bioindicadores el concepto de organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su...

BIOINDICADORESBIOINDICADORES

El concepto de organismo El concepto de organismo indicador se refiere a especies indicador se refiere a especies seleccionadas por suseleccionadas por su sensibilidadsensibilidad oo toleranciatolerancia

Un organismo acuático Un organismo acuático constituye un indicador biológico constituye un indicador biológico cuando su presencia y cuando su presencia y abundancia señala algún abundancia señala algún proceso o estado del sistema en proceso o estado del sistema en el que habita mientras que su el que habita mientras que su ausencia es la consecuencia de ausencia es la consecuencia de la alteración de tales la alteración de tales condicionescondiciones

Es el que logre soportar los Es el que logre soportar los efectos ocasionados por un efectos ocasionados por un elemento perturbador mostrando elemento perturbador mostrando algún tipo de respuesta algún tipo de respuesta compensatoria o tolerantecompensatoria o tolerante

PorquéPorqué incorporarincorporar elel MonitoreoMonitoreo BiológicoBiológico

Todo cambio se refleja en la Todo cambio se refleja en la composición de especies.composición de especies.

Ciclos de vida en el agua (sensores Ciclos de vida en el agua (sensores continuos).continuos).

Organismos como indicadores de Organismos como indicadores de calidad de aguas.calidad de aguas. Parámetro de control rápido y Parámetro de control rápido y económico.económico.

Los MO que intervienen en la depuración biológica son aquellos que Los MO que intervienen en la depuración biológica son aquellos que ejercen una cierta acción sobre los contaminantes del agua residual a ejercen una cierta acción sobre los contaminantes del agua residual a tratar dependiendo de varios factores que favorecerán unas u otras tratar dependiendo de varios factores que favorecerán unas u otras especies:especies:

Composición del agua residualComposición del agua residual (materia orgánica, sales, temperatura...)(materia orgánica, sales, temperatura...) Características de la planta y su dimensionamientoCaracterísticas de la planta y su dimensionamiento (tipo de tratamiento, (tipo de tratamiento,

tiempo de retención, aireación, tratamiento aeróbico o anaeróbico...)tiempo de retención, aireación, tratamiento aeróbico o anaeróbico...) ClimatologíaClimatología Estacionalidad de los vertidos y volúmenesEstacionalidad de los vertidos y volúmenes Los principales MO que se encuentran en los tratamientos biológicos de Los principales MO que se encuentran en los tratamientos biológicos de

depuración son:depuración son: BacteriasBacterias Protozoos (flagelados) DescomponedoresProtozoos (flagelados) Descomponedores HongosHongos AlgasAlgas ProductoresProductores RotíferosRotíferos NematodosNematodos ConsumidoresConsumidores Pequeños invertebrados inferioresPequeños invertebrados inferiores


Abióticos: Estructura de la planta (tecnología).

Componentes Bióticos: Productores (algas).

Descomponedores (bacterias,

metazoos pequeños).

Componentes

hongos, flagelados) y consumidores

(ciliados, flagelados, rizópodos,

FactoresAbióticos: Clima, temperatura, turbulencia,

características químicas del líquidoresidual, OD., calidad y cantidad de

FactoresBióticos: Relaciones intra e ínter específicas

entre los organismos.

En espacio: Red trófica.

ESTRUCTURA

alimento disponible.

F UNCIONAMIENTO

En tiempo: Sucesiones.

Bacterias: constituyen la población mayoritaria en los sistemas de tratamiento de aguas residuales, son heterótrofas aerobias o anaerobias según el tipo. Una característica importante de

algunas bacterias es su capacidad de flocular, gracias a ello los fangos sedimentan mejor

Protozoos: unicelulares que metabolizan tanto alimentos solubles como insolubles, son los más abundante en la microfauna de los fangos activados alcanzando el 5% del peso seco de los sólidos en suspensión en el licor de mezcla

La mayoría son heterótrofos y tiene dos funciones: actúan eliminando el exceso de bacterias no floculadas (bacterias dispersas) y son un buen indicador directo de toxicidad ya que son más sensibles a los tóxicos y cambios de O2 . Los grupos que se observan son: Amebas, Flagelados, Ciliados nadadores libres, Ciliados pedunculados

Flagelados: son pequeños de forma oval o alargada móviles por flagelos, su presencia indica niveles de DBO soluble altos y no son abundantes cuando el proceso funciona correctamente. Su presencia excesiva en un fango estable indica una baja oxigenación del mismo

o exceso de carga orgánica


Amebas: varían en forma y tamaño y se mueven por seudópodos o falsos pies, crecen bien sobre materia orgánica particulada y OD bajo, se pueden distinguir las amebas desnudas que están relacionadas con carga de entrada alta y las testáceas (Arcella) que aparecen con buena nitrificación y carga orgánica baja

Ciliados: la presencia de ciliados en el proceso es un buen indicador ya que contribuye directamente a la clarificación del efluente a través de dos actividades:

la floculación y la depredación Los ciliados se alimentan de bacterias patógenas por

lo que contribuyen a la reducción de sus niveles y se clasifican en dos categorías en función a su relación con el floculo: Litonotus sp

Ciliados nadadores libres: de forma oval o alargada se mueven por cilios, está presentes bajo condiciones de formación de flóculos e

indican un buen proceso de fangos activados Paramecium caudatumParamecium caudatum


Ciliados reptantes: algunas especies reptan sobre el fango alimentándose de las bacterias presentan estructuras llamadas cirros y también se desplazan a través del agua (Aspidisca sp) e indican un lodo de buen calidad (Euplotes sp)

Ciliados pedunculados: asociados al fango con pedúnculo fijo o contráctil con el que se fijan a los flóculos, algunos están solos y otros forman colonias, se alimentan de bacterias libres. Son signo de un fango activado estable y las especies son usadas como indicadores del tiempo de retención medio, los que forman colonias aparecen con altos tiempos de retención medio. Cuando hay elevado número el efluente sale con menor turbidez y menor DBO

Vorticella convallariaVorticella convallaria Opercularia Opercularia spsp


Suctorias: de cuerpo redondeado con o sin pedúnculo provistas de tentáculos que rodean el cuerpo al final de los cuales hay unos botones que se fijan a otros protozoos disuelven su membrana y los vacían (Podophrya fixa)

Resumen: los ciliados pedunculados y reptantes son los más frecuentes cuando el tratamiento funciona bien su capacidad de fijación o relación con el floc supone una ventaja adaptativa y los que no la poseen son eliminados del sistema. En cambio los ciliados nadadores no son constituyentes típicos de las comunidades estables sino aparecen en las fases de colonización cuando los flocs se están formando

La presencia dominante de ciliados nadadores en un lodo bien formado es indicio de anomalías en el proceso como carga excesiva o fango poco oxigenado

A veces puede estar relacionado con el ingreso de vertidos tóxicos ya que se eliminan las comunidades estables del proceso presentando los reactores una situación similar a la puesta en marcha


Metazoos: su presencia es menor que los protozoos y se pueden encontrar rotíferos o nematodos

Rotíferos: son pluricelulares con diversa forma y tamaño más complejos que los protozoos , son móviles y se encuentran en sistemas con estabilización buena y OD alto, metabolizan partículas sólidas y se alimentan de bacterias y protozoos contribuyendo a la clarificación del efluente, indican tiempos de retención medios altos y algunos colaboran en la formación del floc por secreción de mucus

Nematodos: son predadores de bacterias dispersas y protozoos pero también pueden alimentarse de materia orgánica disuelta y de los flocs, son frecuentes en filtros percoladores

Crustáceos: se encuentran en sistemas bien estabilizados y contribuyen a clarificar el efluente indicando efluentes de alta calidad


Secuencia de aparición de los MO en los fangos activados: entre la puesta en marcha y la estabilización se producen sucesiones en las poblaciones de MO: en la fase inicial dominan las bacterias dispersas y protozoos, luego aparecen los ciliados nadadores libres, los flocs se van formando y disminuyen las bacterias libres y los protozoos flagelados.

Se desarrollan los ciliados pedunculados y reptantes con estructuras bucales eficaces en la captura de alimento que desplazan a los nadadores

Finalmente aparecen los metazoos por encontrarse en el final de la cadena


Las sucesiones no sólo ocurren como resultado de relaciones tróficas sino también como consecuencia de alteraciones ocasionales significativas del proceso de depuración

Los ciliados y rotíferos son los primeros en verse afectados por los tóxicos siendo buenos bioindicadores frente a ellos o a condiciones adversas del proceso

El primer signo de toxicidad o estrés es la disminución o cese del movimiento de los ciliados, luego aumenta el número de flagelados y pequeños ciliados móviles, los flocs se rompen y hay aumento de bacterias dispersas que son usadas para alimento y turbidez

Finalmente estos protozoos muertos pueden causar espuma en los fangos activados. Los tóxicos capaces de causarlo son los metales pesados y cianuros, también una disminución del OD, rango de pH distinto al neutro y aumento de la temperatura

“Bulking”: si bien la mayoría de las bacterias que forman la biomasa son unicelulares hay algunos MO que presentan sucesiones de células filamentosas. Si la cantidad es alta se encuentran dos tipos de problemas:

Esponjamiento filamentoso o “bulking”: los filamentos interfieren en la compactación produciendo una estructura difusa del floc

Espumamiento biológico o “foaming”: los MO filamentosos producen una espesa espuma coloreada, blanca, marrón y en muchos casos abundantes flotantes en decantación secundaria

En casos extremos se forma una capa de fango que flota en el decantador con lo que existe el peligro que se pierdan los fangos. Los motivos de aparición pueden ser diversos: mal diseño, deficiencia de algún nutriente, aireación incorrecta, etc.


ALGUNAS SITUACIONES EN RELACIÓN CON EL FUNCIONAMIENTO DE LAS PLANTAS INDICADAS POR GRUPOS DOMINANTES PARTICULARES DE LA MICROFAUNA

Grupo Dominante Funcionamiento

Causas Posibles

Flagelados pequeños bajoLodo pobremente aireado; sobrecarga; sustancias de fermentación

Ciliados libres pequeños (< 50 m) mediocre

Tiempo de retención de líquido residual corto; lodo pobremente aireado

Ciliados libres grandes (> 50 m) mediocre Sobrecarga

Ciliados rastreros bueno

Ciliados rastreros y fijosmuy

bueno

Ciliados fijosdecrecien

te

Fenómeno transitorio (carga discontinua; extracción de lodo reciente; tiempo de reciclado bajo)

Amebas desnudas pequeñas y Flagelados

pobreCarga muy alta; no fácilmente degradable

Amebas testáceas- baja cargamuy bueno

Conversión de valores del SBI en cuatro Conversión de valores del SBI en cuatro Clases de Calidad y su Evaluación.Clases de Calidad y su Evaluación.

Valor deValor de

SBI SBI ClaseClase EvaluaciónEvaluación

8 - 108 - 10 IILodo estable y muy bien Lodo estable y muy bien colonizado; muy buen colonizado; muy buen funcionamiento.funcionamiento.

6 - 76 - 7 IIII

Lodo estable y bien colonizado; Lodo estable y bien colonizado; actividad biológica en actividad biológica en disminución; buen disminución; buen funcionamiento.funcionamiento.

4 - 54 - 5 IIIIIIDepuración Biológica insuficiente Depuración Biológica insuficiente en el tanque de aireación; en el tanque de aireación; funcionamiento mediocre.funcionamiento mediocre.

0 - 30 - 3 IVIVDepuración Biológica escasa en Depuración Biológica escasa en el tanque de aireación; el tanque de aireación; funcionamiento bajo.funcionamiento bajo.

Amebas testácea

s (Euglypha,

Arcella, Difflugia)

Alto Baja Alta Bajo

Excelente

Muy Buena

Alto tiempo de retención. Cuando la

carga fue 1 Kg. DBO/Kg.

SSLM.d y DQO elevada, fueron reemplazadas

por Opercularia.

Opercularia coarctata. O. minima

O. microdiscu

m

Bajo Alta Baja Alto

Bajo Regular

Asociada con Vorticella

microstoma; ingreso de efluentes

industriales.

Vorticella microstom

aBajo Alta Baja Alto Bajo

Deficiente

Mala

Flagelados (Bodo,

Polytoma, Tetramitus)

Muy Bajo

Muy Alta> 0.9

Muy Baja Alto Bajo Malo Mala

Inicio del funcionamiento, sobrecarga, sustancias de fermentación.

Ciliados Nadadores (Colpidium, Cyclidium,

Tetrahymena,

Uronema)

Muy Bajo

Alta0.6–0.9

Muy Baja Alto Bajo Malo Mala

Abundantes en las primeras

fases del tratamiento.

Codominantes con flagelados.

Alto

bioindicadores el concepto de organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su...

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