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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).