Resumen

Actividades como la acuacultura, la conservación ex-situ de especies y la acuariofilia en medios confinados marinos alejados del mar no se pueden realizar fácilmente debido a la acumulación de material nitrogenado (materia orgánica, amonio, nitritos, etc.). Esto lleva a que se realice un costoso y continuo proceso de recambio de agua. Después del oxígeno, la variable que le sigue en importancia es el contenido de compuestos nitrogenados inorgánicos. De estos compuestos el más tóxico es el amonio (NH3/NH4 +), la oxidación y eliminación de este compuesto, se realiza generalmente con filtros biológicos, pero estos presentan problemas en etapas de inicio, paradas y cuando están muy maduros estos filtros. Una alternativa para la eliminación de la materia orgánica y los compuestos nitrogenados son los procesos avanzados de oxidación (PAOx). Dentro de los PAOx se encuentra la fotocatálisis heterogénea, que puede degradar rápidamente compuestos contaminantes con la ayuda de una fuente de fotones y un semiconductor como catalizador. En el presente estudio se evaluó la remoción de NH4 +/NH3 en agua marina a diferentes pH (8, 9, 10 y 10.6), con cuatro concentraciones de dióxido de titanio (TiO2) como catalizador (0.05, 0.6, 1.3 y 2 g TiO2/l), estas dos variables tuvieron un efecto significativo y se encontró una relación directa entre la concentración de catalizador y la remoción de NH4+/NH3. Además de la eliminación del NH4 + /NH3, también se logró evaluar las condiciones óptimas para la eliminación de la materia orgánica y el nitrato. Posteriormente, en el ensayo de cultivo superintensivo con Litopenaeus vannamei se sembraron 264 ind/m2 en acuarios de 0.087 m2 y se evaluaron tres sistemas que eliminaban los compuestos nitrogenados de manera diferente: con filtración biológica, con tratamiento fotocatalítico del 25% del agua y otro con recambio condicionado si aumentaba el NH4 + /NH3). Comparando estos tratamientos se encontró que hay diferencias significativas entre ellos, y que la más alta supervivencia y biomasa se obtuvo en los cultivos donde se trataba semanalmente con fotocatálisis, además se determinó que bajo condiciones de aumentos de NH4 + /NH3, es posible reducir 31.72 % el ingreso de “agua nueva” en el sistema con fotocatálisis si se compara con el de recambio. Adicionalmente se detectó la presencia de bacterias patógenas en el cultivo y se evaluó el efecto de la fotocatálisis en ellas. En total se logró un multiefecto del proceso fotocatalítico, ya que podría remplazar tres etapas separadas (disminución de :NH4 + /NH3, materia orgánica y carga bacteriana) en el proceso de tratamiento de agua marina para la acuacultura, esto indica que la fotocatálisis es un proceso prometedor y aplicable a los cultivos acuícolas marino.