Sacos de carbón vegetal en estanque de peces
La contaminación del agua, sus causas y efectos en la piscicultura
Los contaminantes tóxicos llegan a las masas de agua de nuestro país de formas diferentes. Vertidos industriales y municipales, prácticas agrícolas y la escorrentía de las aguas pluviales pueden verter sustancias nocivas en el agua. La lluvia también puede lavar los químicos de la tierra o del aire hacia arroyos, ríos y lagos.
Contaminantes como los bifenilos policlorados (PCB), los éteres difenílicos polibromados, las dioxinas y los pesticidas clorados están presentes en el agua, los sedimentos y los alimentos que consumen los peces. En las zonas contaminadas, los peces abisales (determinadas especies que viven en o cerca de las profundidades de las masas de agua) son especialmente propensos a contener unos niveles altos de estas sustancias químicas que se depositan en el fondo donde se alimentan. El riesgo para la salud de los seres humanos por comer pescado y marisco contaminado es que, con el tiempo, los contaminantes pueden acumularse en el cuerpo humano. Las mujeres en edad fértil pueden tardar cinco años o más en eliminar los PCB de su organismo y entre 6 y 12 meses en reducir de forma significativa los niveles de mercurio. El mercurio, los PCB y otros contaminantes pueden transmitirse al feto en desarrollo a través de la placenta.
La creciente contaminación de las aguas del mundo debido a sustancias industriales o naturales constituye uno de los principales problemas medioambientales de la humanidad. Si bien es cierto que la mayoría de estas sustancias acuosas existen en bajas concentraciones, la contaminación a largo plazo puede causar problemas de toxicidad graves. Para evaluar la calidad del agua es necesario utilizar una tecnología adecuada y rentable que eliminen de forma eficaz los contaminantes microscópicos y que, al mismo tiempo, garanticen el mantenimiento de los componentes esenciales de la vida acuática, como la presencia de minerales individuales, etc. Para desarrollar estas tecnologías se suelen utilizar sustancias químicas peligrosas que no son respetuosas con el medioambiente. Por lo tanto, es urgente desarrollar materiales ecológicos “funcionales” adecuados que puedan reducir fácilmente el número de micro contaminantes presentes en los sistemas acuáticos. Los materiales funcionales que se utilizan habitualmente cuentan con limitaciones importantes debido a que dependen de combustibles fósiles y por las condiciones de fusión, que consumen mucha energía. Para resolver este problema, una alternativa prometedora a los materiales de carbono utilizados en la producción de equipos de tratamiento de la contaminación del agua podría ser un biomaterial renovable rico en carbono.
Métodos para regular los contaminantes en las instalaciones acuícolas
1. El carbón vegetal o biocarbón– Las propiedades físicas y químicas del carbón vegetal tienen una carga y una superficie elevadas, lo que lo hace ideal para tratar el agua de estanques, del mismo modo que se utiliza para el carbón activado para filtrar el agua potable. El carbón vegetal absorbe muy bien los pesticidas y los fertilizantes, ayuda a mantener las corrientes de agua libres de compuestos nocivos y ha demostrado tener un gran potencial para eliminar los iones de metales pesados del agua.
Utilizar carbón vegetal para purificar las instalaciones de acuicultura
El carbón vegetal es un material rico en carbono producido a partir de la pirólisis de biomasa en un sistema cerrado mediante una reacción de reducción. Este material se denomina “biocarbón” y se define como el producto biológico de carbono y cenizas de grano fino obtenido a partir de la digestión anaeróbica de la biomasa. El material de carbón vegetal tiene una fuerte capacidad de adsorción de agua y nutrientes, es muy estable y también puede eliminar contaminantes orgánicos/inorgánicos.
La acuicultura se ha hecho muy popular en las últimas décadas y ha desarrollado muchos sistemas diferentes de producción cuyo objetivo es incrementar la densidad de peces, lo que plantea el problema de la toxicidad de las aguas residuales que se vierten en los ecosistemas acuáticos. Una solución a este problema es integrar la acuicultura con el método del biocarbón (que puede adsorber y disolver compuestos de las aguas residuales) para controlar la toxicidad. Los compuestos solubles contienen dos componentes principales: compuestos de nitrógeno y de fósforo, que proceden de la alimentación de los peces. El nitrógeno y el fósforo permanecen en el cuerpo de los peces que liberarán en el agua una cantidad determinada que, con el tiempo, provocará la eutrofización.
La eutrofización es el proceso por el que el agua va acumulando de forma gradual grandes concentraciones de nitrógeno y fósforo. Este proceso puede provocar que, tras la descomposición de las algas por las bacterias, disminuya el oxígeno.
El carbón vegetal integrado en la agricultura puede regular la toxicidad del agua y actuar como desintoxicante.
2. La tecnología Biofloc (BFT por sus siglas en inglés) está considerada como la nueva “revolución verde” porque es posible reciclar y reutilizar continuamente los nutrientes en el medio de cultivo, realizando pocos cambios de agua o ninguno. Asimismo, el enfoque sostenible de este sistema depende de una gran producción de peces/camarones en superficies pequeñas. Debido a las complejas interacciones entre la materia orgánica, los sustratos físicos y los diversos microorganismos, los biofloculos proporcionan una fuente de alimento rica en proteínas y lípidos naturales disponibles las 24 horas del día. Esta productividad natural desempeña un papel importante para reciclar nutrientes y mantener la calidad del agua. Los sistemas de tecnología Biofloc (BFT) son soluciones prácticas y baratas para el desarrollo sostenible de la acuicultura. La BFT impide que se acumule nitrógeno inorgánico, uno de los principales problemas a los que se enfrenta la industria acuícola.
Ventajas e importancia del carbón vegetal en las piscifactorías
- Introducir carbón vegetal en los estanques de peces filtra la turbiedad de las sustancias suspendidas en el agua, reduce el contenido de metales pesados y evita que se acumulen en los órganos de los peces, especialmente si se utiliza biocarbón de serrín y de cáscara de arroz.
- Los resultados del desove sanguíneo de la tilapia en condiciones de biochar están estrechamente relacionados con la ausencia de estrés y la buena calidad del agua en el criadero, lo que mejora el rendimiento reproductivo.
- Aumento de la tasa de supervivencia de los alevines que podría ser debido a las mejoras logradas por el carbón vegetal.
- Utilizar aguas residuales para la acuicultura es una tendencia nueva. Su impacto se centra en reutilizar agua “residual” que contiene muchos virus, bacterias y microorganismos. Eliminar las bacterias de las aguas residuales de forma eficaz al pasarlas por un filtro depende de la capacidad de adsorción del material filtrante y de las propiedades de la biopelícula formada en la superficie del filtro.
- Introducir el biocarbón a la acuicultura puede aumentar la superficie de contacto entre el agua y el aire, ayudando a regular la cantidad de oxígeno disuelto necesaria para la piscicultura de aguas cálidas.
- Por último, se puede ajustar el pH del agua aún más mediante la adsorción del carbón vegetal.
Conclusión
El carbón vegetal o biocarbón es el método más eficaz y respetuoso con el medioambiente para eliminar las toxicidades de las instalaciones acuáticas y crear al mismo tiempo una ecología adecuada para la reproducción de los peces. El fin de este método es proteger a los consumidores purificando el agua y absorbiendo los contaminantes de las masas de agua y de los peces que tienden a afectar a los consumidores, que se alimentan de peces contaminados.
Referencias
- Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome modified corn biochar for phosphorus removal and recovery from Swine wastewater. Int J Environ Res Public Health. 2014 Sep 5;11(9):9217-37.
- Mohan, D., Sarswat, A., Ok, Y.S. and Pittman Jr, C.U., 2014. Organic and inorganic contaminants removal from water with biochar, a renewable, low cost and sustainable adsorbent–a critical review. Bioresourcetechnology,160, pp.191-202. https://www.researchgate.net/profile/Arvind_Singh56/post/What_is_remove_biochar_in_wastewater_treatment/attachment/59fb0fd94cde26d68ce667f3/AS:556225148719105@1509625817538/download/BRTReview.pdf
- Biofloc Technology (BFT): A tool for water quality management in Aquaculture Mauricio Gustava Coelho emerenciano, Luis Rafael Martinez-Cordova, Marcel.
- Martínez-Porchas and Anselmo Miranda-Baeza, submitted: 22 March 2016 Reviewed: 19 October 2016 Published: 18 January 2017