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[Water purification with emergent macrophytes] | La depuracion de agua con macrofitos emergentes
1999
Ansola Gonzalez, G.
Determinación del flujo de agua para la biorremediación en sistemas acuícolas recirculados utilizando tapetes microbianos construidos Full text
2015
Jiménez, Ricardo | Zamora Castro, Jorge | Zúñiga Calero, Gerardo
La cantidad de agua necesaria en los sistemas de producción aumenta con la Intensificación; se han establecido tasas económicas de uso. Esta situación ha obligado a los productores a diseñar sistemas que les permitan seguir operando de manera Eficiente, reduciendo la cantidad de agua requerida. | The amount of water required in production systems increases with Intensification; inexpensive usage rates have been established. This situation has forced producers to design systems that allow them to continue operating efficiently, reducing the amount of water required. | Universidad Nacional, Costa Rica | Escuela de Ciencias Biológicas
Show more [+] Less [-]Determinación del flujo de agua para la biorremediación en sistemas recirculados acuaculturales utilizando tapetes microbianos construidos Full text
2015
Jiménez-Montealegre, Ricardo(Universidad Nacional Escuela de Ciencias Biológicas Estación de Biología Marina) | Zamora-Castro, Jorge(Universidad Politécnica Metropolitana de Puebla) | Zúñiga-Calero, Gerardo(Universidad Nacional Escuela de Ciencias Biológicas Estación de Biología Marina)
The effect of water flow rate was evaluated on the microbial mats efficiency to remove total ammonia nitrogen (TAN, NH4+-N+ NH3-N), nitrite (N-NO2-), nitrate (N-NO3-) and orthophosphate (P-PO4-3) in a pilot recirculation system for the culture of the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei. Four water flow rates were evaluated during 40 days: 5.2 ± 0.3 (A), 6.6 ± 1.3 (B), 8.4 ± 0.3 (C), and 12.2 ± 0.7 (D) L min-1. The concentrations of TAN and nitrites were significantly lower (P < 0.05) in the higher flow treatments (C and D) and always showed values below 0.6 mg L-1 and 0.7 mg L-1, respectively. The concentrations of nitrate increased in all treatments through the experimental period; however, the concentrations were statistically higher in treatments with higher flow rate (7.1 mg L-1). Orthophosphate removal was not significantly different between treatments (P > 0.05). No differences in the removal of orthophosphate between treatments (P > 0.05) were found, and their concentration in the culture systems reached values of 4.63 ± 0.76 mg L-1. The growth rate of shrimp remained close to the expected value of 0.7 g week-1. This study showed that the water flow rate has a significant effect on the microbial mats capacity for the bioremediation of ammonium and nitrite in recirculating systems. It is recommended to continue with the identification of other variables that could affect the optimal functioning of microbial mats in RAS. | Se evaluó el efecto del flujo de agua sobre la eficiencia de tapetes microbianos para remover nitrógeno amoniacal total (NAT, N-NH4+ + N-NH3), nitritos (N-NO2-), nitratos (N-NO3-) y ortofosfatos (P-PO4-3) en un sistema de recirculación piloto para el cultivo de camarón blanco del Pacífico, Litopenaeus vannamei. Se evaluaron cuatro flujos de agua durante un período de 40 días: 5,2 ± 0,3 (A), 6,6 ± 1,3 (B), 8,4 ± 0,3 (C) y 12,2 ± 0,7 (D) L min-1. Las concentraciones de NAT y nitritos fueron significativamente menores (P < 0,05) en los tratamientos de mayor flujo (C y D) con concentraciones menores a 0,6 mg L-1 y 0,7 mg L-1, respectivamente. Los nitratos aumentaron en todos los tratamientos a lo largo del experimento y sus concentraciones finales fueron estadísticamente mayores en los tratamientos con mayor flujo (7,1 mg L-1). No se encontraron diferencias en la remoción de ortofosfatos entre los tratamientos (P > 0,05), y su concentración en los sistemas de cultivo alcanzó valores de 4,63 ± 0,76 mg L-1. La tasa de crecimiento de los camarones se mantuvo cercana al valor esperado de 0,7 g semana-1. En este trabajo se demostró que el flujo de agua posee un efecto importante en la capacidad de los tapetes microbianos para la biorremediación de amonio y nitritos en sistemas recirculados. Se recomienda continuar con la identificación de otras variables que podrían afectar el óptimo funcionamiento de los tapetes microbianos.
Show more [+] Less [-]Evaluación de los efectos antrópicos en los parámetros de calidad del agua del valle de Samacá, Boyacá Full text
2021
Pinzón Rojas, Andrea Lorena | Segura Peña, Sully | Camilo Lesmes, Fabián | Universidad Santo Tomas
El recurso hídrico es de vital importancia para los seres vivos en sus procesos metabólicos, desarrollo físico y supervivencia. Además, los seres humanos gracias al agua han podido llevar a cabo diversidad de actividades productivas que aportan desarrollo a las comunidades; aunque a su vez conlleva efectos antrópicos como los residuos y vertimientos compuestos de varios contaminantes. Por este motivo, se da la necesidad de evaluar la forma en la que se desarrollan estos procesos y las implicaciones en la calidad y cantidad del agua potable disponible. Para el presente proyecto se propone realizar un estudio de la calidad de agua en afluentes superficiales del municipio de Samacá – Boyacá, evaluando los efectos antrópicos derivados de distintas actividades productivas que se desarrollan en el lugar y posteriormente plantear posibles soluciones a dichas afectaciones. Para lograr esto se realizó una caracterización de la zona de estudio por medio de recopilación de información de fuentes bibliográficas, visitas de campo para identificar actividades antrópicas (minería, agricultura) que se desarrollan allí y establecer puntos de muestreo. Posteriormente se llevó a cabo una evaluación de índices de calidad de agua (ICA e IRCA) con los datos tomados en campo, donde se pudo concluir que las aguas de los afluentes estudiados se encuentran en alto riesgo de contaminación; por esta razón se plantearon soluciones biológicas de bajo costo para la remediación del agua empleando humedales artificiales, plantas acuáticas y cáscaras de alimentos como la naranja entre otros para su fácil implementación. Se recomienda realizar muestreos y análisis de calidad de agua constantemente y más aún después de desarrollar alguna metodología propuesta. | Water resources are of vital importance to living things in their metabolic processes, physical development and survival. In addition, human beings thanks to water have been able to carry out a variety of productive activities that bring development to communities; although in turn it entails anthropic effects such as waste and dumping composed of various pollutants. For this reason, there is a need to evaluate the way in which these processes are developed and the implications for the quality and quantity of available drinking water. For this project, it is proposed to carry out a study of the quality of water in surface tributaries of the municipality of Samacá – Boyacá, evaluating the anthropic effects derived from different productive activities that take place in the place and subsequently propose possible solutions to these affectations. To achieve this, a characterization of the study area was carried out through the collection of information from bibliographic sources, field visits to identify anthropic activities (mining, agriculture) that take place there and establish sampling points. Subsequently, an evaluation of water quality indices (ICA and IRCA) was carried out with the data taken in the field, where it could be concluded that the waters of the tributaries studied are at high risk of contamination; for this reason, low-cost biological solutions were proposed for water remediation using artificial wetlands, aquatic plants and food peels such as oranges among others for easy implementation. It is recommended to carry out sampling and analysis of water quality constantly and even more so after developing some proposed methodology. | Ingeniero Ambiental | Pregrado
Show more [+] Less [-]Cultivo de la microalga Porphyridium cruentum en agua proveniente del cultivo de Litopenaeus vannamei para la remoción de compuestos nitrogenados y fosfatos | Culture of the microalgae Porphyridium cruentum in water from the culture of Litopenaeus vannamei for the removal of nitrogenous compounds and phosphates Full text
2023
Pedro Alejandro Vásquez Gallegos | Beatriz Cordero Esquivel | MISAEL ROSALES LEIJA
Para minimizar los impactos generados por los efluentes de la camaronicultura, se destaca la implementación de cultivos accesorios como las microalgas. Estas, pueden aprovechar los nutrientes de los efluentes produciendo un efecto de biorremediación y, a su vez, generar compuestos de interés; en este sentido, se evaluó la eficiencia de remoción de nutrientes y la biomasa producida por la microalga Porphyridium cruentum cultivada en concentraciones de 75% y 100% de agua del efluente proveniente del cultivo del camarón blanco Litopenaeus vannamei. Para dicho efecto, se definieron tres tratamientos con tres réplicas, un tratamiento control con medio “f/2” y los tratamientos con efluente C75 (75%) y C100 (100%). Se aplicó ANOVA para evaluar la biomasa celular, el pigmento ficoeritrina, el exopolisacárido sulfatado (EPS) y la remoción de nutrientes. La densidad celular promedio fue de 2.79 x 106 cél ml-1 . Al final del cultivo, se observó un peso seco total (PST) promedio de 881 µg ml-1 y 322 pg cél-1 , y un peso orgánico (PO) promedio de 387 µg ml-1 y 141 pg cél-1 . El mayor contenido de ficoeritrina fue en los cultivos con el medio “f/2” (14.1 µg ml -1 y 12 pg cél), además, se observó una producción promedio de EPS por encima de 3 mg ml-1 . Con respecto a la eficiencia de remoción de nitrógeno amoniacal total (NAT), se encontró que los tratamientos C100 y C75 (con 72% y 73% de remoción, respectivamente) tuvieron una mayor (p<0.05) remoción que “f/2”, con la concentración más alta de este nutriente en C100 (0.06 mg L-1 ) (p<0.05). Con respecto a la remoción de nitratos, el medio “f/2” removió hasta un 94%, mientras que los tratamientos C75 y C100 removieron un 88% y 87%, respectivamente. Con respecto a los nitritos, la remoción fue del 100% en el tratamiento “f/2” y del 54% y 36% en los tratamientos C75 y C100 respectivamente, encontrándose una concentración significativamente mayor en C75 y C100 (0.39 mg L-1 en promedio). La eficiencia de remoción de fosfatos fue del 100% en todos los tratamientos. Por lo que P. cruentum es adecuada para biorremediar los efluentes provenientes del cultivo de camarón. | To minimize the impacts generated by shrimp farming effluents, the implementation of accessory crops such as microalgae stands out. These can utilize the nutrients in the effluents, producing a bioremediation effect and, in turn, generating compounds of interest; In this sense, the efficiency of nutrient removal and the biomass produced by the microalga Porphyridium cruentum cultivated in concentrations of 75% and 100% of the effluent from the culture of white shrimp Litopenaeus vannamei were evaluated. For this purpose, three treatments with three replicates were defined, a control treatment with "f/2" media (f/2) and the treatments with effluent C75 (75%) and C100 (100%). ANOVA was applied to evaluate cell biomass, exopolysaccharide (EPS), phycoerythrin, and nutrient removal, was performed by a one-way ANOVA. The mean biomass obtained from P. cruentum was 2.79 x 106 cells ml-1 on day 10 of the culture. At the end of the culture, an average total dry weight (TDW) of 881 µg ml-1 and 322 pg cell-1 was observed, and an average organic weight (OW) of 387 µg ml-1 and 141 pg cell-1. The highest content of phycoerythrin was in the cultures with the "f/2" medium (14.1 µg ml-1 and 12 pg cell-1), in addition, an average EPS production above 3 mg ml-1 was observed. Regarding the removal efficiency of total ammonia nitrogen (TAN), it was found that the C100 and C75 treatments (with 72% and 73% removal, respectively) had a higher (p<0.05) nutrient removal than “f/2”, with the higher concentration of TAN found in C100 (0.06 mg L-1). Regarding the removal of nitrates, the "f/2" media removed up to 94%, while the C75 and C100 treatments removed 88% and 87%, respectively. Regarding nitrites, the removal was 100% in the "f/2" treatment and 54% and 36% in the C75 and C100 treatments, respectively, finding a significantly higher concentration in C75 and C100 (0.39 mg L-1 on average). The phosphate removal efficiency was 100% in all treatments. Therefore, P. cruentum is suitable bioremediation of effluents from shrimp farming.
Show more [+] Less [-]Desempenho zootécnico de alevinos de tilápia do Nilo cultivados em um sistema de recirculação de água com a microalga Spirulina platensis Full text
2014
Coêlho, Anderson Alan da Cruz(Instituto Federal do Ceará) | Bezerra, João Henrique Cavalcante(Instituto Centro de Ensino Tecnológico) | Silva, José William Alves da(Instituto Federal do Ceará) | Moreira, Renato Teixeira(Instituto Federal do Ceará) | Albuquerque, Leonardo Freitas Galvão de(Instituto Federal do Ceará) | Farias, Wladimir Ronald Lobo(Universidade Federal do Ceará)
Objetivou-se com este estudo avaliar os parâmetros zootécnicos das tilápias do Nilo, qualidade de água, e taxa de remoção dos compostos nitrogenados pela microalga Spirulina platensis em um sistema fechado de circulação de água. O experimento foi realizado no Centro de Biotecnologia Aplicada a Aquicultura (CEBIAQUA) do Departamento de Engenharia de Pesca da Universidade Federal do Ceará. O cultivo das tilápias foi inteiramente casualisado e realizado em três tratamentos com quatro repetições nas densidades de 0,1; 0,15 e 0,20 alevinos L-1. As tilápias foram alimentadas ad libitum com ração comercial (0.8mm), contendo 55% de proteína bruta (PB), fornecida às 9h00min, 13h00min e 17h00min, sete dias por semana. Durante todo o experimento, a água e das culturas da tilápia do Nilo e da S. platensis foi recirculada, havendo apenas reposição de água por conta da evaporação. Os resultados mostraram que a densidade de estocagem mais eficiente para o cultivo das tilápias foi 0,10 alevinos L-1, uma vez que apresentou a menor taxa de conversão alimentar. Com relação à qualidade de água, os níveis de amônia (0,26 ± 0,03mg L-1), nitrato (2,55 ± 0,71) e nitrito (0,19 ± 0,01) permaneceram dentro dos valores aceitáveis para o cultivo da tilápia do Nilo. Além disso, foram reduzidos 95,57 ± 1,1% da amônia, 87,9 ± 4,4% de nitrato e 42,63 ± 8,5% de nitrito da água de cultivo dos peixes. | The present work aimed to evaluate the zootechnical parameters of Nile tilapia, water quality and rate of nitrogen removal compounds by Spirulina platensis in a closed system of water circulation. The experiment took place at the Biotechnology Aquaculture Applied Center (CEBIAQUA) of The Fishing Engineering Department of the Federal University of Ceará. Tilapias culture was conducted in three treatments with four replicates at densities of 010, 0,15 and 0,20 juveniles L-1. The tilapias were fed ad libitum with a commercial ration (0,8mm) containing 55% crude protein (CP), administered daily at 9, 13 and 17 h. Throughout the experiment, the water of fishes boxes and of the respective microalgae basins was reused in the closed recirculation system between the two cultures, with only replacement of water due to evaporation. The results showed that the most efficient stocking density was 0,10 L-1, because it presented the lowest feed conversion ratio. With respect to water quality, levels of N-ammonia (0,26 ± 0,03mg L-1), N-nitrates (2,55 ± 0,71mg L-1) and N- nitrites (0,19 ± 0,01mg L-1) remained within acceptable values for the cultivation of tilapia Nile. Moreover, were reduced 95.57 ± 1.1% of ammonia, 87.9 ± 4.4% of nitrate and 42.63 ± 8.5% of nitrite of water fish culture.
Show more [+] Less [-]Análisis de la viabilidad técnica de biorremediación con un biomaterial de tela de araña para la remoción de hierro en agua. Full text
2023
Martínez Ruiz, Valentina | Pizza Londoño, Victoria Eugenia | Universidad Autónoma de Occidente
Los metales pesados son de suma importancia ambiental y sanitaria por la toxicidad que generan, por esta razón han sido estudiados gran variedad de métodos para su eliminación en la matriz agua. Una de estas metodologías es la biorremediación, la cual consiste en retirar estos elementos utilizando biomasa (microorganismos o plantas), plantas vivas (fitorremediación) o biomateriales. En este estudio se investigó la viabilidad técnica de utilizar la tela de araña de Trichonephila clavipes como biomaterial para la eliminación de hierro en agua mediante biorremediación. Se llevó a cabo un análisis bibliométrico donde se definieron las variables de proceso y un diseño experimental utilizando la Metodología De Superficie De Respuesta (MSR), y se midieron las concentraciones de hierro antes y después del experimento utilizando espectroscopía de fluorescencia de rayos X por energía dispersiva (EDX). Los resultados obtenidos indican que con 28.09 h, 81.42 ppm de hierro y 0.062 g de tela de araña se puede obtener una remoción de hierro del 91.82%. Este trabajo es novedoso y presenta una nueva metodología para la biorremediación de aguas contaminadas con hierro, utilizando tela de araña, lo cual no ha sido descrito bibliográficamente hasta el momento. Los resultados indican una alta eficiencia en la eliminación del hierro, lo que podría tener implicaciones importantes en la solución de problemáticas ambientales y sanitarias asociadas a la presencia de metales pesados en el agua. | Heavy metals are of great environmental and sanitary importance due to the toxicity they generate, for this reason a great variety of methods have been studied for their elimination in the water matrix. One of these methods is bioremediation, which consists of removing these elements using biomass (microorganisms or plants), living plants (phytoremediation) or biomaterials. In this study, the technical feasibility of using Trichonephila clavipes spider web as a biomaterial for iron removal in water by bioremediation was investigated. A bibliometric analysis was carried out where the process variables and an experimental design were defined using the Methodology Of Surface Response (MSR), and iron concentrations were measured before and after the experiment using energy dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (EDX). The results obtained indicate that with 28.09 h, 81.42 ppm of iron and 0.062 g of spider web an iron removal of 91.82% can be obtained. This work is novel and presents a new methodology for the bioremediation of iron-contaminated water using spider webs, which has not been described in the literature so far. The results indicate a high efficiency in iron removal, which could have important implications in the solution of environmental and sanitary problems associated with the presence of heavy metals in water. | Proyecto de grado (Ingeniero Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2023 | Pregrado | Ingeniero(a) Ambiental
Show more [+] Less [-]Duckweed as a low-cost soft sewage treatment system | La lenteja de agua como sistema blando de depuracion de aguas residuales de bajo coste
1998
Collado Lara, R. | Cano Amador, A.J.
Entre las plantas acuaticas que han sido examinadas en las distintas fases del tratamiento de las aguas residuales, la lenteja de agua se destaca por su rapida tasa de crecimiento, facilidad de cosechar, alto valor nutritivo y rapidez de secado. En este articulo, se describen las caracteristicas generales del funcionamiento del proceso (eliminacion de Solidos Suspendidos, DBO5 y nutrientes), el esquema tipico de un sistema completo de depuracion, aspectos sobre la distribucion geografica de la familia (Lemna sp.), criterios de diseno y rendimientos, asi como sus principales ventajas y desventajas.
Show more [+] Less [-]Método in vitro de bioacumulación de hierro (Fe(III)) para disminuir su contenido mediante el uso de Bacillus subtilis en muestras de agua del río Chicú | In vitro method of bioaccumulation of iron (Fe (III)) to reduce its content through the use of Bacillus subtilis in water samples from the Chicú river Full text
2021
Vargas Buenaventura, María Juliana | Acuña Monsalve, Yudtanduly
El presente proyecto de grado se enfoca en el desarrollo de un método in vitro de bioacumulación de hierro (Fe (III)) para disminuir su contenido mediante el uso de Bacillus subtilis en muestras de agua del río Chicú, aprovechando las características propias de este microorganismo que le permiten incorporar metales como el hierro debido a su afinidad con este elemento. En torno a este objetivo, la metodología planteada se enfoca en corroborar el potencial de reducción en la concentración de hierro trivalente (Fe (III)) por parte del microorganismo Bacillus subtilis, según lo reportado en la literatura, así como constatar que existe una reducción significativa de este elemento, de igual manera mediante el uso del microorganismo anteriormente mencionado, en muestras de agua del río Chicú, bajo sus condiciones físico-químicas particulares. Lo anterior, con el fin de establecer las distintas condiciones de la metodología propuesta. En primer lugar, se llevó a cabo una contextualización del problema, junto a una revisión bibliográfica de los antecedentes en cuanto al potencial de B. subtilis para la reducción en la concentración de Fe (III). Luego, se procedió a determinar los parámetros físico-químicos en muestras de agua tomadas directamente de la fuente hídrica en cuestión, a la altura del sector “el Chacal” en el municipio de Tenjo, Cundinamarca. A partir de las muestras recolectadas se determinó: pH, sólidos disueltos totales (TDS), concentración inicial de hierro (Fe (III)), DBO y DQO. Más adelante, se precisó la pureza de la cepa de Bacillus subtilis obtenida, la cual fue donada por el laboratorio de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Posteriormente, se propuso un diseño experimental factorial, para ratificar la capacidad del microorganismo para reducir la concentración de Fe (III) en medios químicamente definidos, de acuerdo con lo reportado en la literatura; estableciendo dicha reducción como variable de interés. Para este diseño, se relacionaron dos factores a evaluar con respecto a la variable de salida, cada uno de los cuales dispone de tres niveles: el pH (3.5, 5 y 7) y la concentración inicial de hierro (Fe (III)) (1 mg/L, 5 mg/L y 9 mg/L), obteniendo un total de 9 tratamientos experimentales. Una vez definidos los tratamientos, se prepararon medios de cultivo químicamente definidos de acuerdo con las características especificadas en el diseño experimental. Tras la inoculación del microorganismo durante un periodo de 7 días a 28 °C con agitación constante a 100 rpm, se determinó la concentración final de hierro tanto en los controles negativos como en cada una de las réplicas, verificando el crecimiento del microorganismo y cuantificando la biomasa por peso seco. Seguidamente, se repitió el proceso de inoculación en muestras de agua provenientes del río Chicú para evaluar el porcentaje de bioacumulación y consecuente reducción en la concentración de Fe (III) en este medio, determinando nuevamente la concentración final del elemento y la biomasa. Por último, se plantearon los análisis estadísticos pertinentes: un análisis de varianza ANOVA con un nivel de significancia de 0.05 y una diferencia mínima significativa (LSD) de Fisher, con un nivel del 95% de confiabilidad. El valor de pH encontrado en las muestras de agua de río fue de 6.87 en promedio, el cual se encuentra dentro del rango usual de pH para cuerpos de agua superficiales, según lo establecido por la Organización Mundial de la Salud. Adicionalmente, se estableció que la concentración de hierro (Fe (III)) fue de 0.94 mg/L, la cual supera en más de un 100% el límite establecido por la norma. Se reportó una DBO de 109 mg/L y una DQO de 696 mg/L, valores que exceden el límite máximo permisible descrito por la normativa correspondiente (50 mg/L para DBO5 y 150 mg/L para DQO). En cuanto al diseño experimental, en general se obtuvieron porcentajes de reducción de Fe (III) mayores al 50%, encontrando que los valores de pH entre 5 y 7 favorecen el crecimiento del microorganismo. De igual manera, se relacionó una mayor concentración inicial de Fe (III) con una cantidad reducida más elevada. La mayor cantidad de hierro (Fe (III)) reducida fue de 8.78 mg/L, o bien un porcentaje de 97.56% de reducción, el cual se dio en condiciones de concentración inicial de Fe (III) de 9 mg/L y pH 7. En el caso particular del agua del río, la cantidad promedio de Fe (III) reducida, fue de 0.83 mg/L, que representa un porcentaje de reducción de hierro de 88.3%. Se verificó la viabilidad en el crecimiento del microorganismo en agar nutritivo luego de ser sometido al medio con concentraciones de hierro diferentes. Adicionalmente, la determinación de la biomasa por peso seco indicó que la mayor cantidad obtenida fue 0.36 ± 0.04 g/ml, en condiciones de concentración de Fe (III) de 1mg/L y ph7. En general, los resultados indican el potencial de B. subtilis para la reducción de diferentes concentraciones de Fe (III) en medios de cultivo específicamente definidos para el microorganismo, así como en muestras de agua del río Chicú, las cuales poseen características físico-químicas propias. | Bioingeniero | Pregrado | The present degree project focuses on the development of an in vitro method of bioaccumulation of iron (Fe (III)) to reduce its content through the use of Bacillus subtilis in water samples from the Chicú River, taking advantage of the characteristics of this microorganism, that allow it to incorporate metals such as iron due to its affinity with this element. Around this objective, the proposed methodology focuses on corroborating the potential for reduction in the concentration of trivalent iron (Fe (III)) by the microorganism Bacillus subtilis, as reported in the literature, as well as verifying that there is a significant reduction of this element, through the use of the aforementioned microorganism, in water samples from the Chicú River, under its particular physical-chemical conditions. The foregoing, in order to establish the different conditions of the proposed methodology. First, a contextualization of the problem was carried out, together with a bibliographic review of the antecedents regarding the potential of B. subtilis for the reduction in the concentration of Fe (III). Then, we proceeded to determine the physicochemical parameters in water samples taken directly from the water source in question, by the “El Chacal” sector in the municipality of Tenjo, Cundinamarca. From the collected samples, the following were determined: pH, TDS, initial concentration of iron (Fe (III)), BOD and COD. Later, the purity of the Bacillus subtilis strain obtained was specified, which was donated by the Environmental Engineering Laboratory of the National University of Colombia, on Medellín. Subsequently, a factorial experimental design was proposed to ratify the ability of the microorganism to reduce the concentration of Fe (III) in chemically defined media, according to what was reported in the literature; establishing said reduction as a variable of interest. For this design, two factors to evaluate with respect to the output variable were related, each of which has three levels: pH (3.5, 5 and 7) and the initial concentration of iron (Fe (III)) (1 mg/L, 5 mg/L and 9 mg/L), obtaining a total of 9 experimental treatments. Once the treatments were defined, chemically defined culture media were prepared according to the characteristics specified in the experimental design. After inoculation of the microorganism for a period of 7 days at 28 °C with constant stirring at 100 rpm, the final iron concentration was determined both in the negative controls and in each of the replicates, verifying the growth of the microorganism and quantifying the biomass by dry weight. Then, the inoculation process was repeated in water samples from the Chicú river to evaluate the percentage of bioaccumulation and consequent reduction in the concentration of Fe (III) in this medium, again determining the final concentration of the element and the biomass. Finally, the relevant statistical analyzes were proposed: an ANOVA analysis of variance with a significance level of 0.05 and a Fisher's least significant difference (LSD), with a 95% level of reliability. The pH value found in the river water samples was 6.87 on average, which is within the usual pH range for surface water bodies, as established by the World Health Organization. Additionally, it was established that the concentration of iron (Fe (III)) was 0.94 mg/L, which exceeds the limit established by the standard by more than 100%. A BOD of 109 mg/L and a COD of 696 mg/L were reported, values that exceed the maximum permissible limit described by the corresponding regulations (50 mg/L for BOD5 and 150 mg/L for COD). Regarding the experimental design, in general, Fe (III) reduction percentages greater than 50% were obtained, finding that pH values between 5 and 7 favor the growth of the microorganism. Similarly, a higher initial concentration of Fe (III) was related to a higher reduced amount. The highest amount of iron (Fe (III)) reduced was 8.78 mg/L, or a percentage of 97.56% reduction, which occurred under conditions of initial Fe (III) concentration of 9 mg/L and pH 7. In the particular case of river water, the average amount of reduced Fe (III) was 0.83 mg/L, which represents a percentage of iron reduction of 88.3%. The viability in the growth of the microorganism in nutrient agar was verified after being subjected to the medium with different iron concentrations. Additionally, the determination of biomass by dry weight indicated that the highest quantity obtained was 0.36 ± 0.04 g/ml, under conditions of Fe (III) concentration of 1mg/L and ph7. In general, the results indicate the potential of B. subtilis for the reduction of different concentrations of Fe (III) in culture media specifically defined for the microorganism, as well as in water samples from the Chicú River, which have their own physicochemical characteristics.
Show more [+] Less [-]Efecto del fotoperiodo y la razón camarón:macroalga en la remoción de nitrógeno amoniacal total por Gracilaria vermiculophylla, en cultivo con Litopenaeus vannamei, sin recambio de agua Full text
2013
Sánchez-Romero, Adolfo(Universidad Estatal de Sonora Unidad Navojoa) | Miranda-Baeza, Anselmo(Universidad Estatal de Sonora Unidad Navojoa) | López-Elías, José Antonio(Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas) | Martínez-Córdova, Luis Rafael(Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas) | Tejeda-Mansir, Armando(Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas) | Márquez-Ríos, Enrique(Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas)
Se evaluó el efecto del fotoperiodo y la relación de biomasa camarón:macroalga en la remoción de nitrógeno amoniacal total (NAT), por la macroalga Gracilaria vermiculophylla, en cultivo con camarón Litopenaeus vannamei, sin recambio de agua. Se evaluaron cuatro fotoperiodos: 12:12, 14:10, 16:08 y 24:00 h de luz:oscuridad y dos relaciones de biomasa camarón:macroalga, 1:4 y 1:8. El diseño experimental fue factorial de 4x2 con cuatro réplicas por tratamiento. Las menores concentraciones de NAT (0,55 ± 0,17 mg L-1), N-NO² (0,145 ± 0,29 mg L-1) y N-NO3 (3,13 ± 0,73 mg L-1) se registraron en la relación 1:8. Las mayores tasas de crecimiento de la macroalga (3,07 ± 1,44% día-1) se obtuvieron con fotoperiodo de 24:00 h y relación de biomasa 1:8. La mayor tasa de incorporación de N en la macroalga (0,31 ± 0,12 mg N L-1 día-1) ocurrió en las mismas condiciones. El crecimiento del camarón fue similar al reportado en sistemas tradicionales de recirculación. La integración de G. vermiculophylla en el sistema sin recambio, fue capaz de mantener los niveles de compuestos nitrogenados tóxicos en niveles favorables para el crecimiento de L. vannamei. | A study was conducted to evaluate the effect of the photoperiod and biomass rate of shrimp:macroalgae over the total ammonia nitrogen (TAN) removal by the macroalgae Gracilaria vermiculophylla, in an integrated culture with shrimp Litopenaeus vannamei, with zero water exchange. Four photoperiods were evaluated: 12:12, 14:10, 16:08 and 24:00 h of light:darkness and two biomass ratios 1:4 and 1:8. The experimental design was a factorial of 4x2, with four replicates by treatment. The lowest concentrations TAN (0.55 ± 0.17 mg L-1), N-NO2 (0.145 ± 0.29 mg L-1) y N-NO3 (3.13 ± 0.73 mg L-1) were registered in the biomass rate of 1:8. The highest growth rates of the macroalgae (3.07 ± 1.44% day-1) were recorded with 24:00 h photoperiod and biomass ratio 1:8. The highest rate of N incorporation (0.31 ± 0.12 mg N L-1) of the macroalgae occurred under the same conditions. Shrimp growth was similar to data reported in traditional recirculation systems. The integration of G. vermiculophylla without water exchange system was able to maintain the TAN and N-NO2 under levels conditions for the growth of L. vannamei.
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