Rev. biol. mar. oceanogr. 52(3): 417-427

Biotratamiento de efluentes secundarios municipales utilizando microalgas: Efecto del pH, nutrientes (C, N y P) y enriquecimiento con CO₂ 

Julio C. Beltrán-Rocha¹, Claudio Guajardo-Barbosa¹, Icela D. Barceló-Quintal² y Ulrico J. López-Chuken^1*

¹Centro de Investigación en Biotecnología y Nanotoxicología, Universidad Autónoma de Nuevo León, Pedro de Alba S/N, Ciudad Universitaria, 66451, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México

²Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Autónoma Metropolitana-Azcapotzalco, Av. San Pablo Xalpa180, Reynosa Tamaulipas, 02200, Azcapotzalco, CDMX, México

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El Pacífico Oriental Sur se caracteriza por tener una importante diversidad de recursos marinos de muy alta demanda comercial en el mundo. Especies de aguas profundas como el Bacalao de Profundidad Dissostichus eleginoides están entre los recursos importantes en varios países de esta región. Perú tiene una pesquería para este recurso desde hace más de 15 años con importantes mercados para la exportación; sin embargo, al igual que otros países de la región, aún resulta incompleta la información científica para evaluar el real estado poblacional de esta especie. Asimismo, la actual normativa pesquera no tiene suficiente alcance para controlar y monitorear las capturas y desembarques de esta pesquería de forma eficiente. Urge el fortalecimiento de programas integrales de investigación que impulsen los estudios poblacionales sobre este recurso y la sostenibilidad de su pesquería, contextualizando dicho esfuerzo en el marco de iniciativas internacionales para la exploración tanto de la diversidad en regiones profundas del océano como en la evaluación de recursos potenciales. La explotación pesquera permanente sobre esta especie de lento crecimiento y baja tasa de reprodución, sin un adecuado marco de investigación y control, puede poner en riesgo a mediano y a largo plazo, no sólo la actividad pesquera misma, sino también, la disponibilidad de este recurso en aguas peruanas.

Esta revisión analiza la asimilación de C, N y P por microalgas y la influencia de los factores dependientes del pH (solubilidad, estado de ionización y biodisponibilidad), así como la adición de CO₂ y su interacción en el tratamiento terciario de aguas municipales durante la producción de biomasa de microalgas. Este estudio destaca la importancia de monitorizar condiciones críticas como: 1) la interacción entre el pH y las especies de carbono inorgánico; 2) la biodisponibilidad de P; 3) reducción de N por formación de NH3 y 4) toxicidad de NH₃. Por otra parte, para el uso óptimo de aire enriquecido con CO₂ se recomienda considerar: 1) el suministro intermitente y variable de CO₂ para evitar pérdidas a la atmósfera; 2) optimizar el consumo de CO₂ evitando la acidificación del pH por formación de H₂CO₃ e inhibición de las microalgas en etapas tempranas de cultivo; y 3) conservación de pH óptimo (» 8,5) a través del sistema de amortiguamiento CO₂ / HCO₃–. Finalmente, se sugiere que las tecnologías biológicas basadas en el cultivo de microalgas para la eliminación de nutrientes y cumplimiento de normativas ambientales, representan una alternativa viable, que une el reciclaje y revalorización de recursos a través de la generación y usos potenciales de la biomasa (e.g., fertilizantes, pigmentos y antioxidantes). 

Palabras clave: Microalgas, efluentes PTAR, reciclaje de nutrientes, tratamiento terciario de efluentes