MitigacióN Ambiental
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MitigacióN Ambiental

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MitigacióN Ambiental Document Transcript

  • 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. 1
  • 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. 2
  • 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. 3