BIOINDICADORES El concepto de organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su sensibilidad o tolerancia Un organismo acuático constituye.

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2 BIOINDICADORES El concepto de organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su sensibilidad o tolerancia Un organismo acuático constituye un indicador biológico cuando su presencia y abundancia señala algún proceso o estado del sistema en el que habita mientras que su ausencia es la consecuencia de la alteración de tales condiciones Es el que logre soportar los efectos ocasionados por un elemento perturbador mostrando algún tipo de respuesta compensatoria o tolerante

3 Porqué incorporar el Monitoreo Biológico
Todo cambio se refleja en la composición de especies. Ciclos de vida en el agua (sensores continuos). Organismos como indicadores de calidad de aguas. Parámetro de control rápido y económico.

4 BIOINDICADORES Los MO que intervienen en la depuración biológica son aquellos que ejercen una cierta acción sobre los contaminantes del agua residual a tratar dependiendo de varios factores que favorecerán unas u otras especies: Composición del agua residual (materia orgánica, sales, temperatura...) Características de la planta y su dimensionamiento (tipo de tratamiento, tiempo de retención, aireación, tratamiento aeróbico o anaeróbico...) Climatología Estacionalidad de los vertidos y volúmenes Los principales MO que se encuentran en los tratamientos biológicos de depuración son: Bacterias Protozoos (flagelados) Descomponedores Hongos Algas Productores Rotíferos Nematodos Consumidores Pequeños invertebrados inferiores

5 Componentes Abióticos: Estructura de la planta (tecnología). Componentes Bióticos: Productores (algas). Descomponedores (bacterias, metazoos pequeños). hongos, flagelados) y consumidores (ciliados, flagelados, rizópodos, ESTRUCTURA Factores Abióticos: Clima, temperatura, turbulencia, características químicas del líquido residual, OD., calidad y cantidad de Bióticos: Relaciones intra e ínter específicas entre los organismos. En espacio: Red trófica. alimento disponible. F UNCIONAMIENTO En tiempo: Sucesiones.

6 BIOINDICADORES Bacterias: constituyen la población mayoritaria en
los sistemas de tratamiento de aguas residuales, son heterótrofas aerobias o anaerobias según el tipo. Una característica importante de algunas bacterias es su capacidad de flocular, gracias a ello los fangos sedimentan mejor Protozoos: unicelulares que metabolizan tanto alimentos solubles como insolubles, son los más abundante en la microfauna de los fangos activados alcanzando el 5% del peso seco de los sólidos en suspensión en el licor de mezcla La mayoría son heterótrofos y tiene dos funciones: actúan eliminando el exceso de bacterias no floculadas (bacterias dispersas) y son un buen indicador directo de toxicidad ya que son más sensibles a los tóxicos y cambios de O2 . Los grupos que se observan son: Amebas, Flagelados, Ciliados nadadores libres, Ciliados pedunculados Flagelados: son pequeños de forma oval o alargada móviles por flagelos, su presencia indica niveles de DBO soluble altos y no son abundantes cuando el proceso funciona correctamente. Su presencia excesiva en un fango estable indica una baja oxigenación del mismo o exceso de carga orgánica

7 BIOINDICADORES Amebas: varían en forma y tamaño y se mueven por seudópodos o falsos pies, crecen bien sobre materia orgánica particulada y OD bajo, se pueden distinguir las amebas desnudas que están relacionadas con carga de entrada alta y las testáceas (Arcella) que aparecen con buena nitrificación y carga orgánica baja Ciliados: la presencia de ciliados en el proceso es un buen indicador ya que contribuye directamente a la clarificación del efluente a través de dos actividades: la floculación y la depredación Los ciliados se alimentan de bacterias patógenas por lo que contribuyen a la reducción de sus niveles y se clasifican en dos categorías en función a su relación con el floculo: Litonotus sp Ciliados nadadores libres: de forma oval o alargada se mueven por cilios, está presentes bajo condiciones de formación de flóculos e indican un buen proceso de fangos activados Paramecium caudatum

8 BIOINDICADORES Ciliados reptantes: algunas especies reptan sobre el fango alimentándose de las bacterias presentan estructuras llamadas cirros y también se desplazan a través del agua (Aspidisca sp) e indican un lodo de buen calidad (Euplotes sp) Ciliados pedunculados: asociados al fango con pedúnculo fijo o contráctil con el que se fijan a los flóculos, algunos están solos y otros forman colonias, se alimentan de bacterias libres. Son signo de un fango activado estable y las especies son usadas como indicadores del tiempo de retención medio, los que forman colonias aparecen con altos tiempos de retención medio. Cuando hay elevado número el efluente sale con menor turbidez y menor DBO Vorticella convallaria Opercularia sp

9 BIOINDICADORES Suctorias: de cuerpo redondeado con o sin pedúnculo provistas de tentáculos que rodean el cuerpo al final de los cuales hay unos botones que se fijan a otros protozoos disuelven su membrana y los vacían (Podophrya fixa) Resumen: los ciliados pedunculados y reptantes son los más frecuentes cuando el tratamiento funciona bien su capacidad de fijación o relación con el floc supone una ventaja adaptativa y los que no la poseen son eliminados del sistema. En cambio los ciliados nadadores no son constituyentes típicos de las comunidades estables sino aparecen en las fases de colonización cuando los flocs se están formando La presencia dominante de ciliados nadadores en un lodo bien formado es indicio de anomalías en el proceso como carga excesiva o fango poco oxigenado A veces puede estar relacionado con el ingreso de vertidos tóxicos ya que se eliminan las comunidades estables del proceso presentando los reactores una situación similar a la puesta en marcha

10 BIOINDICADORES Metazoos: su presencia es menor que los protozoos y se pueden encontrar rotíferos o nematodos Rotíferos: son pluricelulares con diversa forma y tamaño más complejos que los protozoos , son móviles y se encuentran en sistemas con estabilización buena y OD alto, metabolizan partículas sólidas y se alimentan de bacterias y protozoos contribuyendo a la clarificación del efluente, indican tiempos de retención medios altos y algunos colaboran en la formación del floc por secreción de mucus Nematodos: son predadores de bacterias dispersas y protozoos pero también pueden alimentarse de materia orgánica disuelta y de los flocs, son frecuentes en filtros percoladores Crustáceos: se encuentran en sistemas bien estabilizados y contribuyen a clarificar el efluente indicando efluentes de alta calidad

11 BIOINDICADORES Secuencia de aparición de los MO en los fangos activados: entre la puesta en marcha y la estabilización se producen sucesiones en las poblaciones de MO: en la fase inicial dominan las bacterias dispersas y protozoos, luego aparecen los ciliados nadadores libres, los flocs se van formando y disminuyen las bacterias libres y los protozoos flagelados. Se desarrollan los ciliados pedunculados y reptantes con estructuras bucales eficaces en la captura de alimento que desplazan a los nadadores Finalmente aparecen los metazoos por encontrarse en el final de la cadena

12 BIOINDICADORES Las sucesiones no sólo ocurren como resultado de relaciones tróficas sino también como consecuencia de alteraciones ocasionales significativas del proceso de depuración Los ciliados y rotíferos son los primeros en verse afectados por los tóxicos siendo buenos bioindicadores frente a ellos o a condiciones adversas del proceso El primer signo de toxicidad o estrés es la disminución o cese del movimiento de los ciliados, luego aumenta el número de flagelados y pequeños ciliados móviles, los flocs se rompen y hay aumento de bacterias dispersas que son usadas para alimento y turbidez Finalmente estos protozoos muertos pueden causar espuma en los fangos activados. Los tóxicos capaces de causarlo son los metales pesados y cianuros, también una disminución del OD, rango de pH distinto al neutro y aumento de la temperatura “Bulking”: si bien la mayoría de las bacterias que forman la biomasa son unicelulares hay algunos MO que presentan sucesiones de células filamentosas. Si la cantidad es alta se encuentran dos tipos de problemas: Esponjamiento filamentoso o “bulking”: los filamentos interfieren en la compactación produciendo una estructura difusa del floc Espumamiento biológico o “foaming”: los MO filamentosos producen una espesa espuma coloreada, blanca, marrón y en muchos casos abundantes flotantes en decantación secundaria En casos extremos se forma una capa de fango que flota en el decantador con lo que existe el peligro que se pierdan los fangos. Los motivos de aparición pueden ser diversos: mal diseño, deficiencia de algún nutriente, aireación incorrecta, etc.

13 GRUPOS DOMINANTES PARTICULARES DE LA MICROFAUNA
ALGUNAS SITUACIONES EN RELACIÓN CON EL FUNCIONAMIENTO DE LAS PLANTAS INDICADAS POR GRUPOS DOMINANTES PARTICULARES DE LA MICROFAUNA Grupo Dominante Funcionamiento Causas Posibles Flagelados pequeños bajo Lodo pobremente aireado; sobrecarga; sustancias de fermentación Ciliados libres pequeños (< 50 m) mediocre Tiempo de retención de líquido residual corto; lodo pobremente aireado Ciliados libres grandes (> 50 m) Sobrecarga Ciliados rastreros bueno Ciliados rastreros y fijos muy bueno Ciliados fijos decreciente Fenómeno transitorio (carga discontinua; extracción de lodo reciente; tiempo de reciclado bajo) Amebas desnudas pequeñas y Flagelados pobre Carga muy alta; no fácilmente degradable Amebas testáceas - baja carga muy bueno

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15 Conversión de valores del SBI en cuatro Clases de Calidad y su Evaluación.
Valor de SBI Clase Evaluación 8 - 10 I Lodo estable y muy bien colonizado; muy buen funcionamiento. 6 - 7 II Lodo estable y bien colonizado; actividad biológica en disminución; buen funcionamiento. 4 - 5 III Depuración Biológica insuficiente en el tanque de aireación; funcionamiento mediocre. 0 - 3 IV Depuración Biológica escasa en el tanque de aireación; funcionamiento bajo.

16 Vorticella microstoma
Amebas testáceas (Euglypha, Arcella, Difflugia) Alto Baja Alta Bajo Excelente Muy Buena Alto tiempo de retención. Cuando la carga fue  1 Kg. DBO/Kg. SSLM.d y DQO elevada, fueron reemplazadas por Opercularia. Opercularia coarctata. O. minima O. microdiscum Regular Asociada con Vorticella microstoma; ingreso de efluentes industriales. Vorticella microstoma Deficiente Mala Flagelados (Bodo, Polytoma, Tetramitus) Muy Bajo Muy Alta > 0.9 Muy Baja Malo Inicio del funcionamiento, sobrecarga, sustancias de fermentación. Ciliados Nadadores (Colpidium, Cyclidium, Tetrahymena, Uronema) 0.6–0.9 Abundantes en las primeras fases del tratamiento. Codominantes con flagelados. Alto

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