1. Los efectos ecológicos negativos que pueden
producirse como consecuencia del desarrollo de la
acuicultura marina, son los siguientes:
Objetivo de la Clase
- Enriquecimiento de nutrientes y Eutrofización.
- Interacción por el alimento natural(moluscos-fitoplancton)
Herramientas e iniciativas de
mitigación ambiental aplicadas a la - Consumo de oxígeno.
acuicultura. Manejo de centros - Efectos sobre la vida salvaje y destrucción de hábitats.
sustentables. - Interacción entre poblaciones de cultivo escapadas con las
especies salvajes.
- Introducción de especies aloctonas.
- Introducción de compuestos bioactivos (pesticidas y antibióticos).
- Introducción de agentes químicos a partir de las instalaciones.
- Introducción de hormonas y hormonas de crecimiento.
Definiciones y relaciones entre los procesos de
biorremediación y biodegradación
Certificación Ambiental
a) Biodegradación: Es la capacidad metabólica de los organismos
para transformar o mineralizar contaminantes orgánicos en
• Aplicación de un instrumento de compuestos menos peligrosos y en menor cantidad, de tal manera
que puedan integrarse fácilmente a los ciclos biogeoquímicos
Certificación de Conformidad de la naturales.
normativa Ambiental para la Acuicultura
b) Biorremediación: Es la tecnología que tiene como objetivo
corresponde a una tendencia mundial que acelerar la biodegradación natural de los compuestos orgánicos que
han sido vertidos intencional o inadvertidamente al ambiente,
da lugar a la utilización de mecanismos de mediante la optimización de las condiciones limitantes de tal
proceso. La división fundamental de la biorremediación está
cooperación entre Estado y actividad sustentada en dos preguntas: ¿donde se metabolizarán los
contaminantes? y ¿cuál es el sitio de remediación más apropiado?.
económica. Los procesos microbianos podrían degradar contaminantes
ambientales in situ, donde ellos son encontrados, o ex situ, que
requiere que los contaminantes sean movilizados fuera del terreno,
y en un estanque o recipiente se efectúe el tratamiento de los
contaminantes.
Biofiltros: Filtros biologicos , el uso de los biofiltros tiene desventajas,
incluyendo producción excesiva de lodos, funcionamiento inestable y
acumulación de nitrato.
Técnicas convencionales para el
Remoción y estabilización de desechos usando humedales artificiales
tratamiento de efluentes de acuicultura. Se utilizan dos tipos de humedales artificiales, según la forma del flujo:
a) Verticales, desciende a través de un substrato poroso con plantas macrófitas
b) Horizontales, cubierto por una capa de suelo con plantas macrófitas
Estanques de sedimentación-oxidación: La construcción de estanques de
Los sistemas de tratamiento de los sedimentación-oxidación de los efluentes de cultivo y la reducción de las tasas
de recambio de agua son también ejemplos de acciones de mitigación del
desechos de acuicultura, generalmente deterioro de la calidad de agua. El uso de estos sistemas podría reducir
significativamente las concentraciones de efluentes vertidos a los cuerpos de
aguas receptores. Teichert-Coddington et al. (1999) comprobaron que los
puede ser clasificados en cuatro estanques de sedimentación pueden reuducir hasta un 61% los sólidos
sedimentables, 40%, solidos suspendidos, 12% de DBO, 7% de nitrógeno total y
categorías: biofiltros, estanques de 14% de fósforo total, con no más de seis horas de tiempo de residencia.
sedimentación-oxidación, humedales Ósmosis inversa: Una de las técnicas más ventajosas para el tratamiento de
aguas de desecho y reuso, es el proceso de ósmosis inversa (RO), el cual es
ampliamente usado para: producir agua potable a partir de agua salobre y agua
artificiales y métodos de ósmosis inversa. de mar, recuperar fuentes de agua contaminada y reducir salinidad de agua para
las aplicaciones industriales, Pero la aplicación de la membrana RO para el
tratamiento de los efluentes de la acuicultura está limitada. Uno de los mayores
problemas es el costo de energía durante el proceso de filtración con esta
membrana. Con la finalidad de reducir el costo de energía para la operación de la
membrana RO, los investigadores se han interesado en las fuentes de energía
renovable como la energía de las olas marinas, energía solar y energía eólica.
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2. Métodos principales
Tecnologías de biorremediación en
acuicultura
a) Bioestimulación: Es la estimulación de la actividad
microbiana autóctona por la introducción de nutrientes,
oxígeno u otros donadores o aceptores de electrones.
La biorremediación en acuicultura puede ser
Tiene un bajo costo, aunque es efectivo para un limitado
conducida usando microbios o plantas en número de sitios; resultados inciertos.
condiciones ambientales ex situ o in situ. La
biorremediación de contaminantes orgánicos b) Bioaumentación: Incluye la adición de
podría ser la alternativa más adecuada para microorganismos con capacidad de degradar
contaminantes. Estos microorganismos pueden ser
eliminar completamente el contaminante,
autóctonos o exógenos. La bioaumentación involucra el
degradando moléculas tóxicas en moléculas no sembrado de bacterias purificadoras de agua en los
tóxicas. sistemas de acuicultura.
Aplicaciones ex situ
Aplicaciones in situ
a) Rotación del terreno: Es la mezcla de la superficie del suelo con el desecho y
a) Tratamiento con oxígeno disuelto: La biorremediación más rápida; trabajo en zonas
saturadas y no saturadas, puede ser realizada usando bombas de aire y extractores de vapor y aireando la mezcla con airlift. Es fácil de implementar y limpieza rápida, sin embargo,
equipos de distribución de aire; procesos mejorados por la introducción biológica, con excelente requiere de grandes áreas de superficie. Esta técnica incluye la excavación del terreno
operación. Sin embargo, requiere de diseños muy complicados.
contaminado entre 10 y 35 cm y extendido sobre un sustrato preparado,
periódicamente es labrado con el fin de estimular los microorganismos biodegradativos
b) Biolixiviación: Es el drenado mejorado al vacío para tratar contaminación de hidrocarburos. indígenas y facilitar la degradación aeróbica de los contaminantes.
Puede ser efectivo en zonas saturadas y no saturadas, remueve aguas superficiales
contaminadas en conjunción con el mejoramiento biológico. No obstante, hay limitada flexibilidad
b) Bioapilamiento: Es un hibrido de las técnicas de landfarming y compostaje. Las
de operación, resultados impredecibles, puede haber alto mantenimiento, requiere tratamiento del
agua y disposición. capas/células son construidas en pilas aireadas y típicamente se usan para el
tratamiento de la contaminación superficial con petróleo por filtración y volatilización.
c) Mejoramiento de oxígeno químico: Adición de un químico en el agua para que se libere Las biopilas proveen un ambiente favorable para los microorganismos aeróbicos y
oxígeno. Son relativamente fáciles de implementar y podrían servir temporalmente para anaeróbicos. Pueden ser implementadas en áreas pequeñas, no obstante es difícil
apaciguar el problema. Sin embargo, no son buenos para terrenos de moderada a alta controlar y monitorear el proceso, incluso puede ser lento.
contaminación, son costosos y no se operan con flexibilidad. Como ejemplo, Hanh et al., (2005)
desarrollaron un procedimiento viable con peroxide de calcio (CaO2) como agente liberador de
oxígeno para la bioremediación de sedimentos contaminados de granjas de cultivo intensivo de c) Bioreactores: Los reactores de suspensión de partículas insolubles en agua o
camarón, que contenían altas concentraciones de carbón orgánico, nitrógeno y fósforo. Los reactores acuosos son usados para los tratamientos ex situ de suelos o aguas
resultados obtenidos por este investigador establecieron la remoción completa del fósforo en 5-7
contaminadas. La biorremediación en reactores incluye el procesamiento del material
días de tratamiento, estos resultados revelaron que la aplicación de CaO2 puede incrementar la
contaminado: suelo, sedimento, fango y agua. También se ha mencionado al proceso
degradación de C, N y P orgánicos.
simultáneo de nitrificación-desnitrificación en un reactor de contacto rotatorio, con
aceptable eliminación de carbono y nitrógeno, y operados a intervalos periódicos de
d) Bioventilación: La bioventilación emplea pequeños flujos de aire de suelos no saturados, y
tiempo, variando la agitación, la aireación e incluso el volumen de operación para
provee solo la cantidad de oxígeno necesario para aumentar la degradación microbiana, y de
mejorar el proceso de eliminación de nitrógeno, en un solo reactor, vía nitrificación-
paso minimizan la volatilización y liberación de los contaminantes a la atmósfera. No obstante,
desnitrificación (Watanabe, 2001).
poca efectividad en suelos saturados y hay dificultad para el mejoramiento biológico.
e) Atenuación natural: Es la biorremediación que usa microbios nativos y químicos. Es barato y d) Sistemas de fitorremediación o rizofiltración: Es una técnica de remediación que
apropiado para sitios con condiciones fisico-químicas y regulatorias especiales. Sin embargo, hay
se da en el agua e incluye la asimilación de los contaminantes por las raíces de las
una lenta remediación, usualmente requiere mucho tiempo de monitoreo, aumento de los
plantas. Esta técnica es usada para reducir la contaminación en los humedales y los
requerimientos de caracterización del sitio.
estuarios.
Sistemas de biorremediación con tapetes Sistemas de biorremediación con esferas de
microbianos
polimeros
Los sustratos microbianos se presentan en la naturaleza
como comunidades estratificadas de cianobacterias y Indican que las microalgas pueden acumular
bacterias, pero que ellas pueden ser cultivadas a gran
metales y transformarlos en formas menos
escala y manipuladas para una variedad de funciones;
peligrosas, y por consiguiente, estos vegetales
Además reportan que las funciones de los substratos
bacterianos cubren áreas de la acuicultura y la pueden ofrecer una alternativa a los métodos
biorremediación. En este sentido, las investigaciones convencionales para la bioremediación de
actuales examinan el rol de los substratos en la
efluentes de acuicultura.
nitrificación de los efluentes de la acuicultura
enriquecidos de nutrientes.
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3. Otros organismos usados como agentes de biorremediación
Sistemas de biorremediación con macroalgas
El uso de Moluscos bivalvos filtradores, para consumir el fitoplancton,
zooplancton, bacterias y microalgas, y para asimilar los nutrientes disueltos,
puede ser una alternativa eficiente y económicamente viable para mejorar
El crecimiento y la capacidad de remoción de nutrientes la calidad de agua de los efluentes de la acuicultura.
de los efluentes de piscigranjas, para determinar la
Las esponjas son animales filtradores, capaces de retener hasta el 80% de
capacidad de remoción del alga Gracilaria las partículas en suspensión de la columna de agua. Estos investigadores
lemaneiformis; con la finalidad de integrarlo al cultivo de demostraron que Chondrilla nucula, es capaz de retener altas cantidades
de bacterias suspendidas y al mismo tiempo producir varios químicos
peces en jaulas, ubicadas en el norte de China. Los
bioactivos. Por lo tanto, se recomienda el cultivo de esponjas como un
resultados de sus investigaciones demostraron que G. biorremediador en aguas marinas.
lemaneiformis es un buen candidato para la maricultura
Poliqueto filtrador Sabella spallanzanii como un biofiltro en el tratamiento
integrada alga/peces para la biorremediación y la
de desechos de la acuicultura intensiva y recomendando estudios
diversificación económica. adicionales para su utilización futura en la bioremediación de piscigranjas
con agua reciclada.
Sistemas de biorremediación mediante policultivos
El uso de efluentes de los cultivos de moluscos bivalvos, peces y
langostinos para alimentar ostras, mejillones y macroalgas ha sido
positivamente evaluado con la finalidad de resolver o mitigar el impacto
ambiental de acuicultura.
Sistemas de biorremediación con tapetes Planes de Contingencia etc.
microbianos
Los sustratos microbianos se presentan en la naturaleza
como comunidades estratificadas de cianobacterias y
bacterias, pero que ellas pueden ser cultivadas a gran
escala y manipuladas para una variedad de funciones;
Además reportan que las funciones de los substratos
bacterianos cubren áreas de la acuicultura y la
biorremediación. En este sentido, las investigaciones
actuales examinan el rol de los substratos en la
nitrificación de los efluentes de la acuicultura
enriquecidos de nutrientes.
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