UNJYERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

.U A N E T A P U P A BlBLfMECA

UNJYERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAPA.

División de Ciencias Biológicas y de la Salud. Departamento de Hidrobiología.

REPORTE DE SERVICIO SOCIAL.

4 Monitoreo de los compuestos nitrogenados (N-NH3, N-NH4, N-NOz-, N-NO3-) y fosfatados (P-HP04 y P total) en la

Planta Experimental de Producción Acuícola en la Universidad Autonoma Metropolitana Unidad Iztapalapa. 2 \x

-\

Licenciatura de Hidrobiología.

Realizado por: 7 .

5

Victor Serafin bolaños Cordero i- -~ ~ 7 \

1 .

( (

(

Asesor:

Dr. José Luis Arredondo Figueroa.*

*Planta Experimental de Producción Acuícola.

Marzo, 1995.

Titulo

:. Monitoreo de los compuestos nitrogenados (N=NHdf, N- NH3; N-NO2, N-NO3, NTI, P-HPO4 Y P Total) de la Planta Experimental de Producción Acuicola en la

Universidad Autonoma Metropolitana Unidad Iztapalapa.

.U. A. M. IZTAPALAPA BIBLIOTECA

O Monitoreo de los compuestos nitrogenados y fosfatados en la P.E.P.A.

Contenido

Agradecimientos ...................................................................................................................... I

Justificación y naturaleza del proyecto ....................................................................... 2

Introducclon ............................................................................................................................... 3 . I

Antecedentes ............................................................................................................................... 5

Objetivos ....................................................................................................................................... 9

Metodología ................................................................................................................................ 9

Resultados. .................................................................................................................................. 12 Comportamiento de las variables con respecto al tiempo. ...................................... 12

Componentes nitrogen ados. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Componente fosfatado ............................................................................................... 16 Relación deformas inorgánicas N~...............................................,......................... 18 Dureza total. .............................................................................................................. 19

Estadísticos generales de los para'metros~sicoquímicos ........................................ 21 Correluclon ......................................................................................................................... 22 An o vu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

. I

Discuslon ...................................................................................................................................... 25 . I

Conclusion es. ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Liternturn ..................................................................................................................................... 33

Victor Serafin Bolaños Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.

4. A. M. IZTAPALAPA B/BUOT€CA

1 Monitoreo de los compuestos nitronenados y .fosfatados en la P. E. P.A.

Agradecimientos

Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a mi asesor Dr. José Luis Arredondo Figueroa Profesor Investigador. Titular "C" de tiempo completo. Jefe del departamento de Hidrobiología por su apoyo, dirección, enseñanza y motivación, al igual al Biol. Alberto Granados Blanco por su tolerancia y compañia al realizar las imagenes del sistema de reuso y a la modificación de las técnicas de Alcalinidad Total y Dureza Total, a igual a la T.P.A. Juana Leticia Sánchez Figueroa por su gran habilidad e inteligencia para el análisis de las muestras sobre todo a la de Fosforo Total y Nitratos que fueron sus predilectas y a todo el personal de la Planta Experimental de Producción Acuicola, con los que se trabajo en equipo para este experimento.


2 Monitoreo de los compuestos nitrogenados y fosfatados en la P. E. P.A.

Justificación y naturaleza del proyecto

La implementación de los sistemas de producción acuícola han exigido el desarrollo de tecnologías apropiadas para el uso y reuso del agua. Estos sistemas reducen en gran parte el gasto de agua, utilizando superfkies pequeñas en donde es posible cultivar cantidades importantes de organismos de alto valor comercial.

Como se sabe la presencia de compuestos nitrógenados tales como el amonio y los nitritos determinan la calidad del agua en forma directamente proporcional a la concentración de dichos compuestos, es por esta razón que nace el interés por desarrollar tecnologías apropiadas para el reuso y reacondicionamiento del agua, sobre todo pensando que en el futuro será mas dificil contar con cuerpos de agua que no presenten contaminantes.

Durante la implementación de estas tecnologías se ha avanzado en la utilización de sistemas compuestos por diferentes fases de purificación tales como; los decantadores, filtros de arena y carbón activado, así como el desarrollo de biofiltros que reducen la concentración de compuestos nitrogenádos, por medio de la fijación de diferentes bactérias en sustratos adecuados, como es el caso de Nitrobacter y Nitrosomonas que se fijan sobre fibras de poliester y poliuretano. Este tipo de sistemas requieren de un monitoreo constante de los compuestos nitrógenados, por medio de técnicas convencionales cuyos resulatados podran ser interpretados de acuerdo a los requerimientos de los sistemas de cultivo.

En el año de 1994 empieza a operar la Planta Experimental de Producción Acuícola en la UAM-Iztapalapa, a travéz de un convenio establecido con el CONACYT y la entonces Secretaría de Pesca. En ella se diseña y construye un sistema de reuso y reacondicionamiento de agua, Único en el país que permite la realización de experiencias encaminadas a cultivar en forma intensiva distintas especies de peces y crustáceos. Por esta razón con el objeto de conocer el comportamiento y la calidad de agua del sistema es que se realizó el presente trabajo con la finalidad de establecer las técnicas y criterios adecuados para el establecimiento y monitoreo de futuros proyectos en el área de sistemas de uso y reuso aplicados a la acuicultura nacional.


.U. A. M. IZTAPALAPA BIBLIOTECA

3 Monitoreo de los comtmestos nitroaenados Y fosfatados en la P. E. P.A.

Introducción

Los sistemas de reuso del agua están recibiendo una mayor atención, dado que estos sistemas conservan la calidad del agua y mantener las condiciones óptimas para el desarrollo y sobrevivencia de los organismos en cultivo. También son flexibles ya que no requieren de condiciones particulares para ser instalados, en contrates con otro tipo de sistemas como los estanques y canales de corriente rápida entre otros. Los sistemas en pequeña escala son especialmente útiles para realizar investigación en la acuicultura donde requiere un alto control del ambiente acuático.

La falta de mano de obra especializada y de información práctica y técnica sobre estos sistemas requieren del diseño e implernentacion a pequeña escala. Los componentes para considerar en el diseño de los sistemas son: la remoción del amonio (NH,), control de las enfermedades, la filtración de partículas en suspención y disueltas, la aireación y el control de la temperatura" (Burrows 1964; Licio y Mayo 1974; Lewis 1976; Spotte 1979).

Los sistemas de acuicultura requieren de insumos basicos para la producción, tales como alimento balanceado que al no ser aprovechados por los organismos se disuelven y liberan metabolitos tóxicos, los cuales se acumulan en el agua y pueden producir problemas en la sobrevivencia y crecimiento de las especies en cultivo. Otro problema son las excretas de los animales que pueden traducirse en sustancias tóxicas, si se permite que sus concentraciones aumenten en el agua. El proceso de retirar estos materiales en exceso se denomina filtración. De aquí que la filtración se pueda definir como la separación de una mezcla o solución en sus partes o componentes. Los componentes resultantes pueden ser puros o ser soluciones compuestas de dos o más constituyentes (Wheton, 1974).

Los peces para ser cultivados en sistemas intensivos requieren de un constante recambio de agua, es decir de grandes volúmenes, por lo que el suministro debe ser abundante durante todas las etapas del cultivo. Si el agua a utilizar no presenta las características óoptimas para el cultivo de organismos, es necesario dar un pretratamiento para la estabilización de los parámetros poder obtener la calidad deseada, por ejemplo: si se utiliza agua potable esta será previamente declorada para evitar daños en los organismos.


4 Monitoreo de los compuestos nitrogenados y fosfatados en la P. E. P. A.

El agua para ser tratada puede tener tres pasos antes de suministrarse a los tanques del sistema que son:

1) Tratamientos de entrada de aguas, control de temperaturas, aireación y esterilización. En el suministro de agua se pueden detectar malas condiciones tales como una temperatura alta o baja, que afecte a los organismos cultivados o bién tener una pequeña cantidad de oxígeno disuelto o de sólidos suspendidos, así como le transporte de enfermedades patógenas (Piper et al., 1982).

2) El control de la temperatura esta en función de las necesidades de las especies acultivar, generalmente el sistema de control de la temperatura (calentador o enfriador) debe localizarse en el área de recirculación, ya que es un punto estrategico en donde permite utilizar esta agua tanto en sistemas de engorde como en la reproducción, a diferencia de tener calentadores en cada área.

3) La aireación del agua es indispensable en sistemas hiperintensivos debido a que se manejan grandes densidades de organismos debido a que se manejan grandes densidades de organismos? los cuales vierten desechos metabólicos, además el proceso de respiración genera una producción elevada de bioxido de carbono disuelto en el agua; sin este sistema la demanda de oxígeno tiende a aumentar y por lo tanto puede generarse problemas de estrés o la muerte de los organismos. Para evitar este tipo de problemas es necesario implementar un sitema que suministre aire, como sería el caso de un soplador con el cual se puede controlar el nivel de oxígeno requerido para los organismos en cultivo.

La esterilización es fundamental para cualquier sistema de cultivo, esto con el fin de evitar la presencia de enfermedades que puedan dañar a los organismos y tambien para tener una mejor calidad sanitaria. Los organismos patógenos pueden ser eliminados por oxidantes químicos o una combinación de filtros de arena y de luz ultravioleta. Esta última, es la mejor para poder dar una mayor seguridad en el control del sistema de agua, ya que altera el ADN de los organismos patógenos y estos no dan mayores problemas (Wheaton, 1974).

Victor Serajin Bolaños Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.

5 Monitoreo de los compuestos nitronenados y .fosfatados en la P. E. P. A.

La remoción de los organismos del fitoplancton y la nitrificación simultánea, son procesos importantes en la purificación de los sistemas de cultivo, recirculando el agua, usando biofiltros, así como el tratamiento por unidades (Meade, 1974; Liao y Mayo, 1974; Kriiner y Rosenthal, 1983; Rosenthal et al., 1984; Klemetson y Cohen, 1984). En los recientes cinco años diversos tipos de biofiltros han sido usados para la eliminación de los desechos biológicos por tratamiento (Ritmann, 1982). Son varias las ventajas al usar biofiltros en estos sistemas y que a continuación se indican:

A) Disminuir la materia orgánica y los sólidos suspendidos del medio.

B) La aireación promueve la fijación de las bacterias nitrificantes y aumenta la

capacidad de los biofiltros.

C) La mayor parte de los organismos que se adhieren a los biofiltros, son fáciles de remover.

Las fuentes metabólicas de los tres componentes del amonio existentes en los tratamientos biológicos (Biofiltros) son: (1) los componentes orgánicos nitrogenados; (2) formación de amonio desde la respiración endogena y (3) la relación de amonio por células "lysis" (Painteer, 1975). *

Victor Serafin Bolaños Cordero. Planta Experimental Producci6n Acuicola.

6 Monitoreo de los compuestos nitrogenados y fosfatados en la P.E.P.A.

Antecedentes

El rápido desenvolvimiento de la acuicultura en Taiwán durante las anteriores décadas, se debió principalmente a la intensificación de la práctica de cultivos, especialmente en anguila y camarón. La capacidad de carga de la anguila en los estanques es elevada, debido a la recirculación del agua. Sin embargo, estas prácticas han causado serios problemas en diversas zonas en Taiwán (Anón, 1983).

El tratamiento y recirculación del agua, representa un ahorro en los volúmenes de consumo por lo que es una justificación en estos sistemas (Bohl, 1977; Lomax and Wheaton, 1978; Chiba, 1980; Satomi, 1980). Las concentraciones bajas del oxígeno disuelto, la acumulación de partículas orgánicas, el amonio no ionizado ( N - w - ) en extensas áreas se deben reconocer como los principales factores limitantes en estanques de cultivo (Busch et

al., 1974; Wickins, 1976; Boyd et al., 1979; Wickins, 1983). No obstante en Taiwán se tienen pocos estudios relativos en la recirculación de agua en los cultivos de anguila y de camarón (Chiamg y Lee, 1986).

Los elementos fundamentales para el tratamiento del agua son: la sedimentación, la utilización de biofiltros y la desinfección del agua (Kolman, 1989).

El cultivo intensivo de peces, con parcial o completa recirculación del agua, resulta ser una alternativa atractiva y más convencional que los métodos extensivos. La calidad de agua controlada en estos sistemas es de suma importancia principalmente por dos razones:

a) La acumulación de metabolitos es perjudicial en las unidades intensivas de cultivo y cuando se da esta situación eventualmente conducirá a la inhibición del crecimiento de los peces y más aún la mortalidad de éstos.

b) El afluente de agua, de estas unidades intensivas de cultivo de peces es rico en metabolitos orgánicos e inorgánicos, por lo tanto estas aguas no pueden ser descargadas directamente a cuerpos receptores debido a que generaría problemas en el ambiente.

Victor Serafin Bolaiios Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.


Las etapas que se presentan en sistemas de biofiltración constan de: una anaeróbica que consta en una reducción de la materia orgánica; y una segunda etapa etapa aeróbica (que es el escurrimiento al filtro), la cual pretende una reducción de nitrato a N2 (gas). Por medio de estas dos etapa, se obtiene buenos resultados en piscicultura como por ejemplo los operados durante 6 meses con una completa recirculación del agua (Arbiv, Van Rijn, 1990). (volumen : 50 m2 de superfkie; con una densidad media de 20 kg/m3).

Cuando hay un decremento en la producción de la nitrificación, y las partículas coloides están presentes en la columna de agua, existen demasiados solidos suspendidos por lo que es necesario realizar el proceso de separación de estas partículas a través del pretratamiento.

Debido al funcionamiento de los filtros biológicos en la remoción de la materia orgánica y nitrificada, el componente del nitrógeno es cambiado por varios factores de separación semejante a los procesos de nitrificación.

Además de las características fisicoquímicas de los desechos y la amplitud fluctuante diaria de varias proporciones de agua, estos parámetros deben ser controlados para asegurar una eficiencia en el tratamiento (Porter y Smith, 1979; Kriiner y Rosenthal 1983; Hilge y Rakelmann 1984).

La oxidación del amonio total a través de las bacterias responsables de este proceso dá como resultado la obtención de nitrito, que en soluciones acuosas requiere de la presencia de oxígeno disuelto para mantener constantes sus niveles (Kriiner y Rosenthal, 1981).

La biofiltración en la mayoría de las técnicas es utiliza para eliminar los compuestos tóxicos del nitrógeno en los sistema de recirculación del agua. Estos sistemas son de uso frecuente en las investigaciones de acuicultura. En la mayoría de los métodos para establecer una población de bacterias nitrificantes activadas en un sistema nuevo, se realiza la siembra de éstas en la parte media del biofiltro o permitir la colonización natural de éstas.



Segun LaBomascus et al., (1987), se requirieron de cuatro días para que el agua se acondicione y se pueda controlar el amoníaco. Durante este experimento se mantuvieron las concentraciones bajas de amoníaco por todo el período de prueba, exceptuando para los primeros días. Después de diez días l a concentración de los nitritos fueron disminuyendo gradualmente de 0.16 a 0.03 mg/l. Las concentraciones de los nitritos fueron aceptables (menos que 1 .O mg/l) en veinte días.

Banerjee y Singh en 1991, realizaron un diseño de tanques circulares en los que se aprovechó el cauce de una grieta proveniente de una colina y la creación de un pozo sumergido como sistema de almacenamiento y de una serie de charcas elevadas en forma de cadena, donde el flujo de agua fue de 30 lheg; con un suministro del 5 a 6 % por día, utilizando en la instalación un biofiltro inverso junto a la charca, el cual permitió el control de los cuerpos nitrogenados.

En el sistema de recirculación realizado por Rackocy y colaboradores en 1992, permitieron el florecimiento del fitoplancton donde se trabajaron distintos sistemas con la utilización de agua verde y otro con un inhibidor del crecimiento algal, los cuales fueron comparados. Los tanques de crías tenían una población media mezclada de (Oreochromis niloticus) siendo los niveles del fítoplancton significantivamente elevados en el sistema de agua verde. Con la aplicación del inhibidor algal el comportamiento del sistema mostró que no se hallaron variaciones marcadas con respecto al amonio total, a los nitritos y a los nitratos. La presencia de los altos niveles de fitoplancton no parecieron afectar la calidad del agua y por consiguiente la salud de los peces, ya que las algas forman parte de la dieta alimenticia de las tilapias. La disolución de la materia orgánica era más significativa debido a los procesos de nitrificación en el sistema de agua verde y esto esta relacionado con la concentración del OD en el agua.


9 Monitoreo de los compuestos nitronenados Y fosfatados en la P. E. P. A.

Fries et al. (1993), estimaron que el bagre consume 2.6 1 02/min durante el proceso de carga, mientras que el sistema de aireación suministraba 1.5 1 Oz/min en la solución. Usando media carga de 450 kg, estimaron el oxígeno consumido por hora fué de 0.054 gm 02/kg de pez (0.006 1 02/min/kg de pez). El consumo de oxígeno reportado por Andreus y Matsuda (1979, en el bagre de canal de la misma talla en los estudios realizados fué de 0.4 gm 02/kg de pedhora. El descenso en la demanda de oxígeno fué alrededor de 2 mg/l durante 30 min después de completar la carga de pez. El gasto de la demanda de oxígeno inicial para l a primera hora es típica Smith, 1978 y Johnson 1979, mencionan que 2.2 mg/l de la DBO fueron lejanos a los niveles recomendables de 5-7 mg/l (Johnson 1979; Piper et al. 1982; Carnichael 1984; Colins 1990; Jensen 1990~).

Fries et al. (1993), desarrollaron un sistema de aireación (trifasico de 12-Volts corriente directa de fluido libre y dos difusores de oxígeno de Wylfled-Weber ) que fueron probados en tanques de 2,650 litros para el cultivo de peces con una carga de 908 kg (521 g de pedl), con una longuitud de 23 cm, para este estudio se utilizó el bagre de canal Icralurus punctactus. La calidad del agua fue monitoreada a partir de la introducción de los peces. El oxígeno disuelto decendió alrededor de 2.2 nzg/Z durante los primeros 30 min. que es tipico durante las primeras horas. AI final de la prueba el OD se encontraba a 8.5 mg/l (106 % de saturación), el descenso del pH fue de 7.70 a 6.70 unidades y la temperatura se encontraba entre 21.5 a 23.5 "C. El amonio total nitrogenado (TAN "N-NH,") se encontró entre 0.7 a 12.8 mg/Z durante el experimento que es la forma ionizada. El amonio no ionizado que es la forma toxica (N-NH,) se encontró entre 0.015 y 0,032 n@. Este pobre desarrollo enfatiza la necesidad de monitorear la calidad del agua en sistemas de reflujo para varias condiciones de carga y sistemas de aireación.

Las bajas producciones de desechos pueden tener un impacto grande en los intervalos de flujo requeridos en la biopelícula. Esta baja producción de desechos no es siempre benéfica, ya que al efectuarse la oxidación se observa un incremento en la demanda de oxígeno y como lo señaló Jobling (1985). El consumo de oxígeno es directamente proporcional al crecimiento de los peces, por ejemplo: altos consumos de oxígeno se asocian a elevadas tasas de crecimiento y viceversa (Heinsbroek y Kamstra, 1990).



Actualmente se conoce mucho acerca de los límites de calidad del agua para crecimiento y el consumo de oxígeno que se realiaza durante la alimentación así como la liberación del N-NI€,. Estos parámetros de la calidad del agua son relativamente controlables. Poco es conocido sobre los efectos de los sólidos suspendidos y el COZ que deben de ser reducidos. También, los tratamientos de agua para estos parámetros son parecidos al de los N-N02 y pueden ser controlados (Heinsbroek y Kamstra 1990). Otros compuestos que se deben reducir son las sustancias aromaticas provenientes de alimentos o metabolitos intermedios de sustancias tóxicas en los sistemas de recirculación.

Objetivos

a) Registrar los principales parámetros fisicoquímicos de la calidad del agua en el sistema de reuso y recirculación del agua.

b) Determinar las diferencias en el comportamiento de los parámetros fisicoquímicos y su relación con la calidad del agua con y sin la presencia de organismos.

Metodología

Se establecieron siete sitios de toma de muestra en el sistema de reuso y reacondicionamiento; tres en los tanques 7, 9 y 1 1, cuatro en las cisternas 1 a la 4. (ver figuras a).



1

9

8

F 2

7

3

5

4

1) Tanques del sistema. 2) Detalle de los tanques de lamina galvanizada. 3) Detalle de las mallas de la cisterna de decantación: a) Mallas de plancton y b) Decantador "Cisterna 1". 4) Biofiltro en forma de bastidores con mallas de fibra de acrilico, para la fijación de bacterias con sistema de aireación "Cisterna 2". 5) Filtro de arena a presión. 6) Cartucho con carbón activado. 7) Biofiltro formado de costales y calentador de bayoneta "Cisterna 3". S) Aireación continua "Cisterna 4". 9) Lamparas de luz UV.

2228112


12 Monitoreo de los comvuestos nitroaenados Y fosfatados en la P. E.P.A.

En todos los casos las muestras para el análisis de los parámetros fisicoquímicos se tomaron una vez al día en la parte media de la columna de agua durante 37 días separados en dos etapas. La primera etapa abarcó 17 días sin incluir organismos en el sistema y la segunda duró 2 días y en ella se introdujeron trucha arco-iris (Oncorhynchus mykiss) a una densidad de 20 organismos por cada tanque (5.0 m3). Las variables registradas fueron temperatura, pH, oxígeno disuelto, dureza total, alcalinidad total, amonio total, nitritos, nitratos, nitrogeno total, ortofosfatos y fosforo total.

La temperatura y el oxígeno disuelto fueron determinados por medio de un oxinómetro YSI modelo 57. El pH se midió con un potenciómetro marca Beckman modelo 50. La dureza y la alcalinidad total utilizando los metodos convencionales descritos en @HA et al. (1992). Para la determinación del amonio total, nitritos, nitratos, ortofosfatos y fosforo total se utilizo las técnicas propuestas por Bendschneider y Robinson (1952); para el nitrogeno total que es la suma de los nitritos, nitratos y amonio total se aplico la propuesta metodológica de Solórzano (1 969).

En la segunda etapa se trajeron organismos de trucha arco-iris provenientes de el Rancho El Pedregal, en el Estado de México, los cuales fueron transportados a la Planta Experimental de Producción Acuícola en bolsas de plástico con oxígeno. se aclimataron previamente y se depositaron en los tanques de recirculación. Se tomarón datos sobre longitud total y peso total cada catorce días y se revisó su estado de salud.

Los datos registrados de los parámetros fisicoquímicos fueron sometidos a diversos análisis estadísticos como; estadísticos generales, análisis de varianza multiple y pruebas a

posteriori utilizando la prueba de Bonferroni, utilizando el paquete cornputacional STATGREPHICS versión 5. l.

De los registros biométricos de las truchas se cálcularon la biomasa inicial, biomasa final, factor de conversión alimenticio y factor de condición de acuerdo con (autor, año).



Resultados

Comportamiento de las variables con respecto al tiempo

Componentes nitrogenados

rng/l Arnonio total 0.25 I

0.1 5

o. 1

0.05

O

- T-7

T-9

-*- T-1 1 - c-1

" c-2

1

1

1 - c-3

Figura l. Variación en la concentración del amonio total (NH4-N + NH3-N) en los tanques (T) y cisternas (C) durante el experimento en la primera etapa (sin peces).

rng/l Amonio total

0.4 0.35 0.3

0.25 0.2

0.1 5 o. 1

0.05 O

-" T-7

T-9

T-I 1 - c-I

-*- c-2 - c-3

Figura 2. Variación del amonio (NH4-N + NH3-N) durante la segunda etapa con peces del experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C).

Victor Serajin Bolaños Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.

14 Monitoreo de los comouestos nitrorrenados rfosfatados en la P.E.P.A.

0.2 , 0.1 8 0.16 ,

E3 w

\

0.14 0.1 2

--

0.06 0.04

I

T - 7 T - 9 T-11 C-I c-2 c-3 c-4

E-I

E - I l

Figura 3. Variación en la concentración del amonio total (NH4-N + NH3-N) en sistema de reuso y reacondicionamiento del agua en las dos etapas del experimento.

todo el

Durante la primera fase (sin peces), la concentración del amonio total fue cambiante durante los primeros siete días mostrando un proceso de transición donde los tanques 9 y 11 presentaban la concentración más elevada entre O. 15 y 0.25 nzg / I, y sobre saliendo la cisterna 4 en el sexto día con una concentración aproximada de O. 17 mg / I. Después del séptimo día se observa que el sistema empiezó a estabilizarse encontrándose entre una concentración de O y 0.05 mg / I, apreciado en la (Figura 1).

En la segunda etapa del experimento el amonio total se comportó muy homogéneo durante los primeros doce días, donde resaltó el día séptimo en el que se presentaron las concentraciones mas altas en los tanques 7 y 9, encontrándose entre 0.25 y 0.3 mg / I. La concentración en todo el sistema se mantuvo entre 0.1 y 0.25 nzg / I, apartir del decimotreceavo día hasta el decimosexto donde la concentración se encontró entre O y 0.05 mg / I. Apartir del decimoséptimo día al vigesimo día que fue el final del experimento se observó un aumento de la concentración, debido a que se presento un accidente en el tanque 8 donde el tubo de salida del efluente se movió y algunas truchas quedaron atrapadas en la tuberia de recirculación y se tardó en removerlas de la tuberia (Figura 2).


15 Monitoreo de los commestos nitropenados Y fosfatados en la P. E. P.A.

Al graficar los valores de amonio total en las dos etapas (I sin peces y I1 con peces), se observa que los promedios en cada sitio de muestre0 son mayores en la fase I1 es decir cuando se tiene la presencia de peces en comparación con la fase dos.

mg/l nitrogen0 total 0.5

0.45 0.4

0.35 0.3

0.25 0.2

0.1 5 o. 1

0.05

4- T-7

T-9

"*- T-I 1 - c-I

-A- c-2

Figura 4. Variación en la concentración del nitrogeno total inorgánico (NT) en los tanques de cultivo (T) y las cisternas (C) durante la primera etapa del experimento

mg/l Nitrogen0 total 0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

o. 1

- T-7

T-9

" T-I 1 - c-I

-+ c-2 - c-3

Figura 5. Variación del nitrogeno total inorgánico (N-Total) durante la segunda etapa del experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C).

Victor Serafin Bolafios Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.

16 Monitoreo de los compuestos nitroaenados y .fosfatados en la P. E. P. A.

mg/l Nitrogen0 T o e l O .4

0.35 0.3

0.25 0.2

0.1 5 0.1

0.05 O T -7 T-9 T-I 1 C-1 c -2 c-3 c-4

J

Figura 6. Variación del nitrogeno total inorgánico en todo el sistema de reacondicionamiento del agua en las dos etapas del experimento.

reuso y

El nitrogeno total inorgánico @-Total) en el tratamiento I, considerado como la suma de NO,-N + NO,-N + NH,-N + NH,-N, presentó un comportamiento semejante al anterior con valores de concentración de 0.25 a 0.55 mg/l durante los primeros ocho días y una posterior disminución, mostrando una variación entre O. 1 a 0.2 mg/l (Figura 4).

La Figura 5 se muestra el comportamiento del nitrogeno total inorgánico en la etapa 11, en esta se observa que fue homogeneo en todo el sistema, durante la segunda etapa del experimento la concentración se encontró entre 0.28 y 0.52 mg/l, y al igual que el amonio total presentó un descenso entre 0.25 y 0.13 mg/l, e incrementándose en el decimosexto día entre 0.35 hasta 0.6 mg/l que fue el valor mas alto registrado decimonoveno día del experimento.

Al graficar los valores del nitrogeno total inorgánico (figura 6) en las dos etapas (I sin peces y I1 con peces), se observa que los promedios en cada sitio de muestre0 son mayores en la fase 11 es decir cuando se tiene la presencia de peces en comparación con la fase dos.



Componente fosfatado.

1.6

1.4

1.2

1

O. 8

0.6

0.4

0.2

mg/l Ortofosfatos

I _t_ T-7

T-9

-+- T-I I - c-I

-*- c-2 - c-3

" c-4

Figura 7. Variación en la concentración de ortofosfatos solubles (P-€PO,=) en los tanques de cultivo (T) y las cisternas (C) durante la primera etapa (sin peces).

-m- T-7 - T-9

T-I 1 - c-I -- c-2

c-3

-0- c-4

Figura 8. Variación del ortofosfato solubles (P-HPO,=) durante la segunda etapa experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C).

del

Victor Serafn Bolaños Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.

18 Monitoreo de los compuestos nitrogenados y .fosfutados en la P. E. P. A.

0.4 .

0.3 P

0.2 -

m

0.1 -

m Y

O T-7 T-9 T-I 1 c- 1 c-2 c-3 c-4

I

Figura 9. Variación en la concentración de los ortofosfatos solubles en todo el sistema de reuso y reacondicionamiento del agua en las dos etapas del experimento.

Los ortofosfatos (P-HPO,) también presentaron el mismo patrón en la concentración observándose que en los primeros seis días se registraron las concentraciones más altas entre 0.46 a 1.2 mg/l; despues del séptimo día se aprecia una baja en la concentración manteniendose entre 0.36 a 0.45 mg/l, esto se observa en la Figura 7.

En la Figura 8 se observa que el ortofosfato se mantuvo muy homogeneo, encontrandose unos picos que son hubicados en la cisterna 4 esto es atribuido a un error de manipule0 de la muestra, por lo que se refiere a la concentración esta se encontró entre un intervalo de aproximadamente O. 15 y 0.48 mg/l, durante toda la etapa del experimento.

AI graficar los valores de los ortofosfatos solubles (figura 9) en las dos etapas (I sin peces y I1 con peces), se observa que los promedios en cada sitio de muestre0 son mayores en la fase I1 es decir cuando se tiene la presencia de peces es comparación con la fase dos.



Relacio’n de formas inorgánicas N/P.

0.4

0.2

O

-0.2

-0.4

-0.6

-0.8

-1

Figura 10. Relación entre nitrogeno inorgánico y fosforo inorgánico (N/P) durante el experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C).

0.4 lf3 0.3

0.2

0.1

O

-0.1

-0.2

-0.3 -0.4

-0.5

R

- ‘’ 1 Días

” T-7 - T-9

T-I 1 - c-I

Figura 11. Relación del nitrogeno contra fosforo inorgánicos (Nm) durante la segunda etapa del experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C).



La relación del nitrogeno y el fosforo en sus forma inorgánicas tiende a ser bajo en la primera etapa del experimento, esto es, que manifiesta una relativa limitación del nitrogeno, ya que existen más formas fosfatadas en el sistema que el nitrogeno presente dedido a la naturaleza del agua, esto es apreciado en la Figura 10.

En la segunada etapa del experimento que se muestra en la Figura 11 se observa que en los primeros doce días el nitrogeno empieza a ganar al fosforo encontrando que es limitado por el fosforo, pero en el treceavo día hasta el decimo sexto el sistema se encuentra limitado por nitrogeno, esto nos indica en que días los animales muerto empesaron a descomponerse aumentando el fosforo en el sistema, y en el decimoséptimo se regulariza el sistema observando nuevamente una limitación de fosforo.



Dureza total.

mg/l Dureza total

270 -

265 -

260 - Días

-+ T-7

T-9

-e- T-I 1 - c - I - c - 2 - c-3

-0- c - 4

Figura 12. Variación de la dureza total (DUR) durante la primera etapa del experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C) (sin animales).

mg/l Dureza total 200 n n - T-7

T-9

-*- T-I 1 - c-I -- c-2 - c-3 - c -4

Figura 13. Variación de la dureza total (DURZ) durante la segunda etapa del experimento en los tanques (T) y en las cisternas (C).

2 2 2 8 1 2

Victor Serafin Bolaiios Cordero. Planta Experimental Produccibn Acuicola.


mg/l Dureza Total 300

2 50

200

1 50

1 O0

50

I

T -7 T-9 T-11 C-1 c -2 c -3 c -4

__IBB" E-I

3 E - 1 1

Figura 14. Variación de la dureza total (DURZ) en todo el sistema de reuso y reacondicionamiento del agua en las dos etapas del experimento.

La dureza total que se muestra en la Figura 12 se observa que fue muy homogenea en todo el sistema durante la primera etapa del experimento esta se encontró entre 280 y 287 mg/l de CaC03 y en la Figura 13 se aprecia que la dureza total fue cambiante durante la segunda etapa del experimento pero esta fue mas baja a la registrada en la primera etapa teniendo un intervalo entre 1 O0 y 200 mg/l de CaC03.

AI graficar los valores de la dureza total en las dos etapas (I sin peces y I1 con peces), se observa que los promedios en cada sitio de muestre0 son mayores en la fase I, es decir cuando se tiene la asencia de peces en comparación con la fase dos.



Estadísticos generales de los parámetros fisicoquímicos.

Los resultados de la primera etapa de las variables fisicoquímicas analizadas se muestran en la tabla l .

Tabla l. Estadísticos generales de las variables fisicoquímicas.

119 I 119 I 119 I 119 I 119 I 119 I 119 I 119 I 119 I 119 I 119 11

N: tamaño de muestra. "EM: temperatura. PT: fosforo total. DUR: dureza. NT: nitrageno total. OD: oxígeno disuelto. ALC: alcalinidad. PROM promedio. D.S.: desviación estandar.

En la tabla se muestra que la temperatura, el pH y la dureza presentaron los valores más bajos de coeficiente de variación y los nitratos, amonio total y nitritos los mas elevados.



Los resultados de la segunda etapa se expresan en la tabla 2.

Tabla 2. Estadísticos generales de las variables fisicoquímicas.

I 1 '

0.029 0.359 1.854 6.939E- 2.871E- 5.038E- 0.0182 7.33E-3 0.0481 673.13 1390.4 3 3 3 9 2

0.1715 0.5997 1.361 0.0833 0.0536 0.0709 0.1353 0.0856 0.2194 25.945 37.288 7

.:.>X-:.:.,...I I I I I I I I I -

~~,~~~ 1.936 I 3.564 I 10.78 I 51.14 I 155.04 I 41.96 I 36.87 I 26.647 I 34.86 I 16.83 I 17.56

N: tamaño de muestra. TEM: temperatura. P T fosforo total. DUR: dureza. NT: nitrogen0 total. OD: oxígeno disuelto. ALC: alcalinidad. PROM: promedio D.S.: desviación estandar.

En la tabla se muestra que el pH y la temperatura presentan los valores mas bajos de coeficiente de variación y los nitritos el mas elevado.


25 Monitoreo de los compuestos nitroaenados Y fosfatados en la P. E. P.A.

Correlación.

Con los resultados obtenidos durante las dos fases, se obtuvieron la correlación de Spearman, haciendo mención en los niveles de significancia. Los resultados de este análisis se expresan en la tabla 3.

Tabla 3 .Resultados del análisis de correlación de Spearman.

NT: nitrogeno total. DUR. dureza.

PT-P: fosforto total. ALC: alcalinidad.

En esta tabla se observa que las correlaciones más significativas se dieron entre día y nitratos, día y dureza, entre sitio y amonio, sitio y nitrogeno total inorgánico, sitio y dureza, entre el amonio y los nitritos, amonio y nitratos, amonio y dureza, entre los nitritos y nitratos, nitritos y dureza, nitritos y alcalinidad, y entre los nitratos y el nitrogeno total inorgánico, nitratos y dureza.



Anova.

Tabla 4. Resultados del anilisis de ANOVA entre las variables en ambas experimentos. ( P 0.05) Prueba de F.

NT: nitrógeno total inorgbnico. DUR: dureza total. g.1.: grados de libertad.

PT: fósforo total. ALC: alcalinidnd total. NS: nivel de significancia

* Tambien se presentaron diferencias con respecto al sitio de muestre0 (ANMULAVA, g.l.= 6/251, F= 4.419, P < 0.0003)

En esta tabla se observa que los días así como la presencia de animales tuvieron una influencia sobre los parámetros, mostrando diferencias significativas con respecto a los sitios de colecta, se resalta en negritas las pruebas de F que sí mostraron diferencias significativas.

AI comparar ambos experimentos se encontró que hay diferencias significativas prueba de analisis multifactorial de varianza (ANMULAVA) entre ambos, siendo las variables que definen estas diferencias las siguientes: TAN, nitritos, nitratos, NTI, ortofosfatos, PT, dureza total y alcalinidad total (Tabla 4).

En la Etapa I no existieron diferencias significativas en los sitios de colecta (tanques y cisternas) comportándose las variables en forma homogéneas.

En la Etapa I1 sí existieron diferencias significativas en los sitios de colecta con respecto a las variables.



Tabla 5. Relaciones significativas del anilisis de Bonferroni. (Incluyendo la presencia de animales)

N T nitrogen0 total. 1 : Tanque 7.

4: Cisterna 1 . 5: Cisterna 2.

2: Tanque 9. 6: Cisterna 3. 3 : Tanque 11. 7: Cisterna 4.

La tabla 6 muestra la comprobación de la prueba de Bonferroni con las dos etapas del experimento, mostrando las diferencias significativas.

Tabla 6. Relaciones significativas del análisis de Rnnferrnn;

13.2936 16.4865 13.2936

5 - 7 14.5135 13.2936 6 - 7 14.8108 13.2936

DUR: dureza. 1 : Tanque 7. 2: Tanque 9. 3: Tanque 1 1.

4: Cisterna 1. 5 : Cisterna 2. 6: Cisterna 3. 7: Cisterna 4.

Victor Serafin Bo1an"os Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.


Discusión

En la primera etapa el análisis estadístico mostró que el pH, OD, temperatura y la dureza

total presentaron un coeficiente de variación bajo (tabla 1). Los nutrientes a su vez

presentaron los coeficientes más altos en especial los componentes nitrogenados. En la

etapa I1 el Único parámetro que mostró un coeficiente de variación más alto fué el nitrito y

las otras formas nitrogenadas tuvieron una disminución del cincuenta por ciento en el

coeficiente de variación. En las formas fosfatadas se apreció una disminución del treinta

por ciento en comparación con la etapa I y el resto de los parámetros se mantuvieron con

un coeficiente de variación bajo. ( menor del 13 %).

No existió una variación en el comportamiento del pH en la primera etapa, permaneciendo

constante a lo largo del experimento y manteniendo un promedio de 9.03, con un

coeficiente de variación de 1.6 'YO, en comparación al valor registrado en la segunda etapa

se encontró en un promedio para todo el sistema de 8.85, y un coeficiente de variación de

1.9 YO. Esto se atribuye a que en el sistema se presentó un aumento de iones hidroxilos, lo

que permitió una disminución de los carbonatos y un aumento de los bicarbonatos, está

disminución del pH ocasiona que los óxidos e hidróxidos se disuelvan. Así como el fósforo

liberado aumente su concentración en el agua (Kramer et al., 1972)


29 Monitoreo de los compuestos nitronenados Y fosfatados en la P. E. P. A.

Con respecto al oxígeno disuelto en la etapa I, en los tanques se presentó un

comportamiento homogéneo encontrándose un valor de 15.1 mg/Z, mientras que en las

cisternas presentó una mayor variación. En la cisterna 1 en donde se acumula el afluente

del sistema hidráulico, se registró una lectura menor del O.D. (1 1.72 mg/l), aumentando

hacia las demás cisternas hasta 16.6 nzg/Z. En la etapa I1 se comportó en forma similar

registrándose 13.1 mg/l en promedio, registrándose en la cisterna 1 una lectura entre 6 y 8

rng/Z, aumentando en las otras cisternas entre 10 y 14 mg/Z. En este sentido Wendell (1994),

reportó en un sistema de recirculación valores de 4.6 nzg/Z indicando que generalmente los

valores mas altos se presentan en el fondo de los tanques. Van Rijn et al. (1986), reportaron

una concentración de 4 a 5.5 mg/Z en tanques de recirculación con cultivo de tilapia y de

7.0 a 8.0 nzgA para cultivo de anguila.

En el sistema de reuso y reacondicionamiento de la Planta Experimental de Producción

Acuícola de la UA"1 los valores de O.D. son altos, debido a que aparte del sistema de

recirculación se inyecta aire por medio de un soplador en forma constante a los tanques de

cultivo como también a las cisternas donde se ubican los filtros. Esto permite que los

estanques soporten una mayor carga de animales por metro cúbico de agua.

Victor Serafin Bolaños Cordero. Planta Experimental Producción AcuicoG.


Al calcular la relación que existe entre el amonio total y el resto de las formas nitrogenadas

se aprecia que a mayor oxigenación del agua, éste parámetro presenta valores mas bajos en

comparación con los sistemas naturales donde el aporte del oxígeno es variable, ya que en

sistemas cerrados como el utilizado en este experimento las lecturas fueron superiores a 11

n7g/17 y además es posible manipular la concentración de este gas, incluso aplicando en caso

necesario oxígeno líquido. De ahi la ventaja que tiene este tipo de sistema ya que permite el

incremento de la capacidad de carga en el sistema. En este caso la densidad utilizada fué de

20 organismos por 5 metros cúbicos, que se puede considerar una densidad baja. En Israel

Van Rijn y Rivera (1990) utilizaron una densidad de 10 kg por metro cúbico de carpa

comun (Cyprinus carpio); Millamena et al., (1991) utilizaron 50 camarones (Penaeus

monodun) en un tanque de un metro cúbico; Eikebrokk, B. (1 990), utilizó una densidad de

20 kg/m3 también la misma antes mencionada. Knjner y Rosenthal (1988), utilizaron una

densidad de 64 kg de tilapia (Oreochromis spp.) y anguila (Anguilu anguila) por metro

cúbico y Lucchetti y Gray (1988), utilizaron una densidad de 0.33 kg/l de algunos

salmónidos. por lo que en este caso la densidad utilizada fué baja, lo que reflejó en la

capacidad de purificación de los biofiltros, demostrado que es posible manejar cargas más

altas.


31 Monitoreo de los compuestos nitrogenados y fosfatados en la P. E.P.A.

Se considera que la acumulación de metabolitos tóxicos tales como el amonio, nitritos y

nitratos no alcanzan los niveles subletales, siendo éstos de O. 163 mgl, 0.034 mg/l y O. 169

mg/l, respectivamente y son similares a los reportados en Filipinas por Millamena et al.

(1991), quienes trabajaron con Penaeus nfonodon utilizando tanques de cultivo de fibra de

vidrio con un volumen de 100 y 180 I reportan concentraciones de N-NH4 de 0.5 a 0.6

mg/l, N-NO, de 0.02 a 0.04 nzg/l y de O.D. de 5.9 a 6.2 nzg/l. Al igual Luchetti y Gray,

(1988a) reportan una concentración promedio de N-NH4, NO,-N y NO3-N (0.3, 0.6 y 0.4

mg/l) utilizando un sistema similar al nuestro y experimentando con la trucha Salmo clarki

y el salmón Oncorhynchus nerka. Wendell (1994) reportó que el total de amonio

nitrogenado (TAN) alcanzó 0.78 nzg/l y los nitritos 0.92 mg/Z. para el cultivo de bagre de

canal (Ictalurus puncfatus). Eikebrokk (1 984), en Noruega registró una concentración

máxima de 0.27 mg. de N02-N / l. con las especies de trucha y salmón Oncorhynchus

mykiss y Salmo salar; Van Rijn et al. (1986), en la Universidad de Jerusalem trabajando

con las especies de tilapia y anguila y utilizando seis tanques de concreto reportarón valores

de N-NH4 (rng/Z) de 0.0-5.0; de N-NO2 (nzg/l) de 0.0-2.0 y de N-NO, (nfg/l) de 0.0-0.5. La

Bomascus, et al. (1987), determinaron que para el décimo séptimo día se registró una

concentración en mg/Z de N-NH4, N02-N y NO3-N de 0.24, 0.83, 42.80 respectivamente y

para el vigésimo día de 0.37, 0.43 y 39.60 (n?g/Z); En este experimento los valores

registrados son considerados bajos en relación a los obtenidos por estos autores, lo que

significa que los metabolitos tóxicos son controlados en su paso por el sistema de reuso,

asegurando las condiciones óptimas para el cultivo de la trucha arco iris Oncorhynchus

mykiss.

Victor Serafin Bolaiios Cordero. Planta Experimental Producción Acuicola.

32 Monitoreo de los eomDuestos nitroaenados Y fosfatados en la P. E. P. A.

Es importante considerar que la densidad juega un papel importante en el sistema de reuso

y sería conveniente realizar experiencias aumentando la densidad de organismos por metro

cúbico, de tal manera que se pueda evaluar la eficiencia de los biofiltros para eliminar los

metabolitos tóxicos. Es indudable que en este caso se mantuvieron las condiciones por

debajo de de la capacidad máxima de los filtros.

Con respecto a los ortofosfatos el promedios fue de 0.32 mg/Z y del fosfóro total (TP) de

0.41 mg/Z. Estos valores son bajos en comparación a los registrados en los efluentes de

estanques de cultivo de bagre de canal, en donde no hay un tratamiento del agua, Schwart y

Boyd, (1994) y Shireman y Cichra (1994) reportarón un promedio de 0.809 m@, lo que

significa que en el sistema de reuso es dificil registrar valores similares, al menos con las

cargas o densidades utilizadas.

En general los parámetros fisicoquímicos registrados en este experimento se encuentran por

debajo de los reportados en otros países tales como Israel, donde Van Rijn et al. (1986),

encontraron los siguientes parámetros: pH de 7.0 a 8.6, O.D.de 4 a 5.5 mg/l en un sistema

de estanques con recirculación continua trabajando con tilapia; y de 7.0 a 8.0 n@Z de O.D.,

de 0.0 a 5.0 n?g/l de N-NH, y de 0.0 a 2.0 de N-NO, (mg/Z) y de 0.0 a 0.5 mg/l de N-NO3

en el cultivo de anguila. En un sistema utilizado en Noruega por Eikebrokk (1984),

reportadó una concentración máxima de 0.27 mg/Z de. N02-N Luchetti y Gray en (1 9SS),

reportaron una concentración promedio de N-NH4, NO,-N y N03-N 0.3, 0.6 y 0.4 mg/l

respectivamente utilizando las especies de Salmo clari y Oncorhynchus nerka., E.E. U.U.

(Florida y el estado de Louisiana).


33 Monitoreo de los comwestos nitroaenados v fosfatados en la P. E. P. A .

Fries et al. (1993), reportaron una alcalinidad de 90 mg/l de CaC03 y TAN de 0.7 a 12.8

mg/l durante cuatro horas de prueba. Y en Taiwan Chiang y Lee en (1 986), reportaron una

temperatura de 29.5 "C , un pH de 8.4, O.D. de 7 . 8 n@Z, N-NH4 de 0.50 mg/l, N-N02 de

0.005 mg/Z y Alcalinidad de 74.2 nzg/l. Con estos datos y comparando los valores con

aquellos obtenidos en otras latitudes se puede afirmar que los parámetros fisicoquímicos

del agua de nuestro sistema de cultivo son adecuados para la sobrevivencia y desarrollo de

la trucha arco-iris, esto es un aspecto importante ya que primera vez en México, se realiza

una experiencia de esta naturaleza sobre todo dentro de la Ciudad de México, utilizando el

agua potable, recirculandola y reacondicionandola, lo que significa la factibilidad de poder

producir trucha arco-iris en las condiciones climáticas del área urbana. Las experiencias

obtenidas podrán favorecer la instalación de estos sistemas y dar nuevas alternativas de

inversión sobre todo a las microempreas, dado el alto valor económico que tiene esta

especie.

Se estima que existe una estrecha relación entre la dureza total y otros parámetros

fisicoquímicos debido al aporte constante de alimento y la consecuente producción de CO,

producto de la respiración de los animales en los tanques de cultivo. Al inicio del

experimento los valores de dureza total fueron superiores a los registrados en la alcalinidad

total (284.1 I nzg/l y 163.25 nzg/l ) y al finalizar el experimento se presento la situación

contraría, siendo los valores de dureza y alcalinidad de 154.14 nzg/Z y 212.28 nzg/l

respectivamente. Lo que permite suponer que el COZ interactuando con el H 2 0 forma

ácid0 carbónico (H2C03) lo que ocasiona una baja en el pH lo cual se presento en el

experimento siendo en la Etapa I1 con l a presencia de organismos. esta situación se observa

también en el lugar de muestre0 con respecto al tiempo, donde la dureza presentó un

comportamiento variado.

Victor Serafin Bolaños Cordero. Planta Experimental Produccidn Acuicola.

34 Monitoreo de los compuestos nitronenados Y fosfatados en la P. E.P.A.

La alcalinidad presente en el sistema, es debida a los bicarbonatos ya que está limitada por

la alcalinidad total que es superior al 50% de la alcalinidad a la fenolftaleína, de tal manera

que los bicarbonatos tienen un efecto sobre el pH, incrementando la alcalinidad (Wetzel y

Likens, 1979). Otro proceso que pudo afectar la disminución de la dureza es el incremento

de los ortofosfatos en especial en la segunda etapa, ya que de acuerdo a Boyd (1979) en

aguas que tienen una concentración de calcio elevada y un pH el fósforo puede precipitarse

como fosfato tricálcico Ca, (PO,),, sin presencia de lodos que son comunes en los

estanques. En este caso particular en la cisterna 1 donde estan colocadas las mallas y que

retienen la mayor proporción de materia orgánica, se observó la presencia de sedimentos lo

que indica que en esta etapa y debido a la presencia de ortofosfotos que son producidos por

las excretas y sobrantes de alimentos se precipitan de tal manera que afectan la

concentración de la dureza total, la cual tiende a disminuir en el tiempo.

En la Etapa I1 de acuerdo al análisis de varianza (ANOVA), se presentaron diferencias

significativas debido a la presencia de organismos en todas las variables determinadas,

excepto en los nitratos, lo que significa que se dá un cambio en el comportamiento de la

calidad del agua cuando se manejan organismos, y en especial cuando las densidades de

carga son altas. Lo cual es lógico dada la interacción que tienen los organismos con el

sistema de reuso y reacondicionamiento.

Victor Serafin Bolaños Cordero. Planta Experimental Produccibn Acuicola.

35 Monitoreo de los compuestos nitroaenados Y fosfatados en la P. E. P. A .

La dureza a su vez presentó una diferencia altamente significativa con respecto al sitio de

muestreo, lo que confirma que este parámetro cambia debido a la precipitación sobre en las

cisternas y ocasionado como anteriormente se mencionó por l a presencia de fósforo en el

sistema. El análisis de la prueba a posteriori de Bonferroni (Tabla 5), indicó que los

estanques tienen diferencias con respecto a las cisternas en parámetros tales como el

amonio total, nitrógeno total y la dureza total. En la cisterna 1 es donde mas se observa este

cambio ya que recibe el efluente del los tanques de cultivo y es donde se encuentra en

mayor proporción de lodo producido por los desechos. A su vez la dureza presentó

diferencias entre los tanques y la cisterna 4 al igual que las cisternas con la cisterna 4 que es

donde se renueva el agua antes de pasar por los filtros de luz ultravioleta y lleva consigo

una buena oxigenación.

Fueron pocas las diferencias encontradas involucrando el amonio total de los tanques y las

cisternas, presentándose éstas solamente en los tanques 7 y 9 con respecto a la cisterna 3.

Con base a todo lo anterior se considera que el sistema de tratamiento de reuso y

reacondicionamiento de agua y con las densidades de carga utilizadas fué aceptable, sin

embargo es necesario realizar otros experimentos sobre todo aumentando la densidad de

carga en los tanques de recirculación con el objeto de precisar el comportamiento de las

variables de calidad del agua bajo densidades elevadas. Sin duda los resultados encontrados

y discutidos indican la forma en que se ha comportado el sistema y por lo menos en las

condiciones descritas anteriormente no se notó un efecto sobre la tasa de crecimiento de la

trucha arco-iris, por lo que se dieron las condiciones adecuadas para obtener una talla

comercial en un tiempo aceptable.


36 Monitoreo de los comvuestos nitropenados Y fosfatados en la P. E. P.A.

Conclusiones

* La recirculación del agua tiene varios efectos benéficos, uno de estos es la

destratificación o prevención de la estratificación. El oxígeno en tanques con recirculación

comúnmente, es más abundante en toda la columna de agua ya que se aplica aire mediante

un soplador que mantiene la concentración óptima del oxígeno disuelto que requieren los

organismos para el cultivo.

* Este tipo de sistemas presento un comportamiento estable, el cual permite que se puedan

trabajar con distintos organismos que requieren de condiciones que no varian tanto durante

su estudio.

* Con respecto a la relación que hay entre el nitrógeno y el fósforo es que en éste sistema

esta limitado por el nitrógeno, ya que existe más formas fosfatadas en el medio que el

nitrógeno presente debido a la naturaleza del agua y al aporte de los compuestos del

alimento utilizado.

* Este tipo de sistemas presenta ventajas como la de eliminar los solidos suspendidos en la

columna de agua mediante el proceso de filtración que se presenta en la cisterna 1, donde

se pueden remover la mayor parte de las partículas de la materia orgánica y de los desechos

de la alimentación.



Literatura

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