines, by allowing higher limits than those recommended by the WHO, have an impact on around 15% higher long-term mortality risks. These exceedances were accentuated during the days and times of greatest activity in the dining room, with hourly concentration peaks reaching 350 µg/m³ for PM2.5 and 419 µg/m³ for PM10. Levels that represent a significant risk to the health of the community. This paper concludes that air quality conditions in the community dining room are poor and represent a risk to the health of users and workers. Prolonged exposure to high levels of PM2.5 and PM10, especially during biomass burning activities, requires the implementation of mitigation measures. Among them, the use of cleaner technologies such as technologically advanced stoves or alternative energy sources is recommendedPasantía de investigación (Ingeniero Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Ambiental59 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería AmbientalFacultad de Ingeniería y Ciencias BásicasCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis de la exposición a material particulado en un comedor comunitario que emplea biomasa para la cocción de alimentos en el barrio Omar Torrijos de CaliTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85CaliAgencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US-EPA). 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