3 calidad de agua

8/19/2019 3 Calidad de Agua

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Efectos de concentraciones de oxigeno disuelto sobre peces

de estanques.


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Factores que disminuyen el nivel de

oxígeno disuelto:

Descomposición de la materia orgánica.

Alimento no consumido. Heces y orina

Animales muertos.

Aumento de la tasa metabólica por el incremento en la

temperatura (variación de la temperatura del día con respecto a la

noche).

Respiración del plancton (organismos microscópicos vegetales

y animales que conforman la productividad primaria).

Desgasificación: salida del oxígeno del agua hacia la atmósfera.

Nubosidad: en días opacos las algas no producen el suficiente

oxígeno. Aumento de sólidos en suspensión: residuos de sedimentos en el

agua, heces, etc.

Densidad de siembra.

Consecuencias de las bajas prolongadas de oxígeno.

Disminuye la tasa de crecimiento del animal.

Aumenta la conversión alimenticia (relación alimento

consumido/ aumento de peso).

Se produce inapetencia y letargia.

Causa enfermedad a nivel de branquias.

Produce inmunosupresión y susceptibilidad a enfermedades.Disminuye la capacidad reproductiva.


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Tipos de Aireación.

Natural: caídas de agua, escaleras, chorros,

cascadas, sistemas de abanico.

Mecánica: Motobombas, difusores, aireadores de

paletas, aireadores inyección O2, generadores de

oxígeno líquido.

Aireación Mecánica. Aireadores de Paleta


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Recambio de agua permanente

Aireación por caída libre


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Race way. Recambios permanentes

Ventajas de una buena aireación.

Permite incrementar las densidades de siembra hasta en un 30%

y manejar densidades más altas por unidad de área, como en el

caso de las jaulas y tanques de geomembrana.

Buenos rendimientos (crecimiento, conversión alimenticia,

incremento de peso y menor mortandad).

Control de los excesos en los niveles de amonio, fósforo y

nitritos.

Compensa los consumos de oxígeno demandados en ladegradación de la materia orgánica, manteniendo niveles más

constantes dentro del cuerpo de agua.

Controla el crecimiento excesivo de algas, ya que evita altas

concentraciones de nutrientes.

Elimina los gases tóxicos.


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Dureza

Es la medida de la concentración de los iones de Ca++ y Mg++

expresada en ppm de su equivalente a carbonato de calcio.

Existen aguas blandas (< 100 ppm) y aguas duras (>100 ppm).

Rango óptimo: entre 50-350 ppm.

Debe tener una alcalinidad entre 100 ppm a 200 ppm.

La alcalinidad esta relacionada directamente con la dureza.

Mantener un pH entre 6.5 a 9.0 (pH < 6.5 son letales).Dureza por debajo de 20 ppm ocasionan problemas en el

porcentaje de fecundidad (se controlan adicionando carbonato de

calcio (CaCO3), o cloruro de calcio (CaCl).


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pH

Es la concentración de iones de hidrógeno en el agua.

El rango óptimo está entre 6,5 a 9,0.Valores por encima o por debajo, causan en los peces letargia,

inapetencia, retrasan la reproducción y disminuyen el crecimiento.

Valores de pH cercanos a 5 producen mortandad en un período de 3

a 5 horas, por fallas respiratorias, además causan pérdidas de

pigmentación e incremento en la secreción de mucus.

El pH en el agua fluctúa en un ciclo diurno, principalmente

influenciado por la concentración de CO2, por la densidad del

fitoplancton, la alcalinidad total y la dureza del agua.

El pH para tilapia debe de ser neutro o muy cercano a él, con unadureza normalmente alta para proporcionar una buena condición de

mucus en la piel.

Amonio

Es un producto de la excreción, orina de los peces y de la

descomposición de la materia (degradación de la materia vegetal

y de las proteínas del alimento no consumido).

El amonio no ionizado (en forma gaseosa) y primer producto de

excreción de los peces es un elemento tóxico.

La reacción que ocurre es la siguiente:


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La toxicidad del amonio en forma no ionizada (NH3), aumenta

con una baja concentración de oxígeno, un pH alto (alcalino) y

una temperatura alta.

En pHs bajos (ácidos) no causa mortandades. Los valores de

amonio deben fluctuar entre 0.01 a 0.1 ppm (valores cercanos

a 2 ppm son críticos).

El amonio es tóxico, ya que depende del pH y la temperatura

del agua, los niveles de tolerancia para la tilapia se encuentra

en el rango de 0.06 a 2.0 ppm.

Una concentración alta de amonio en el agua, causa

bloqueo del metabolismo.

daño en las branquias, afecta el balance de las sales, produce lesiones

en órganos internos, inmunosupresión y susceptibilidad a enfermedades,

reducción del crecimiento y la supervivencia, exoftalmia (ojos brotados)

y ascitis (acumulación de líquidos en el abdomen).

Control.

Secar y encalar dependiendo del pH del suelo (pH < 5: 2 500 a 3 500 kg/

ha, pH de 5 a 7: 1 500 a 2 500 kg/ ha, pH > de 7: de 1 000 a 500 kg/ ha).Adición de fertilizantes inorgánicos, fosfatados (SFT, 25 kg/ ha o al 20%,

45 kg/ ha), durante 5 días continuos.

Implementar aireación: aireadores de paletas para estanques de

profundidad de 1.5 m o aireadores de inyección para estanques con

profundidades mayores de 1.8 m.


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Oxígeno disuelto y visibilidades del disco Secchi

Procesos utilizados en sistemas de recirculación para mejorar la calidad

del agua.

Físicos Químicos Biológicos

Sedimentación Inyección de

oxígeno puro

Nitrificación

Aireación Desgasificación Desnitrificación

Filtración Ozonización

Control de

temperatura


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La sedimentación se utiliza cuando no existen filtros en los

sistemas de recirculación y se trata de un simple tratamiento primario. Es el proceso por el cual el material suspendido y

el sedimentable se separan del agua por gravedad.

Para mejorar la sedimentación de las partículas más finas,

pueden utilizarse químicos que se agregan para la obtención

de la coagulación (las partículas se agrupan en flocs que al

ser más densos que el agua, sedimentan en forma similar a

las partículas discretas).

Comúnmente, se emplea para sedimentación, sulfato de

aluminio, cloruros o sulfatos férricos y ferrosos, etc.

Sedimentación( físicos)

El carbono activado es preparado primariamente en base a

material de carbón a partir de hulla; cáscaras de nuez de pecán;

cocotero o también del nogal; madera o huesos de animales por

calentamiento del material en ausencia de aire hasta cerca de

900 ºC.

Este material, una vez carbonizado, es luego activado por

exposición a un gas oxidante a alta temperatura. El gas crea una

estructura altamente porosa en el carbón y una gran superficie

interna. El área de la superficie de adsorción ha sido estimada

hasta en 1.000.000 de m2/kg de material.

Esta materia se utiliza en la remoción de los compuestos

orgánicos volátiles, el color, el olor y la turbidez de los

desechos transportados por el agua.

Filtración química


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Inactivación por Ozono

Las bacterias y la inactivación viral se relacionan con la

concentración del ozono en el agua y su duración de contactocon los microorganismos. Las bacterias E-Coli son destruidas

por concentraciones de ozono de un poco más de 0,1 mg/litro y

una duración de contacto de 15 segundos a temperaturas de 25

ºC y 30 ºC . Streptococcus tecalis son destruidos a

concentraciones de 0,025 mg/litro, se obtiene un 99,9% de

inactivación en 20 segundos.

Los virus son más resistentes que las bacterias. Estudios

pioneros por científicos de Salubridad Pública Francesa en los

años 60 han demostrado que el poliovirus tipos I, II y IIIquedan inactivados por medio de exposición a concentraciones

de ozono disuelto de 0,4 mg/litro por un período de contacto de

cuatro minutos.

Las bacterias heterótrofas utilizan los compuestos orgánicos excretados

por las especies bajo cultivo como fuente de energía y los convierten en

simples compuestos, principalmente amoníaco. Este proceso es

denominado mineralización.

Una vez que los compuestos han sido mineralizados, el filtro biológico

prosigue con la nitrificación. La nitrificación es el proceso de oxidación

biológica del amoníaco hasta nitrito y de nitrito a nitrato, efectuado por

las bacterias autotróficas. Estas bacterias requieren de un medio rico en

oxígeno y de carbono inorgánico en forma de bicarbonato como fuentede carbono. Las Nitrosomonas sp. y Nitrobacter sp., son las principales

bacterias nitrificadoras en los sistemas de cultivo. Las Nitrosomonas

oxidan el nitrito a nitrato. La denitrificación es el tercer y último estado

de la filtración biológica. En este proceso, el nitrito o el nitrato es

convertido por bacterias anaeróbicas facultativas a nitroso y nitrógeno

libre. Esta última etapa se emplea solamente cuando se cultivan

especies exigentes en calidad de agua ( Acuarios).

Filtracion Biologica


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heterótrofas Desechos Amoniaco mineralización

Nitritos

Nitratos Nitrificación

Autotróficas (nitrosomonas y

nitrobacter )

Nitroso y nitrógeno libre Denitrificacion

Bacterias Anaeróbicas

Proceso de Nitrificación y Denitrificacion

Hora de Día

Fluctuaciones diarias en las concentraciones de oxigeno disuelto en el

agua superficial en estanques con diferentes densidades de plancton.


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Influencia de tiempo nubloso sobre las concentraciones de

oxigeno disuelto en estanques para peces.

Tasa de Alimento (kg/ha por día)

Visibilidad del disco de Secchi y concentraciones de oxigeno disuelto temprano

en la mañana (6:30 a.m) en un estanque para bagre de canal a medida de que la

tasa de alimentación fue gradualmente aumentada de mayo a septiembre.


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Muestreador de agua útil para colectar agua a profundidades hasta de

dos metros.

Descanso en fitoplancton después de una mortalidad de fitoplancton en

un estanque para peces. La mortalidad empezó en abril 29.


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Concentraciones de oxigeno disuelto antes y después de una

mortandad de fitoplancton en un estanque para peces. El fitoplancton

empezó a morir en abril 29.

Fluctuaciones diarias en pH en un estanque para cultivo de peces.


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Efecto del pH en los peces de estanque.

Valores promedios de pH en fangos de cinco estanques tratados

con cal y de cinco sin cal. El suministro fue entre el 17 de febrero

y el 17 de marzo de 1973


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Relación entre la abundancia de plancton (partícula de material

orgánico) y la visibilidad del disco de Secchi en estanques para peces.

Disco sechi


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Concentraciones de oxigeno disuelto en la tarde a diferentes

profundidades en estanques con diferentes densidades de plancton.

Oxigeno disuelto (mg/litro)

Porcentaje de nitrógeno de amonio total des ionizado (NH3) , a

diferentes niveles de pH y de temperatura (BOYD 1990).


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Temperatura (ºC)

pH 15 20 25 30

6,0 93 92 91 90

7,0 58 55 51 47

8,0 12 11 9 8

9,0 1 1 1 1

Porcentaje de sulfuro hidrogenado des ionizado (H2S) en el agua, a

diferentes niveles de pH y de temperatura (BOYD 1990).

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