La biorremediación con microalgas (Spirulina máxima, Spirulina platensis y Chlorella vulgaris) como alternativa para tratar la eutrofización de la laguna de Ubaque, Colombia
Resumen
La investigación consiste en el tratamiento biológico exsitu de la laguna de Ubaque (Cundinamarca-Colombia) mediante la aplicación del método de biorremediación con las cepas de microalgas: Spirulina máxima, Spirulina platensis y Chlorella vulgaris, con el objetivo de disminuir los niveles de nitratos, nitritos y fosfatos (NO3 -, NO2 -, PO4 -3) de esta fuente hídrica, y así poder comprobar la capacidad depuradora de las microalgas. Para evaluar los efectos de la biorremediación, se utilizó un tipo de diseño experimental “Compuesto Central Factorial 22” realizado con el programa Design-Expert; las cepas fueron adaptadas a las condiciones de la laguna y posteriormente cultivadas de acuerdo a las especificaciones del diseño. Se determinó que la biorremediación con microalgas en la laguna de Ubaque es una alternativa viable para disminuir el nivel de eutrofización; sin embargo, no todas las cepas presentaron resultados significativos.
Palabras clave
biorremediación; eutrofización; laguna; nutrientes; microalgas.
Biografía del autor/a
Maria Teresita Ortiz-Villota
Licenciada en Biología y Química, Doctora en Biología
María Angélica Romero-Morales
Estudiante de Ingeniería Ambiental
Laura Daniela Meza-Rodríguez
Estudiante de Ingeniería Ambiental.
Citas
- Álvarez, P. (2014). Fotobiodepuración de aguas residuales optimización de la producción de microalgas con elevado contenido lipídico. (Tesis de pregrado). Universidad de Cádiz, Cádiz, España.
- Ávila, H. (2006). Introducción a la metodología de la investigación. Chihuahua: Editorial Eumed.
- Bermeo, L. (2011). Estudio del cosechado de cultivos de microalgas en agua residual mediante técnicas de centrifugado. (Tesis de pregrado). Universidad de Cádiz, España.
- Bolaños, S. & Martínez, G. (2016). Producción de lípidos a partir de la microalga Chlorella vulgaris. UNIMAR, 1, 345-354.
- Carbiener, R., Trémolieres, M., Mercier, J.L. & Ortscheit, A. (1990). Las comunidades de macrófitos acuáticos como bioindicadores de la eutrofización en las aguas de la corriente de oligosaprobe calcárea (Alto Rin, Alsacia). Vegetatio, 86, 71-88. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00045135
- Carmona, A. & Cruz, A. (2014). Determinación del costo - beneficio del proceso de descontaminación de la laguna de Ubaque (Cundinamarca) a partir de la aplicación del método de la valoración contingente. (Tesis de pregrado). Universidad Libre, Bogotá, Colombia.
- Cartagena, J. C. & Malo, B. O. (2017). Evaluación del uso de la microalga Chlorella vulgaris en la remoción de Materia Orgánica de las Aguas Residuales de la PTAR El Salitre a nivel laboratorio. (Tesis de pregrado). Universidad de América, Bogotá, Colombia.
- Castellanos, N. & Charry, M. (2016). Evaluación de la Calidad Físico-Química y Biológica de la Laguna de Ubaque para el Diseño y Actualización de las Medidas de Manejo Ambiental. (Tesis de pregrado). Universidad Libre, Bogotá, Colombia.
- Desing Expert. (2018). Diseños de Superficie de Respuesta. Recuperado de: https://www.statease.com/docs/v11/designs/rsm.html#rsm.
- Dzionek, A., Wojcieszynkska, D. & Guzik, U. (2016). Portadores naturales en biorremediación: una revisión. Electronic Journal of Biotechnology, 23, 28-36. doi: 10.1016/j.ejbt.2016.07.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2016.07.003
- Forero, M., Montenegro, L., Pinilla, G. & Melgarejo, L. (2015). Inmovilización de las microalgas Scenedesmus Ovalternus (Scenedesmaceae) Y Chlorella Vulgaris (Chlorellaceae) en esferas de Alginato de Calcio. Acta Biológica Colombiana. 21, 437-442. DOI: https://doi.org/10.15446/abc.v21n2.51253
- Gutiérrez, H. & De la Vara, R. (2012). Análisis y Diseño de Experimentos. México: Editorial Mc Graw Hill.
- Ilzarbe, L., Tanco, M., Viles, E. & Álvarez, M. (2007). El diseño de experimentos como herramienta para la mejora de los procesos. Aplicación de la metodología al caso de una catapulta. Tecnura, 10, 127-138.
- Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. (IDEAM, 2017). Guía para el monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y subterráneas. Recuperado de: http://corponor.gov.co/corponor/sigescor2010/TRAMITESYSERVICIOS/Guia_monitoreo_IDEAM.pdf
- Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. (IDEAM, 2018). Metodologías de Análisis. Recuperado de: http://www.ideam.gov.co/web/agua/metodos-analiticos
- Malgas. (2013). Aplicaciones de las microalgas: estado de la técnica. Recuperado de: http://proyectomalgas.com/wp-content/uploads/2014/04/guiamalgas.pdf.
- Medina, P. & López, A. (2011). Análisis crítico del diseño factorial 2k sobre casos aplicados. Scientia Et Technica. 47, 101-106.
- Mehrabadi, A., Craggs, R. & Farid, M. (2015). Tratamiento de aguas residuales de alta tasa de estanques de algas (WWT HRAP) para la producción de biocombustibles de bajo costo. Biosurce Technology, 184, 202-214. doi: 10.1016/j.biortech.2014.11.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.11.004
- Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (2016). Política Nacional para la Gestión Integral de la Biodiversidad y sus Servicios Ecosistémicos. Recuperado de: http://www.humboldt.org.co/images/pdf/PNGIBSE_espa%C3%B1ol_web.pdf
- Moreta, J. (2008). La Eutrofización de los Lagos y sus Consecuencias. (Tesis de pregrado). Universidad Técnica del Norte, Ibarra, Ecuador.
- Mosa, K., Saadoun, I., Kumar, K., Helmy, M. & Dhankher, O. P. (2016). Posibles estrategias biotecnológicas para la limpieza de metales pesados y metaloides. Frontiers in Plant Science, 7, 303. doi: 10.3389/fpls.2016.00303 DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00303
- Pozo, J. (2011). Puesta en marcha de un reactor aerobio de lecho fluidizado para la eliminación de nitrógeno amoniacal. Bogotá: Editorial Lulu.
- Rawat, R., Ranjith, T., Mutanda, F., & Bux F. (2011).
- Doble función de las microalgas Fitorremediación de las aguas residuales domésticas y la producción de biomasa para la producción sostenible de biocombustibles. Applied Energy. 88, 3411-3413.
- Rodríguez, R., Espada, J., Moreno, J., Vicente, G., Bautista, L.F., Morales, V., Sanchez, A. & Dufour, J. (2017). Análisis ambiental del cultivo de Spirulina y la producción de biogás utilizando un enfoque experimental y de simulación. Renewable Energy, en prensa, prueba corregida. doi: 10.1016/j.renene.2017.05.076 DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.05.076
- Rodríguez, J., Serna, J., & Sánchez J. (2016). Índices de calidad en cuerpos de agua superficiales en la planificación de los recursos hídricos. Revista Logos Ciencia & Tecnología. 8,159-167. DOI: https://doi.org/10.22335/rlct.v8i1.306
- Universidad Tecnológica de Panamá. (2006). Procedimiento para la Prueba de Nitrito. Recuperado de: http://www.utp.ac.pa/documentos/2011/pdf/PCUTP-CIHH-LSA-208-2006.pdf.
- Weizhi, Z., Yating L., Yizhan, G. & Haixia, Z. (2017). Eliminación de nutrientes y recuperación de aguas residuales salinas por Spirulina platensis. Bioresource Technology. 245, 10-17.
- Zehnsdorf, A., Hussner A., Eismann, F., Ronicke H. & Melzer, A. (2015). Opciones de manejo invasivo de Elodea nuttallii y Elodea canadensis. Limnologica, 51, 110-117. DOI: https://doi.org/10.1016/j.limno.2014.12.010