3º Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos 2º Seminário da Região Nordeste sobre Resíduos Sólidos

PERFILES SOCIODEMOGRÁFICOS EN EL MANEJO DE LOS RESIDUOS DE APARATOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS: UN ANÁLISIS PRELIMINAR PARA EL USO DE HERRAMIENTAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Samantha Eugenia Cruz Sotelo(1) Profesora de la Facultad de Ingeniería y Estudiante del Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California, México. [email protected] Juan Ramón Castro Rodríguez Profesor de la Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California, México. [email protected] Ma. Dolores Bovea Edo Profesora Del Departamento de Ingeniería Mecánica y Construcción de La Universidad Jaume I. España [email protected] Sara Ojeda Benitez Investigadora del Instituto de Ingeniería. Universidad Autónoma de Baja California, México. [email protected] Gabriela Lozano Olvera † Universidad Autónoma de Baja California. Blvd. Benito Juárez y calle de la Normal S/N Col. Insurgentes Este C.P. 21280 Mexicali, Baja California México. Tel/Fax: 52 (686) 566-41-50 e-mail: [email protected]

RESUMEN El acelerado avance tecnológico ha llevado a la construcción de aparatos eléctricos y electrónicos (AEE´s) con menor tiempo de vida útil, o disminución de vida de los existentes debido a la sustitución. En la actualidad la falta de medidas de prevención, control e información han llevado a la ejecución de prácticas inadecuadas en el manejo y disposición de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE´s). Ante el creciente desarrollo tecnológico, es momento de analizar y tomar decisiones en la búsqueda de alternativas para el manejo sustentable de éste tipo de residuos. En México se estima una generación de al menos 411 toneladas diarias de RAEE´s además, no se cuenta con información especifica sobre su manejo y disposición, ya que su gestión se realiza junto con los RSU´s (PNPGIR 2009-2012). Existen diversos factores que podrían favorecer la generación de RAEE´s en el ámbito económico, político y cultural, en muchos de los casos la falta de recursos e infraestructura, conciencia de la población, ausencia o falta de claridad en bases legislativas, crecimiento industrial y los impactos de nuevas tecnologías. Sin embargo, lo importante es resaltar el potencial de riesgo a la salud y al ambiente, además de su potencial de valorización. En este trabajo se presentan los resultados de una investigación, realizada en la ciudad de Mexicali, en la que se analizaron las actitudes ambientales del generador de RAEE’s, considerando aspectos tales como nivel de conocimiento ambiental referente a la problemática y formas de gestión, el impacto debido a las prácticas de consumo y disposición. En los resultados se observa que la población posee un nivel medio de conocimiento sobre la problemática de los RAEE’s. Se encontró que las prácticas de consumo están relacionadas con el poder adquisitivo del generador; sin embargo no es posible definir un patrón de comportamiento respecto a las prácticas de disposición. Palabras clave: Conocimiento Ambiental, Consumo, Disposición, RAEE´s. INTRODUCCIÓN La ubicación geográfica de la ciudad de Mexicali representa una marcada influencia en los patrones de consumo su población.[2] Condición que facilita también, la adquisición AEE´s nuevos y usados. Actualmente nos enfrentamos a numerosos factores que determinan el planteamiento de estrategias y medidas de remediación ante la creciente generación de RAEE´s y la ejecución de prácticas informales en la recuperación de componentes, como son la falta de infraestructura, equipo, capacidad de gestión y financiamiento por lo que se intensifica el interés por implementar medidas preventivas y de remediación ante el gran potencial de daño de estos residuos. REDISA – Red de Ingeniería de Saneamiento Ambiental ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental

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Los RAEE´s son cualquier aparato eléctrico que ha dejado de cumplir con el propósito para el cual fue fabricado. Comprende tanto los productos de línea blanca (refrigerador, lavadora, hornos microondas), línea gris (equipos informáticos y teléfonos móviles) y línea marrón (televisión, radio, computadoras), según clasificación de la WEEE (Waste Electric and Electronic Equipment) en la Unión Europea (UE). [10] La gestión de los RAEE´s representan una grave problemática y un nuevo reto para todas las sociedades; se consideran el flujo de residuos de mayor crecimiento en la actualidad y que requieren de la implementación de medidas para la revalorización, el reciclaje, tratamiento y disposición final. [11][5][3] A pesar de que los RAEE´s presentan similitudes con los RSU´s en cuanto a su contenido, son de tipo muy diferente, por lo que las políticas de gestión aplicables no pueden ser las mismas. Ambos flujos contienen sustancias altamente tóxicas, también cuentan con elementos que pueden ser recuperados como materia prima. [11][13] En Países en vías de desarrollo como México una forma típica de eliminación de los RSU´s y los RAEE´s asociados al mismo flujo, es a través de la disposición en vertederos a cielo abierto, la falta de control y medidas de tratamiento a este tipo de residuo a llevado al sector informal a realizar prácticas inadecuadas (como la incineración) como una medida de recuperación y valoración de ciertos componentes, sin embargo, el poder de contaminación y toxicidad debido al reciclaje informal, provoca graves afecciones al ambiente y la salud humana. En México, los residuos electrónicos han comenzado a tener mayor importancia, desde que fueron incluidos en la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de Residuos. La LGPGIR clasifica a los desechos electrónicos como de “manejo especial” (RME´s) y establece la obligación de elaborar planes de manejo y programas específicos para su disposición; ya que se trata de residuos que representan alto riesgo a la población, al ambiente y/o recursos naturales, son residuos que contienen sustancias tóxicas persistentes y bioacumulables, además de materiales que pueden ser recuperados; sin embargo estos residuos continúan siendo dispuestos sin ningún control, según estudio del Instituto Nacional de Ecología (INE) [4]. 2. Los Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE´s) Los RAEE´s, han sido motivo de interés a nivel internacional debido a su alto potencial contaminación y daño a la salud humana. El problema es aun mayor debido a la falta de control en su manejo y disposición ya que una gran cantidad de AEE´s al finalizar su vida útil llegan a sitios de disposición mezclados con los RSU´s. A pesar de que tanto los RSU´s como los RAEE´s poseen características similares en cuanto a su contenido de sustancias altamente tóxicas y de elementos que pueden ser recuperados, ambos flujos requieren de la implementación de políticas de gestión distintas. Y es debido al potencial de toxicidad de sus componentes, que requiere se implementen acciones para la revalorización, el reciclaje, tratamiento y en su caso disposición final adecuada. Otro de los factores que debemos considerar es que estos componentes regularmente se encuentran combinados con miles de kilos de otros aparatos electrónicos y diversos residuos que se mezclan para generar nuevos productos tóxicos que tienen comportamientos distintos a los que tendrían en su estado natural. Los efectos a la salud por exposición a cualquier sustancia peligrosa son diversos, en diferentes órganos y distintas magnitudes, dependiendo de la duración y forma de exposición (inhalación, ingestión o contacto directo), dosis (cantidad), y van desde nauseas, dolores de cabeza y pecho, insuficiencias respiratorias, disminución de la concentración hasta afectaciones congénitas y cáncer, entre otras. La salud del ser humano y el cuidado del medio ambiente son los factores determinantes en la formulación de estrategias ante esta problemática. Los AEE´s contienen dos grupos de sustancias consideraras tóxicas al ambiente y a la salud humana. Los compuestos orgánicos polibromados y los metales pesados. Los retardantes de flama bromados o compuestos orgánicos polibromados, son químicos persistentes en el ambiente y algunos de ellos son altamente bioacumulables. Los metales son el núcleo principal de los AEE´s, pero al menos su reciclaje es factible, ya que al reutilizarse metales , ahorramos su extracción. [1,7,8,12,13] Los RAEE´s son objeto de valor en mas del 60%, mientras que los contaminantes constituyen un 2.70%. [1]

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La visión mundial acerca de la gestión de los residuos se ha visto influida por la adopción de convenios ambientales internacionales que demandan acciones interdisciplinarias en ámbitos de la enseñanza, el desarrollo de tecnologías, la administración, planificación, servicios y mercados, relacionados con la generación y el manejo integral de residuos, esto hace necesario el establecimiento efectivo de líneas para el intercambio de información, experiencias y conocimientos. 2.1 Área de estudio En este trabajo se aborda la problemática de los RAEE´s para lo cual se ha incluido un caso de estudio de una ciudad de México, en la figura 1 se presenta la localización geográfica de la ciudad de Mexicali ubicada en el Estado de Baja California al Norte del país en la frontera con Estados Unidos de Norteamérica.

Figura 1: Ubicación geográfica de la zona de estudio En Mexicali no existen mecanismos o controles para el manejo y/o disposición de los RAEE´S. La forma común de manejo en conjunto con los RSU´s los cuales son dispuestos en vertederos a cielo abierto. Sin embargo cierta cantidad de RAEE´s es desviada de este flujo a través del sector informal, quienes en un intento por recuperar componentes valiosos de los aparatos, ponen en riesgo su salud y dañan el ambiente debido a la incineración de los aparatos. En la búsqueda de alternativas viables para el manejo de estos residuos es necesario realizar un diagnóstico previo considerando a los actores involucrados al momento de la disposición del producto tanto al generador como al recuperador. Ya que su perspectiva es importante para el éxito en la aplicación de medidas para el control de esta problemática. Por lo anterior, se realiza un análisis de La problemática en la ciudad de Mexicali con el propósito de conocer la perspectiva del generador, en la búsqueda de alternativas y propuestas para el manejo de los RAEE´s en la localidad. 3. Metodología Para la determinación y establecimiento de un sistema de gestión de residuos es necesario conocer actitudes y disposición, además de concientizar a todos los involucrados a lo largo del ciclo de vida del producto electrónico. En este estudio se analizó la importancia de los aspectos sociodemográficos en la determinación de niveles de conocimiento ambiental y prácticas de consumo y disposición del generador de RAEE´s. Para obtener información de los generadores se diseñó una encuesta la cual se organizó en tres secciones: 1) Datos Generales y Descripción de la vivienda, 2) Disposición y Consumo y 3) Conocimiento Ambiental. En la primera sección se incluyeron los datos demográficos y características de las viviendas y sus habitantes como son: número de familias, sexo, edad, escolaridad, actividad principal e ingresos. La sección de Disposición y Consumo, se diseñó para identificar las prácticas de consumo y disposición de los generadores de RAEE´s y conocer por vivienda cuáles y cuántos AEE´s tienen, así como el tratamiento y/o forma de disposición en caso de falla o descompostura. Por último el apartado de conocimiento ambiental se incluyó, para conocer la visión, el grado de interés y disposición del generador de RAEE´s con relación a la aplicación de medidas sustentables en el tratamiento y/o disposición de estos residuos. La encuesta fue aplicada en colonias de la ciudad de Mexicali, Baja California, considerando diversas características de sus habitantes. Se seleccionaron colonias representativas de tres estratos socioeconómicos (Alto, Medio y Bajo). Para ello, se determinó la muestra representativa considerando un 90% de confiabilidad. Este trabajo se realizó en tres etapas: I) Determinación de la muestra representativa de población. Fue necesario calcular el número de encuestas a aplicar de acuerdo a la cantidad de viviendas por estrato socioeconómico. Para esto se aplicó la Ecución1, ajustando al grado de confiabilidad ya mencionado. La muestra obtenida por estrato se presenta en la tabla 1. REDISA – Red de Ingeniería de Saneamiento Ambiental ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental

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Ec. 1 Tabla 1. Tamaño de muestra Representativa No. viviendas n Estrato N=1262 222 Alto N=1520 230 Medio N=1468 229 Bajo II) Selección de viviendas. Se determinaron las posibles viviendas participantes para la aplicación del instrumento, considerando el número de encuestas requeridas por estrato y rutas de recolección establecidas. Una vez localizados los sitios en donde se aplicaría el instrumento, se dio inicio con un reconocimiento de campo. Durante la aplicación, en el caso de las viviendas que no había presente o dispuesto un adulto para dar respuesta, simplemente, se pasaba a la vivienda siguiente. III) Minado de datos. Como parte de la preparación de los datos se trabajó con las etapas de pre-procesamiento y procesamiento de minería de datos para asignar valores cuantitativos a las variables lingüísticas. Para ello se identificaron y ponderaron variables; se normalizarlos los datos y se obtuvieron los indicadores y correlaciones. Se minaron tres variables: Conocimiento Ambiental, Consumo, Disposición y Datos Demográficos. La variable Conocimiento Ambiental sobre los RAEE´s fue evaluada a través de tres conceptos: Información, problemática y gestión. Información (CAI). Se refiere a que tanto interés tiene el generador en obtener información mediante programas o cursos respecto a la situación actual de los RAEE´s. Problemática (CAP). Identificar que tan enterado está el generador del problema real que representan los RAEE´s. Gestión (CAG). Verificar si el generador conoce las prácticas actuales de consumo y sistemas de manejo y disposición. En el instrumento se incluyeron 10 reactivos para evaluar el Conocimiento Ambiental, tres sobre información, dos de problemática y cinco sobre gestión. Para establecer el peso e identificar cual de ellas era la más significativa se ponderaron las variables para lo cual se analizó el instrumento a través de las respuestas comunes con el fin de formular un listado de opciones de respuesta, obteniendo la ponderación que se presenta en la tabla 2 Donde el valor mayor representa mayor conocimiento.

Tabla 2. Ponderación para la variable Conocimiento Ambiental (PCA). Variables Información Problemática Gestión Sumatoria (PCA)

Rango valores ponderados (0..3) (0..4) (0..10) (0..17)

La variable “Consumo/Disposición” fue evaluada a través de tres indicadores por separados:  Impacto (CDI). Se refiere a la cantidad de RAEE´s en las categorías de telecomunicaciones, informáticos, entretenimiento y electrodomésticos presentes en la vivienda. Para la determinación del rango y ponderación de esta variable se analizó por estrato socioeconómico el máximo y mínimo de EEE con que cuentan las viviendas.  Consumo (CDC). Identificar prácticas del consumidor al momento de la adquisición, si adquiere EEE nuevos o de segunda mano y si considera la búsqueda de EEE de alta eficiencia, es decir, equipos con características que evitan daños al ambiente.  Disposición (CDD). Identificar las prácticas de disposición de un EEE, ya sea porque no lo utiliza o no funciona. REDISA – Red de Ingeniería de Saneamiento Ambiental ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental

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En el instrumento se aplicaron siete reactivos para evaluar el consumo y disposición de los RAEE´s, uno sobre impacto, tres de consumo y tres sobre disposición. La tabla 3, muestra la ponderación de la variable CDI, calculada a partir del conteo de AEE´s en viviendas de cada uno de los estratos. En la tabla 4 se presenta el rango ponderado para la variable Consumo y Disposición. Los datos demográficos obtenidos fueron utilizados para establecer correlaciones con las variables de conocimiento ambiental, consumo y disposición. Las valores y variables sociodemográficas incluidas se presentan en la tabla 5. Posteriormente, los datos ponderados fueron exportados al software MatLab para su tratamiento exploratorio y análisis estadístico. Tabla 3. Impacto sobre el consumo de EEE. (CDI) Categoría

Alto

Medio

Bajo

Telecomunicaciones(TL) Informáticos (IN) (IN) Entretenimiento (EN) (EN) Electrodomésticos (EL) (EL)

0-21 0-25 0-34 0-38

0-22 0-25 0-30 0-10

0-20 0-6 0-23 0-24

Tabla 4. Ponderación de las variables Consumo (CDC) y Disposición (CDD) Instrumento Disposición Consumo

Rango valores ponderados 0-23 0-8

Tabla 5. Variables sociodemográficas Variable

Ponderacion

Edad-Personas-Ingreso

Numérico (1)Esposo, (2)Esposa, (3)Hijo, (4)Pariente, (5)Doméstico, (6)Único, (7)Heermano(a) (1)SinEscolaridad, (2)PrimInconclusa, (3)Primaria, (4)SecInconclusa, (5)Sec, (6)Técnico, (7)PrepInconclusa, (8)Prep, (9)LicInconclusa, (10)Lic, (11)Posgrado

Rol Escolaridad

Actividad

(1)Hogar, (2)Obrero, (3)Comercio, (4)Empleado, (5)Estudiante, (6)por su cuenta, (7)Profesionista, (8)Jubilado-pensionado, (9)Doméstico, (10)Desempleado

Los ponderados de cada concepto incluido en las variables, se normalizaron dividiendo el dato entre el valor mayor registrado, con el fin de homogenizar escalas y facilitar el análisis gráfico. Estableciendo de esta manera valores en el rango de cero a uno para cada variable. En el caso del Conocimiento Ambiental el valor del indicador final se determinó mediante el promedio de las variables componentes. NCA = (NCAI + NCAP + NCAG) /3 Donde: NCA= Conocimiento Ambiental Normalizada NCAI= Variable Información Normalizada NCAP= Valor normalizado para la variable Problemática NCAG= Variable Gestión normalizada Los componentes de la variable Consumo y Disposición sólo se normalizaron y se evaluaron por separado ya que no es posible establecer cuál de los componentes representan mayor grado de significancia. NCDD = Variable Disposición Normalizada NCDC = Variable Consumo Normalizada 4. Resultados Se aplicaron 903 instrumentos en los tres estratos socioeconómicos (232 al estrato alto, 301 al medio y 370 al bajo). La tabla 6 presenta de forma resumida los porcentajes de respuestas obtenidas para la variable Conocimiento Ambiental (CA), para lo cual se establecieron tres niveles de conocimiento (alto, medio y bajo). REDISA – Red de Ingeniería de Saneamiento Ambiental ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental

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Tabla 6. Nivel de conocimiento ambiental. CA

Escala

Bajo

0-5

Alto 1.7

Medio Alto

6-11 12-17

53 45.3

Estrato (%) Medio Bajo 4 1.1 62.1 33.9

46.9 51.9

En los tres estratos, se encontró un alto porcentaje que posee un nivel de CA-Medio/Alto. El estrato alto obtuvo el 98.3% de CA-Medio/Alto. El estrato medio obtuvo el 96% y el estrato bajo el 98.8%. Referente al impacto ocasionado debido al consumo de AEE´s se encontró un total de 6,779 AEE´s para el estrato alto, 7,543 para el medio y 5,072 en el estrato bajo. Además se observa que una vivienda del estrato alto tiene en promedio 29 AEE´s mientras que una del estrato medio 25 y 13 una vivienda del estrato bajo. La tabla 7 muestra porcentajes de cada categoría de AEE´s contabilizados por vivienda y el número máximo de AEE´s (M) que se registró en una vivienda (CDI).

Categoría

Alto

EL EN TL IN TOTAL

39.7 25.6 23.4 11.3 6779

(%)

M

Medio

38 34 21 25 103

42.0 26.0 20.1 11.9 7543

(%)

CATEGORÍA

M

Bajo

10 30 22 25 86

52.8 26.0 16.2 5.0 5072

(%)

Alto (%)

Electrodomésticos Entretenimiento Telecomunicaciones Informáticos TOTAL

39.7 25.6 23.4 11.3 6779

Tabla 7. Nivel de Impacto por consumo de AEE´s.

M 24 23 20 6 58 M 38 34 21 25 103

Estrato Medio M (%)

42.0 26.0 20.1 11.9 7543

10 30 22 25 86

Bajo (%)

52.8 26.0 16.2 5.0 5072

M 24 23 20 6 58

En la tabla 8 se muestran los porcentajes de viviendas en cada nivel de Consumo (CDC) establecido. Se observa que para el estrato bajo la tendencia es de un nivel de Consumo Medio-Bajo. Para el estrato medio el nivel es Medio-Alto y para el estrato Alto el nivel de consumo en un 86% es Alto. A pesar de que el estrato alto es quien presenta un mayor nivel de consumo no es posible concluir que esto se debe a que realicen un consumo conciente o respetuoso del ambiente, esto sólo indica que existe una posible relación entre el Consumo y el poder adquisitivo de la población.

CONSUMO Bajo Medio Alto

Tabla 8. Nivel de CONSUMO ESTRATO SOCIOECONÓMICO Escala ALTO MEDIO BAJO 0-2 3.5 14.8 46.2 3-5 10.4 33 39.5 6-8 86.1 52.2 14.3

En la tabla 9 se muestran los porcentajes para la variable Disposición (CDD) establecida en tres niveles. Resaltando que el nivel mayor describe las viviendas que toman medidas que provocan la menor afección ambiental al momento de la disposición de los RAEE’s.

DISPOSICIÓN Bajo

Tabla 9. Nivel de DISPOSICIÓN. ESTRATO SOCIOECONÓMICO Escala ALTO MEDIO BAJO

0-7

27.6

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25.7 6

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Medio Alto

8-15 16-23

42.6 29.7

47.4 32.6

44.4 30

4.1 Perfiles sociodemográficos En este apartado se muestran los resultados del minado de datos por estrato socioeconómico para las tres variables conocimiento, consumo y disposición en relación a las características sociodemográficas de la población estudiada. De las Figuras 2 a la 4 se observan los patrones de comportamiento para las variables de Conocimiento Ambiental, Consumo y Disposición para cada estrato.

Figura 2. Perfil de comportamiento para el estrato bajo.

Figura 3. Perfil de comportamiento para el estrato medio.

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Figura 4. Perfil de comportamiento para el estrato alto. Las figuras 5, 6 y 7 muestran la relación de las variables Conocimiento Ambiental (CA), Consumo y Disposición con respecto a las características sociodemográficas de la población, como son: edad, rol, escolaridad, actividad, personas (número de integrantes en la familia) e ingreso promedio mensual.

Figura 5. Relación del CA, Consumo, Disposición y variables sociodemograficas. (bajo)

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Figura 6. Relación del CA, Consumo, Disposición y variables sociodemograficas. (medio)

Figura 7. Relación del CA, Consumo, Disposición y variables sociodemograficas. (alto) Se observa para la población en los tres estratos un nivel medio de CA, las edades de los participantes oscilan entre los 20 y 60 años, en el estrato bajo el nivel de ingreso mensual en la vivienda esta por debajo de los 10,000 pesos (figura 5). Con respecto a prácticas de disposición no es posible determinar patrones de comportamiento, sin embargo; existe relación entre las prácticas de consumo y el estrato socioeconómico. Es necesario incluir en el instrumento reactivos que arrojen mayor información para definir patrones y correlaciones entre conocimiento, consumo y disposición en el manejo de los RAEE´s. 5. Discusión y Conclusiones Los RAEE’s constituyen una creciente preocupación ante el acelerado desarrollo tecnológico y la falta de esquemas alternativos de manejo y disposición final, principalmente en países en vías de desarrollo. Los RAEE’s son reconocidos por su alto potencial de daño a la sociedad y el ambiente y/o recursos naturales y contienen sustancias tóxicas persistentes y bioacumulables, sin embargo también representan una oportunidad, teniendo en cuenta los volúmenes que se generan, el contenido de tóxicos y materiales valiosos que los componen y pueden ser recuperados. [6,11,13] En la búsqueda de alternativas para el manejo de estos residuos, es necesaria la intervención de todos los sectores y actores involucrados en el ciclo de vida de los RAEE’s desde su generación, por lo que con este estudio se buscó identificar el nivel de conocimiento del generador respecto a problemas ambientales debido a las prácticas de generación, consumo y disposición de productos domésticos, su percepción sobre la problemática y sistemas de gestión actual. Además de obtener una visión del impacto debido a las prácticas de consumo y disposición en la búsqueda de establecer antecedentes y posibles estrategias que sustenten la necesidad de implementar medidas de aprovechamiento y recuperación de estos residuos.

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Referente a la disposición y fácil acceso en nuestra ciudad a la adquisición de AEE´s de segunda mano, es necesario que el municipio garantice un sistema eficaz de control e imponga restricciones a la importación de aparatos, tal como: la certificación de funcionalidad y tiempo de vida útil. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8.

9. 10.

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12. 13.

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