Marco Teórico.

 

Marco Teórico.

El agua residual puede definirse como agua de composición variada, proveniente de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, domésticos y, en general, de cualquier otro uso, que por su naturaleza no puede utilizarse nuevamente en el proceso que la generó y, al ser vertida en cuerpos receptores puede implicar una alteración a los ecosistemas acuáticos o afectar la salud humana  (Campbell,  Mitchell, & Reece,  2001).  Las descargas de aguas residuales crudas en los cuerpos receptores de agua pueden ocasionar efectos negativos, y aunque estos tienen la capacidad de depurar, asimilar y transformar cierta cantidad de contaminantes, especialmente los orgánicos, su capacidad es fácilmente sobrepasada debido a la gran variedad y cantidad de contaminantes vertidos en el agua (Arce Velázquez, Calderón Mólgora, & Tomasini Ortiz, 2007).

Las aguas residuales de origen doméstico son una mezcla de componentes físicos, químicos y biológicos que se encuentran presentes en solución o suspensión. Contienen gran cantidad de nutrientes, grasas, aceites, detergentes, sólidos suspendidos y materia orgánica, la cual está constituida por residuos de alimentos, excretas y material vegetal (Torres et al., 1996).

El agua residual de la industria alimentaria contiene grandes concentraciones de materia orgánica, grasas, aceites, sólidos suspendidos y sustancias alcalinas.  Las aguas generadas a nivel doméstico y en la industria alimentaria, una vez tratadas, pueden ser fácilmente utilizadas para riego agrícola y lavado de autos (Velázquez et al., 2007). Los nutrientes que se encuentran presentes en el agua residual de uso doméstico son principalmente el nitrógeno y fósforo. Estos nutrientes son requeridos por todos los seres vivos para poder desarrollarse. El nitrógeno es esencial para la síntesis celular, ayuda a formar nuevos tejidos, mientras que el fósforo se requiere a nivel celular para permitir el transporte de energía (Metcalf & Eddy, 2003).

El nitrógeno se encuentra en el agua de cuatro formas: nitrógeno orgánico, nitrógeno amoniacal, nitritos y nitratos. Los cuatro estados se presentan en los cuerpos de agua y para que ello ocurra influye la edad del desecho y la proporción en que se encuentre cada estado del nitrógeno. Cuando el agua contiene grandes cantidades de nitrógeno y fósforo de forma asimilable para las plantas (nitritos, nitratos y fosfatos), se presentan brotes de malezas acuáticas ocasionando que el cuerpo acuático llegue a su estado trófico cuando esta situación es permanente (Velázquez et al., 2007). Es por ello que en la zona donde se descargan las aguas residuales, se puede apreciar gran cantidad de malezas acuáticas invadiendo considerables extensiones de lagunas y marismas destinadas como cuerpos receptores de aguas residuales.  En estos ecosistemas, las cianobacterias son importantes fijadoras de nitrógeno, convierten el amonio (NH₄) en nitrato (NO₃), fuente principal de nitrógeno a las plantas para producir aminoácidos y proteínas (Campbell et al., 2001).

Por otra parte, la cantidad de fosfatos disponibles para las plantas en los ecosistemas naturales, con frecuencia es bastante baja, por lo que el crecimiento de las plantas puede verse limitado por la poca cantidad de fosfatos solubles en el suelo. Los lagos que no han sido alterados por la actividad humana, naturalmente presentan un bajo nivel de fosfatos disueltos, manteniendo así el mínimo crecimiento de las microalgas.

 

Sin embargo, en muchas zonas, el exceso de fosfatos es más un problema, que la limitación de él. La contaminación de lagos y ríos por fosfatos, al igual que la contaminación por nitratos, produce un gran crecimiento de microalgas. El exceso de nutrientes puede llegar a tener efectos tóxicos en los seres vivos que interactúan con ellos. Por ejemplo, los nitritos pueden provocar asfixia de peces. En los humanos, los nitratos son transformados a nitritos en los intestinos y se combinan con la hemoglobina para formar metahemoglobina, lo que disminuye la capacidad de la sangre para el transporte de oxígeno (Campbell et al., 2001; Velázquez et al., 2007).