UNIVERSIDAD ANDINA
“NESTOR CACERES VELASQUEZ”
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
SANITARIA Y AMBIENTAL
TESIS
“EFECTOS AMBIENTALES DE LA ACTIVIDAD TRUCHICOLA EN
LA CALIDAD DE AGUA EN CONDICIÓN DE LABORATORIO”
PRESENTADA POR:
Bach. CHOQUE MAMANI, VERÓNICA BERTHA
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:
INGENIERIO SANITARIO Y AMBIENTAL
JULIACA – PERU
i
DEDICATORIA
El presente trabajo está dedicado con especial cariño a mis
queridos padres, los que motivaron a lograr mis objetivos tanto
ii
AGRADECIMIENTO:
Mi mayor gratitud y consideración a la Universidad Andina
Néstor Cáceres Velásquez y a la Escuela Profesional de Ingeniería
Sanitaria y Ambiental, alma mater de mi formación académica,
asimismo al Dr. Cesar Julio Larico Mamani, por la paciencia,
tiempo y conocimientos brindados en el proceso de asesoramiento para
el desarrollo de la Tesis, una deferencia especial a los docentes que
iii INDICE
SUMMARY ... ix
INTRODUCCIÓN. ... xi
CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES ... 1
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 1
1.1.1. Problema general ... 2
1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ... 3
1.2.1. Objetivos generales ... 3
1.2.2. Objetivos específicos ... 3
1.3. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO ... 3
1.4. HIPÓTESIS ... 5
1.4.1. Hipótesis general ... 5
1.4.2. Hipótesis especifico ... 5
1.5. VARIABLES ... 6
1.5.1. Operacionalización de las variables ... 6
CAPTIULO II: MARCO TEORICO ... 7
2.1. Antecedentes de la investigación ... 7
2.2. Bases teóricas – Marco Teórico ... 11
2.3. Marco conceptual ... 24
CAPITULO III: PROCEDIMIENTO - METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 27 3.1. Diseño de la investigación ... 27
3.2. Método o métodos de investigación ... 27
3.4. Población y muestra ... 36
3.5. Técnicas e instrumentos para la recolección de datos ... 36
3.6. Procedimiento metodológico ... 37
3.7. Validación de la contratación de hipótesis ... 39
3.6. Plan de recolección y procesamiento de datos ... 40
CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 41
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 59
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 61
ANEXOS ... 63
MATRIZ DE SISTEMATIZACIÓN DE DATOS ... 64
iv
MAPA DE UBICACIÓN DE DERECHOS ACUÍCOLAS DE LA REGIÓN PUNO68
FICHAS DE REGISTRO DE PARÁMETROS FÍSICOS, QUÍMICOS Y
BIOLÓGICOS. ... 69
FICHAS DE REGISTRO ACTIVIDAD TRUCHÍCOLA SIMULADA ... 70
PRUEBA DE NORMALIDAD ... 71
v
LISTA DE FIGURAS
Figura N° 1: Medición de la concentración de solidos sedimentables de la
actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 29
Figura N° 2: medición de la variación de la temperatura de la actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 30
Figura N° 3: Medición de la concentración turbidez de la actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 31
Figura N° 4: Medición de la variación del pH de la actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 31
Figura N° 5: Análisis de muestra de agua para determinar la concentración de fosfatos de la actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 32
Figura N° 6: análisis de muestra de agua para determinar concentración de nitratos de la actividad truchicola en condición de laboratorio... 33
Figura N° 7: determinación de la concentración de la DBO5 y resultados promedio de la actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 34
Figura N° 8: Determinación de la concentración del oxígeno disuelto de la actividad truchicola en condición de laboratorio. ... 35
Figura N° 9: Instalación de acuario ... 47
Figura N° 10: Instalación de equipo de bomba de aire y filtro ... 47
Figura N° 11: Ración y régimen de alimentación ... 49
Figura N° 12: generación de solidos sedimentables por la actividad truchícola en condición de laboratorio. ... 50
Figura N° 13: variación de solidos sedimentables en la actividad truchícola en condición de laboratorio en el tiempo ... 52
Figura N° 14: Variación de la turbiedad en la actividad truchícola en condición de laboratorio según el tiempo ... 53
Figura N° 15: variación de nitratos en la actividad truchícola en condición de laboratorio según el tiempo ... 54
Figura N° 16: Variación de fosfatos en la actividad truchícola en condición de laboratorio según el tiempo ... 54
vi
LISTA DE TABLAS
Tabla N° 1: Operacionalización de variables ... 6 Tabla N° 2: Cálculo de Biomasa... 25 Tabla N° 3: Correlación de variables de la concentración de fosfatos según la generación solidos sedimentables. ... 41 Tabla N° 4: Correlación de variables de la concentración de nitratos según la generación solidos sedimentables ... 43 Tabla N° 5: Correlación de variables de la concentración de DBO5 según la
generación solidos sedimentables ... 44 Tabla N° 6: Correlación de variables de la concentración de turbiedad según la generación solidos sedimentables ... 45 Tabla N° 7: Condiciones o características de la actividad truchícola en
vii RESUMEN
La presente investigación denominada “efectos ambientales de la actividad truchícola en la calidad de agua en condición de laboratorio”, se realiza
viii
se puede concluir que la actividad truchicola genera alteración a la calidad de agua como el notable incremento nutrientes como el fosfato así como la acumulación de sedimentos provocado por la ingesta de los alimentos, excreción de las truchas, alimento no ingerido lo que puede causar efectos ambientales acuáticos, deteriorando la calidad de agua desencadenándose en los procesos de eutrofización de los recursos hídricos como el Lago Titicaca en corto y mediano plazo por la intensiva actividad de la crianza de la truchas.
ix SUMMARY
The present investigation called "environmental effects of the truchicola
activity in the quality of water in laboratory condition", is carried out in order to
determine the environmental effects, describe the process of development of the
trout and verify the variation of quality parameters of the water as a function of the
time generated by the truchícola activity in laboratory condition, besides there being
few studies related to this type of activity in controlled conditions. For the execution
of the simulation research of the truchicola activity, an aquarium of 1 x 0.5 x 0.5
meter was elaborated, which was conditioned with 170 liters of groundwater, an air
pump with four 8mm outlets with aeration capacity of 38 liters / minute, a water filter
of maximum force capacity of 880 liters / hour, as well as the water exchange on
average every 6 days as well as the washing and drying of the aquarium
respectively, these conditions allowed the 3 units in juvenile stage Adults adapted
and developed in this simulated environment. To verify the parameters, samples
were obtained and in situ measurements were obtained, obtaining the following data
as average: temperature 13.04 ° C, pH 8.18, turbidity, 1.67 NTU, dissolved oxygen,
5.35mg / l, biochemical oxygen demand 1.95 mg / l, nitrates 1.26mg / l, phosphates
0.65mg / l, sedimentable solids 74.90 mg / l, while the biomass of the trout was
started with 570 grams and the research was concluded 680 grams of biomass, the
feed ration provided It was 11.60 grams per day, whose feeding frequency was
twice per day (mornings and afternoons). Allowing trout to adapt to this simulated
environment in 8 days, whose data was not considered to be referential. Then it can
be concluded that the truchicola activity generates alteration to the water quality as
the remarkable increase nutrients as the phosphate as well as the accumulation of
x
food which can cause effects environmental impacts, deteriorating the quality of
water, triggering in the processes of eutrophication of water resources such as Lake
Titicaca in the short and medium term due to the intensive activity of trout farming.
xi INTRODUCCIÓN.
En el proceso de la actividad truchícola existe muchos factores que determinan la calidad del agua entre los principales es el factor alimentación el cual es un componente fundamental en el comportamiento del oxígeno disuelto del agua, además del metabolismo desarrollado por las truchas al ingerir la comida. El intensivo desarrollo ha sido acompañado por el aumento en los impactos ambientales con altas cargas de nutrientes, diversos compuestos orgánicos e inorgánicos tales como nitrógeno total, fósforo y materia orgánica que complican la calidad del agua, como menciona (Buschmann, 2001) la actividad de la piscicultura intensiva genera alteraciones negativas sobre el ecosistema acuáticos, como el depósito de materia orgánica, en el fondo de los cultivos desarrollados, cuya procedencia del metabolismo de las truchas, materia orgánica inerte y fracción de alimento no ingerido (pág. 67). Por tanto la variación de los parámetros así como la afectación o extinción peces endémicos, el crecimiento excesivo de hongos, plantas acuáticas o desaparición de la mismas, “por ello produciendo efectos sobre
los ecosistemas acuáticos y hábitats de flora y fauna lo cual provoca la disminución de la biodiversidad además de afectar al plancton” (Sanz & Marín, 2011). “asimismo
las salidas o fugas de las truchas, estas introducciones foráneas también se pueden generar enfermedades lo cual es una gran amenaza de las especies endémicas al competir por el alimento y hábitats” (Johansen 2011).
xii
1 CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el Perú existen 3172 derechos de acuicultura y en la región Puno se encuentran 657 (Ministerio de Producción, 2018), todos estos derechos para desarrollar la actividad truchícola desde la incubación, plantación o siembra, repoblación o resiembra y comercialización así como las actividades académicas como la investigación (Dirección Regional de Produccion Puno, 2017), además de la transformación productos primarios, la mayor cantidad de áreas destinadas a esta actividad son las riberas del Lago Titicaca y en menor cantidad en otros cuerpos de agua (lagunas, ríos, quebradas, etc.) dentro de la Región Puno.
La actividad truchícola en cuerpos de agua dulce como el Lago Titicaca está condicionado a la perdida de oxígeno disuelto por el incremento de la temperatura del agua, debido a varios factores y uno de ellos se puede considerar “la acción antropogénica afecta el ritmo en el que la sucesión se
presenta; este fenómeno se puntualiza con la actividad acuícola ya sea en un cuerpo de agua o estanque destinado para la misma. En un sistema de producción acuícola, el estado trófico se caracteriza por la dinámica de sus componentes durante el ciclo de producción” (Mendoza, 2015, pág. 5). Y “resultado de la interacción entre la demanda de nutrientes y la capacidad de
2
Es por ello que el Lago Tititcaca al ser un cuerpo de agua lentico la dinámica de autodepuración a largo plazo representaría un serio peligro para la calidad de agua debido al intensivo desarrollo de actividades antrópicas entre ellas la actividad truchicola ya que la alimentación suministrada a las truchas incrementa significativamente los nutrientes como nitratos y fosfatos que pueden desencadenarse en procesos de eutrofización, con la presente investigación se pretende conocer los efectos que causa en esta actividad en la calidad de agua es por ello que se plantea las siguientes interrogantes:
1.1.1. Problema general
¿Cuáles son los efectos ambientales que genera la actividad truchícola en la calidad de agua en condición de laboratorio?
Problemas específicos
¿Cómo es el proceso de desarrollo de la actividad truchícola en condiciones de laboratorio?
3 1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.2.1. Objetivos generales
Determinar los efectos ambientales que genera la actividad truchícola en la calidad de agua en condición de laboratorio
1.2.2. Objetivos específicos
Describir el proceso de desarrollo de la actividad truchícola en condiciones de laboratorio.
Verificar la variación de los parámetros físicos, químicos y biológicos del agua en el tiempo por la actividad truchícola en condición de laboratorio.
1.3. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO
En la actualidad la actividad de la truchicultura se ha posesionado rápidamente a nivel mundial debido al trabajo combinado de un fuerte incremento de la demanda de los productos piscícolas asignados al consumo humano y la disminución de las poblaciones de peces en los océanos. La acuicultura como actividad económica provoca impactos al ambiente, pero al mismo tiempo es una actividad económico – productivo sustentado en la generación de empleo e ingresos además de ser importante fuente de alimento.
4
comprometida por uso directo para las poblaciones, así como las actividades agropecuarios e industriales
5
1.4. HIPÓTESIS
1.4.1. Hipótesis general
Los efectos ambientales de la actividad truchícola generan variación considerable de los parámetros físicos, químicos y biológicos del agua, en condiciones laboratorio.
1.4.2. Hipótesis especifico
El proceso de desarrollo de la trucha en condición de laboratorio es semejante a la actividad que se desarrolla en cuerpos de agua natural, se requiere garantizar la aireación, la dosis de alimentación y calidad de agua.
6 1.5. VARIABLES
1.5.1. Operacionalización de las variables
Tabla N° 1: Operacionalización de variables
VARIABLES DIMENSIÓN INDICADORES ÍNDICE
Variable independiente: Actividad truchícola simulada Densidad de siembra
Número de truchas, Unidad
Biomasa gramos
Alimentación Régimen – frecuencia
N° veces/día
Ración diaria gramos
Tiempo Recambio de agua horas
Variable
dependiente:
Variación de la calidad del agua
Parámetros de la calidad de agua
Físicos
- Turbidez NTU
- Temperatura °C
- Solidos sedimentables mg/l
Químicos
- Potencial de Hidrogeno Unidad
- Nitratos mg/l
- Fosfatos mg/l
Biológicos
- Oxígeno Disuelto mg/l - Demanda Bioquímica de
Oxigeno
mg/l
7 CAPTIULO II: MARCO TEORICO
2.1.Antecedentes de la investigación
Respecto a los efectos que genera la actividad truchícola en este artículo. Mariano, et al (2010) sustenta que en las lagunas andinas de Junín, Perú; Se dan a conocer cambios negativos como el deterioro de calidad de agua de las lagunas estudiadas, determinado por el aumento en las concentraciones de nutrientes como el fosforo total y el agotamiento del oxígeno disuelto y la transparencia de agua de las lagunas. En el 2007 los ecosistemas acuáticos evaluados son de 7, concluyendo que el número de especies y los índices de diversidad bajos (H’<1,26; <8 spp.). La cantidad se modificó entre 7 y 35
ind./0,04m2. La concentración de materia orgánica y carbonatos en fondo fueron
altos (30,22 – 42,45%). Los medios de cultivo para la etapa de engorde fueron:
la densidad de siembra (alevines) de 126 kg/m3 (153 truchas/kg de 8 cm),
temperatura del agua 10 - 12º C, dureza de 40 a 80 ppm, oxígeno disuelto de 7 mg/L considerados valores mínimos y pH de 7- 8. Las medidas (tallas) comerciales se consiguieron pasado los 10 meses de cultivo cuyo peso de 250gramos, apreciándose resistencia de 90 - 95% y una TCA (tasa de conversión alimenticia) de 1,4. (pág. 1).
8
semiconfinadas. Los porcentajes que se introducen en los cuerpos de agua por el desarrollo de la actividad acuícola son el fosforo 85%, carbono 80-85% y nitrógeno 52-95% procedente de restos alimenticios y de la asimilación de los peces (excreción y respiración) en cultivo. Por tanto va generando variaciones en fuentes naturales de agua como la disminución de la concentración del oxígeno disuelto, incremento de sólidos y la Demanda Bioquímica de Oxigeno formas de nitrógeno y fosforo, crecimiento exagerado de algas (pág.3)
La investigación realizada en la laguna Arapa se comprobó que los parámetros físico químicos. Después del impacto se observaron diferencias significativas en acidez, concentración de dióxido de carbono, fosfatos y conductividad eléctrica con un experimento de siembra de 70000 unidades de trucha cada tres meses, evidenciándose el incremento de la biomasa por el consumo de alimento (…) asimismo se estimó el vertimiento de 611kg de fosforo producido por la digestión o metabolismo de los peces, 246kg de sedimentos se depositó mientras que 365kg se disolvieron en el volumen del agua del lago, es así que el fósforo de acuerdo a las evaluación se tiene como concentración de 32.79mg/m3 de PO4_P, clasificándolo a la laguna de Arapa como eutrófico
según la clasificación de Vollenweider” (Vásquez, et al 2016). Mientras que los
valores de alcalinidad, pH, oxígeno disuelto no se evidenciaron variación.
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condiciones de un criadero comercial, se realizó la evaluación de 15000 truchas en etapa juvenil, bajo 3 escenarios de alimentación (J1) representa alimentación a saciedad (J2) ración de crecimiento y (J3) ración de mantenimiento. Difiriendo significativamente los estos escenarios aplicados concluyéndose que en todo los casos J1>J2>J3, los que alcanzaron mayor peso son los que han sido alimentados a saciedad (153.9 ± 4.12 g) respecto al de ración de crecimiento (110.5 ± 2.74 g) y ración de mantenimiento (75.1 ± 1.94 g), revelando un comportamiento alimentación de 1-3% de día a dia. La tasa de crecimiento específico (SGR) y la ración diaria (R) se ajustaron a SGR= (-0.22.R2)+ (2.57.R)-3.12.mientras que el factor de alimentación (FCA), el valor optimo está al 50% de saciedad o superando este porcentaje, siendo una de las mejores alternativas a elegir sobre todo en épocas de verano cuando favorece al crecimiento óptimo (Quirós & Morales, 2007).
10
de 1,6 kg/m3 alimentados a una tasa del 3% del peso vivo diario, se monitorearon los parámetros oxígeno disuelto, temperatura y pH. Hubo diferencias significativas tanto para los drenajes como para los tiempos de retención, los mejores resultados se obtuvieron para el D3-Q1, cuya combinación reportó una eficiencia media del 88,02% de remoción de sólidos, seguido del D1-Q1; el tratamiento con menor eficiencia fue el constituido por el D2-Q3 (García Criollo & Sánchez Ortiz, 2015).
En el artículo de investigación de “excreción de nitrógeno amoniacal total
(NAT) a diferentes densidades de siembra de Cyprinus carpio en condiciones de laboratorio menciona que si existe un adecuado control de NAT la ingesta de alimento y el crecimiento se restringe eventualmente conduciendo a la muerte. Por lo que es fundamental la densidad de siembra para controlar el NAT, es por ello que se hicieron dos pruebas T1 30, T2 60 individuos respectivamente cuyo volumen de agua fue de 40 litros con tres repeticiones. De los cuales se realizaron el pesaje, longitud al inicio de las repeticiones y transcurridos los 14 dias, cada semana se hizo las mediciones de temperatura, dureza de carbonatos, pH, para analizar el NAT y la tasa de excreción las muestras se tomaron cada 4 días.
11
biomasa T2 = 0.26±0.02 µg g-1 hora-1, 69.81±7.04 g.de biomasa. Entonces se puede concluir a mayor biomasa menor cantidad de producción de NAT (Torres, et al 2015).
2.2. Bases teóricas – Marco Teórico
Calidad de agua
Está definida por su composición química y sus características físicas y biológicas, mediante los cuales se cuantifica el grado de alteración de las propiedades naturales, clasificándose de esta manera para un determinado uso. En prácticas de cultivo de peces y camarones tienen como objetivo conservar las condiciones químicas y biológicas (concentraciones de nutrientes en el agua, floración de algas, la densidad de siembra, etc.) adecuadas en el medio. (De Luque Díaz, 2014).
Parámetros Fisicoquímicos para la acuicultura
“El agua es el principal componente de producción en la acuicultura
12 Oxígeno disuelto: “El agua que es asignada para desarrollar el cultivos de
trucha debe estar saturado de oxígeno disuelto ya que esta especie no tolera los bajos niveles de este parámetro, es por ello que a mayor temperatura y altitud (menor presión atmosférica) los niveles de saturación son bajos lo recomendable es que deber estar por encima de 95 %” (Pozos, 2010.)
“El oxígeno disuelto en el agua es un factor fundamental para el cultivo de la
trucha ya que está condicionado la sobrevivencia, hasta la alimentación y el crecimiento, lo que significa que al incrementar la temperatura los peces ingieren también mayor cantidad de alimento por tanto el consumo de oxígeno disuelto también aumenta” (Boyd, 2009)
“Los salmónidos requieren el oxígeno disuelto entre 5 - 5, 5mg/l, si estas son
menores se les dificulta extraer oxigeno del agua y transportarlo por medio de sus branquias al torrente circulatorio, es así que los valores por etapa son para alevines 6mg/l, pre-engorde 5,5mg/l y engorde 5mg/l” (Ing. Costales, 2015)
“Los primeros factores de control de oxígeno disuelto es la presión
atmosférica y la temperatura, en el caso de la altitud del lago Titicaca la presión media es de 646 hPa para aproximadamente 1,020 hPa al nivel del mar la temperatura relativamente baja de las aguas compensa en parte ese efecto de presión y se tiene así una concentración de saturación del orden de 7 mg/l” (Dejoux & Iltis, 1991).
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pequeños los efectos son más severos debido a que al contacto con las partículas obstaculiza el paso del oxígeno, en términos de producción o crecimiento disminuye notablemente. (Blanco, 2004).
Temperatura: La temperatura del agua influye directamente sobre la biología de las truchas; especialmente en proceso de crecimiento y la actividad metabólica, influye en la concentración del oxígeno disuelto, la generación de (amoniaco) producto del metabolismo los que está en función del tiempo y grado de descomposición de los depósitos en fondo (Vásquez; Talavera; Inga, 2016).
La trucha en condiciones naturales puede vivir en aguas entre 4 y 23ºC. En tanto los límites para su crecimiento y desarrollo óptimos están entre 9ºC como límite inferior y 17ºC como límite superior, siendo la temperatura ideal para esta especie los 15ºC. El aumento de temperatura del agua, genera la disminución de concentración de oxígeno disuelto, requerimiento básico de la trucha para sobrevivir, considerados poiquilotermos, su actividad metabólica es proporcional a la temperatura del agua, siempre, claro este dentro de sus límites (Ing. Costales, 2015).
La trucha arcoiris, como todos los peces, no tiene capacidad propia para regular su temperatura corporal, esta depende del medio acuático en la que vive. La trucha en medios naturales puede vivir en aguas cuya temperatura esta entre 0° y 25°C. Sin embargo los límites entre los cuales su desarrollo y crecimiento son adecuados es 9°C como límite inferior y a 17°C como límite superior y la óptima es 15° C (Blanco, 2004).
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14.35 °C como temperatura máxima en el mes de marzo, teniendo un promedio anual de 13° C (Dejoux & Iltis, 1991).
Potencial de Hidrogeno pH: Es fundamental considerar el valor absoluto del pH como de sus variaciones o fluctuaciones. (…) debe ser lo más estable dentro
del rango 6.5 a 8.0 ya que las variaciones lesionan o estresan a la trucha. (Blanco, 2004) .
Para desarrollar la crianza de las truchas las aguas con valores de pH neutros o ligeramente alcalinas son las más optimas garantizando el desarrollo satisfactorio de 6.5 a 8.6 y el óptimo de 7.0 a 8.5. (Pozos, 2010.).
El pH muestra la reacción ácida y básica de una propiedad de carácter químico como es el del agua. Los valores deseables del pH deben estar en un rango de 6.5 a 9, para la producción de la trucha, inferiores a 6.5 o mayores a 9.5 la reproducción se restringen. Mientras que con un pH por debajo de 4 se presenta la muerte ácida de los peces, y por arriba de 11 la muerte alcalina (Ing. Costales, 2015).
15 Nitritos: Es un parámetro que se debería tener especial cuidado por ser considera un agente contaminante por su gran toxicidad dependen de la cantidad de concentración de cloruros, temperatura y oxígeno, por ello es recomendable que los valores no deben superar 0.1ppm, de lo contrario limitara la alimentación y restringiendo la concentración de amonio y su transformación a nitratos en el agua, es por ello en la acuicultura tiene gran importancia los compuestos nitrogenados por ser tóxicos y la fuente principal es la excreción (Blanco, 2004).
Los nitritos, no suele registrarse en ambientes naturales, sin embrago en la acuicultura las concentraciones de amoniaco y nitritos con faciliada pueden alcanzar concentraciones toxicas, siendo las truchas más sensibles a los nitritos por tanto los cuidados son más estrictos (Lewis Morris, 1986).
Los nitritos, amoniaco y nitratos están relacionados a través del proceso de nitrificación, la oxidación biológica del amoniaco a nitrato. Bajo condiciones aeróbicas el amoniaco (NH3) se oxida rápidamente a nitrito (NO< por la acción
bacteriana de las Nitrosomonas, de acuerdo con la siguiente ecuación:
2NH3 + 3O2 2NO2 + 2H+ 2H2O
Los nitritos, a su vez, se oxidan a nitrato (NO3-) por la acción bacteriana de
Nitrobacter
2NO2+ 2O2 2NO3
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ocurre con facilidad, es por esta razón que las concentraciones de nitritos son bajas o nulas (Russo & Thurston, 1991).
La oxidación de nitrito a nitrato en sistemas donde se recircula el agua no se da con rapidez, lo que genera la acumulación de nitritos fundamentalmente tóxicos, los parámetros que afectan la conversión de nitritos es el pH, temperatura, oxígeno disuelto, cantidad de bacteria nitrificante y la presencia de agentes inhibitorios como ácido nitroso y amoniaco.
En solución acuosa se establece el siguiente equilibrio:
NO- 2+H+=HNO2
Esta ecuación de equilibrio es influenciado por el pH, en proporción que H~ va en aumento, la concentración de nitrito ionizado (NO2) descenderá,
desplazando el equilibrio hacia un aumento en la formación de ácido nitroso (HNO2).
17 Solidos sedimentables: La generación de residuos sólidos pueden ser medidos o evaluados tomando en consideración la excreción de los peces, alimento no ingerido y la biomasa bacteriana (Timmons et al., 2002).
Los sólidos son de origen orgánico, esto significa que son responsables del cambio químico que presenta el agua al estar en contacto con ellos, por lo que es transcendental eliminar estos sólidos lo antes posible del sistema, ya que con ello se disminuye la concentración de materia orgánica y especies nitrogenadas hasta en un 60% (Timmons et al 2002).
Sistemas de cerrados de truchicultura
Este tipo de sistema proponen para la eliminación de compuestos nitrogenados, el uso de filtros percoladores basándose en tasa de remoción de amonio y consumo de alimento por los peces, cuando se tienen bajas densidades y bajo las siguientes condiciones Wheaton et al. (2000):
1. Un cultivo de trucha con peso promedio final máximo de 1 kg y 43 cm de longitud promedio.
2. La temperatura del sistema se consideró entre 10 y 12 grados centígrados.
3. Los peces se alimentan con un 2% de su biomasa.
4. La densidad máxima en el sistema es de 50 kg/m3, y la carga máxima es de 150,000 kg de peces por m3/s.
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consumido se necesita 0.21 kg de oxígeno y se generan 0.28 kg de CO2, 0.3 kg de sólidos y 0.03 kg de nitrógeno amoniacal.
También se considera otra propuesta, Malone et al. (2000) donde plantea la eliminación de sólidos y de iones nitrogenados utilizando filtros granulares expandibles flotantes similares a filtros de arena. En esta alternativa se relacionan la concentración de contaminantes en el agua de entrada al filtro con el alimento proveído a los organismos acuáticos. Estas unidades tienen dos funciones: la captura de sólidos (por mecanismos de sedimentación, intercepción y adsorción) y la biofiltración a través de biopelícula fija (donde cada perdigón proporciona un área específica para el crecimiento de bacterias).
Acuicultura.
“La acuicultura es la actividad que íntegra la tecnología para la siembra y
producción de especies de peces que comprende el ciclo biológico parcial o completo, el cual se desarrolla en un medio controlado y seleccionado cuidadosamente pueden ser ambientes acuáticos naturales o artificiales en aguas marinas, dulces o salobres, esta actividad está orientado no solo a la producción sino también a la siembra, resiembra, que permitan recuperar las especies nativas o endémicas y el desarrollo de la investigación” (Klaur &
Zevillanos, 2004).
Clasificación de la acuicultura según su manejo o cuidado:
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Acuicultura semi-intensiva: este tipo de cultivo utiliza alimentación suplementaria preparada a base de insumos locales o subproductos agrícolas, que permite mejorar la alimentación natural, tiene un tipo de manejo tecnificado y acondicionamiento del medio.
Por tanto las técnicas de cultivos extensivos y semi-intensivos solo resultan apropiados para peces planctivoros, omnívoros, o cuyo medio alimentación sean de organismos bentónicos, flotantes o de detritos, y no son idóneos para peces con grandes requerimientos proteicos, tal es el caso de cultivo de truchas, o que no estén adoptados, desde la perspectiva de la anatomía, estructura fisiológica o de comportamiento, para ingerir tipos de alimentos (FONDEPES, 2014).
Acuicultura intensiva: es un tipo de cultivo que tecnología avanzada además de tener un manejo de mayor nivel que permita el control que permitan lograr excelentes resultados en cuanto a la producción por unidad de área, suministrando alimentación balanceada como dieta principal (El Peruano, 2001).
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monitoreados son la temperatura, concentración de oxígeno disuelto, pH, alcalinidad, nitrógeno amoniacal y la turbiedad (FONDEPES, 2014)
Actividad truchícola:
Es una de las principales actividades económica en la región Puno. La trucha es una variedad de peces que se identifica por tener el cuerpo protegido con finas escamas y de forma alargado (forma de huso), la tonalidad de la trucha se modifica de acuerdo al ambiente en que vive, edad, estado de maduración sexual y otros elementos, como por ejemplo la dominio del ambiente en riachuelos obscuros presentan color plomo oscuro en tanto que en un estanque bien expuesto a la radiación solar ofrece una coloración mucho más clara, verde oliva en su parte superior luego una franja rojiza para afinar con el abdomen blanco; (Produccíon, 2009).
El desarrollo biológico de la trucha tiene 5 etapas:
- Huevo: en esta epata la eclosión del alevín será es los 31 días aproximadamente condicionado por la temperatura del agua en tiempo real, esta puede variar entre 8 y 12ºC considerada optimo o puede ser mayor.
- Alevín: este período dura entre 14 y 20 días y hace referencia al pez justo después de salir del huevo, Son peces pequeños que miden de 3 cm - 10 cm, cuyo peso oscila entre 1.5 – 20 gramos.
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- Juvenil: periodo en el que los organismos tienen íntegramente las características de los adultos. La diferencia con los adultos es en que aún no han madurado sexualmente. En esta etapa miden entre 10cm - 15cm. Con peso de 20 gr - 100 gramos generalmente.
- Adulto: en esta etapa las truchas maduran entre 15-18 meses de edad dependiendo de los ambientes de vida. Esta etapa permite la comercialización el peso promedio esta alrededor de los 200-500 gramos. (Produccíon, 2009).
Efecto ambiental
Derivación por virtud de una causa, medible sobre algún elemento del ambiente provocada o inducida por cualquier acción antrópica (MINAM, 2016).
Efectos ambiental de acuicultura – piscicultura
(…) la piscicultura intensiva podría tener un impacto negativo sobre el
ecosistema acuático, entre otros aspectos como la depósito de materia orgánica en los fondos de cultivo, originados por las excretas, materia orgánica muerta y la fracción de alimento no consumido (Buschmann A. , 2001).
22
El sistema de cultivo en jaulas con un buen diseño y adecuada gestión puede representar una alternativa (aunque limitada) para la acuicultura. En ocasiones la producción intensiva de acuicultura continental o extensiva de peces en jaulas podría estar concordancia con el uso sostenible de los recursos naturales (Manual de Acuicultura, 2006).
El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente advierte que la introducción de especies, en ambientes distintos de los originales, (…) causa
deterioro ambiental completo tras la destrucción del hábitat. En muchas ocasiones, las especies introducidas o foráneas alteran gravemente los ecosistemas naturales convirtiéndose en un problema ambiental relevante (Elvira & Almodóvar, 2010).
Degradación medioambiental por prácticas acuícolas
(…) el desarrollo de las actividades acuícolas transgrede la biodiversidad
cuya conservación es preocupante a nivel mundial porque su pérdida disminuiría drásticamente la calidad de vida de los seres humanos. El principal responsable de la escasez de la biodiversidad marina y aguas dulces es el hombre cuyas causas están ligadas generalmente a la acuicultura, una alternativa para mejorar la acuicultura es a través de la hibridación, considerado por algunos acuicultores como una de las alternativas para los problemas de baja producción, lo que a su vez representa este tipo de especies cultivados podrían salir al medio natural e intercambiar genes y generar consecuencias poco fáciles de pronosticar (Bordehore, 2005).
23
esta actividad genera impactos negativos para el ambiente llevando a la degradación: como el uso de inmensas cantidades de agua elemento fundamental que esta a su vez recibe gran cantidad de desechos provenientes de la alimentación no ingerida acumulándose en fondo deteriorando hábitats de especies, otro factor que también se introducen a través de esta actividad son los antibióticos y sustancias químicas al ecosistema acuático, una vez procesado se genera inmensas cantidades residuos producto de las faenas lo cual termina en cursos de agua quedando disueltos los nutrientes que contribuyen a fenómenos de eutrofización (Buschmann A. H., 2001).
La huella ecológica que se considera en un centro de cultivo tiene un predominio en el medio ambiente diez mil veces superior a su superficie. Este impacto tiene un costo ambiental, económico y social y el cuestionamiento surge es si esto es sustentable en el transcurso del tiempo (Buschmann A. H., 2001).
Sostenibilidad en acuicultura
La expresión "sostenibilidad" o también "desarrollo sostenible", (…) son términos que implican un medio habitable a largo plazo con respeto fundamentado en tres componentes: preservación del ambiente, los ingresos económicos y la equidad social, en la acuicultura también se relacionan con estos aspectos (Manual de Acuicultura, 2006).
24 2.3. Marco conceptual
La trucha (Oncorhynchusmykiss).
Es trucha es una de las especies de salmónidos que tiene la facilidad de adpatarse y de controlar su ciclo biológico en cautiverio, por poseer un cuerpo alargado, protegido por mucus y escamas, (Klaur & Zevillanos, 2004), considerada una especie carnívora e insaciable, en cautiverio pueden modificar con facilidad a alimentos concentrados como los gránulos secos o pelets (Stickney, 2000).
Alimentación
La composición del alimento balanceado para truchas debe ser similar al alimento natural en su concentración nutricional, a fin de lograr el máximo crecimiento y desarrollo en el menor tiempo posible. En truchicultura se utilizan alimentos con diferentes tenores de proteína, según la formula o el tipo, el tiempo que se debe utilizar cada tipo de alimento, tiene relación directa con el tamaño del pez en sus diferentes estadios (FONDEPES, 2014)
Reglas de alimentación a considerar:
La tasa de suministro es diario está en función del peso, tamaño, estadio sexual, la densidad de siembra y la temperatura que permite calcular la cantidad diaria a suministrar en un estanque o jaula, este cálculo se podría realizar mediante el índice de conversión alimenticia (cantidad de alimento que come y se transforma en peso vivo). (Produccíon, 2009).
Cálculo de la ración
25
- La biomasa alojada en el estanque o jaula. - El peso unitario del pez; y
- La temperatura del agua.
Estos datos se obtienen de los muestreos (semanal o quincenal). En la práctica consiste en completar el siguiente cuadro:
Tabla N° 2: Cálculo de Biomasa
ESTANQUE Biomasa (kg)
Promedio de (peces/kg) NTP (número total de peces) Peso unitario (gramos) Talla (cm)
Ración (kg/día) Tipo de alimento
La biomasa se obtiene con la siguiente formula Biomasa = NTP/PROMEDIO El peso Unitario se obtienen con la siguiente fórmula: PU=1000gramos (1kg)/Promedio (peces/kg).
Talla:Se calcula del muestreo de 10 o 20 peces, con la ayuda de una regla (Ictiómetro).
Carbono en estanques de peces
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profundidad del estanque, los microrganismos y las practicas alimenticias que en exceso disminuiría la capacidad metabólica del estanque deriva a la acumulación de compuestos orgánicos deteriorando la calidad física, química y biológica del agua. El fitoplancton es el principal medio de retención del CO2 (Ladino Orjuela, 2011).
De acuerdo con (Lampert W, 2007), en el proceso de la fotosíntesis, el fitoplancton es capaz de captar carbono tanto del CO2 disuelto en el agua
como del ion bicarbonato. La capacidad está en relación a la disponibilidad de componentes metabólicos por algunas microalgas que admiten en situaciones de pH básicos con insuficiente presencia de CO2, hacer uso del
bicarbonato.
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
6HCO3- + 6H_ C6H12O6 + O2
La fotosíntesis en situaciones nocturnas se invierte el fitoplancton consume O2 y libera CO2 induciendo a la declinación del pH, acidificando el
27 CAPITULO III: PROCEDIMIENTO - METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
3.1. Diseño de la investigación
Investigación cuantitativa
Este tipo de investigación realiza relaciones causales que presuman una explicación lógica del tema de investigación está establecida en muestras representativas de una población, para realizar el análisis de datos se utiliza la estadística.
La presente investigación es de tipo correlacional se sustenta en aportar indicios sobre las posibles causas, es decir solo se observan variaciones que ocurren naturalmente de un determinado suceso, se utilizan cálculos estadísticos haciendo mediciones de los factores para relacionarlo, asimismo se puede incluir control de variables, este método generalmente es empleado cuando no es posible emplear el método experimental, en conclusión el método correlacionar no pretende establecer una explicación completa de la causa – efecto solo adopta indicios.
3.2. Método o métodos de investigación
28
de agua de las truchas cada 6 días debido a que las truchas no ingerían alimentos y permanecían quietos en solo lugar bioindicador que determino el cambio de agua para conservar la integridad de las truchas.
Medición de parámetros.- La medición de parámetros se realizó al inicio y progresivamente hasta el día 6 aproximadamente cuando se realizaba el cambio de agua del acuario de las truchas, los parámetros cuya medición se realizó in situ el pH, Temperatura, se utilizando los sensores del multiparametro, la turbidez se utilizó el turbidimetro, los la concentración de los sólidos sedimentables se realizó las medidas través del cono imhoff.
Análisis de parámetros.- las muestreas de agua obtenidas del acuario se utilizó los materiales y equipos del laboratorio de Calidad Ambiental de la Universidad Néstor Cáceres Velásquez, aplicando para análisis del Oxígeno Disuelto, y la Demanda Bioquímica de Oxigeno el método volumétrico haciendo uso de las botellas Winkler, mientras para nitratos y fosfatos se utilizó el método colorimétrico. A continuación se detalla el procedimiento y técnica de cada parámetro.
- Parámetros físicos
29
- El cono de Imhoff se llena con la muestra bien homogeneizada, hasta la marca de 1 litro.
- Por un tiempo 45 minutos se deja sedimentar, removiendo suavemente las paredes del cono con una varilla o por medio de rotación.
- Luego se mantiene en reposo durante 15 minutos más.
- Se registra el volumen de sólidos sedimentados en la parte inferior del cono. El resultado se expresa en mililitros de partículas sedimentadas por litro de muestra.
Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 1: Medición de la concentración de solidos sedimentables de la actividad truchicola en condición de laboratorio.
Temperatura: para medir este parámetro se obtuvo muestra de agua en envase, se utilizó el multipametro portátil, “HACH” se utilizó dos sensores de
uno para la medir la temperatura y el otro para el pH antes de utilizar el sensor en la muestra de agua se tiene que lavar con agua destilada y secar con papel secante, el procedimiento realizado es:
30
- Se coloca la muestra, en la que se ha introducido una varilla agitadora teflonada (imán), en un agitador magnético, y se agita.
- Luego se procede a leer el valor del pH una vez que se estabilice en pH-metro con compensación de temperatura.
Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 2: medición de la variación de la temperatura de la actividad truchicola en condición de laboratorio.
31 Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 3: Medición de la concentración turbidez de la actividad truchicola en condición de laboratorio.
- Parámetros químicos
pH: el equipo que se utilizó el método del potenciómetro, el equipo utilizado es el multiprametro portátil “HACH” cuyo electrodo es sensible a los iones
hidrogeno, los resultados obtenidos se incrementan en función del transcurso del tiempo.
Fuente: Elaboración propia.
32
Fosfatos (PO43-): El método aplicado para realizar el análisis fue el método
azul ácido ascórbico aplicando la técnica de colorimetría, utilizando el equipo colorimétrico portátil multipametrico, los resultados obtenidos varían entre 0mg/l hasta 1.33mg/l.
Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 5: Análisis de muestra de agua para determinar la concentración de fosfatos de la actividad truchicola en condición de
laboratorio.
Nitratos (NO3-): Para realizar el análisis de este parámetro y determinar la
33 Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 6: análisis de muestra de agua para determinar concentración de nitratos de la actividad truchicola en condición de
laboratorio.
- Parámetros biológicos
Demanda Bioquímica de Oxigeno: Es el requerimiento de la cantidad de oxigeno de los microorganismos para la estabilización de la materia orgánica bajo condiciones de tiempo de 5 dias y temperatura a 20 ° C y a obscuras.
DBO5 (mg/l) = Oxígeno Disuelto Inicial – Oxígeno Disuelto Final.
Método iodométrico o de winkler
Este método permite determinar la DBO5 y OD, cuyo procedimiento es que
34 Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 7: determinación de la concentración de la DBO5 y
resultados promedio de la actividad truchicola en condición de laboratorio.
Oxígeno Disuelto: El (OD) es fundamental para garantizar la vida acuática como los microorganismos y otras formas de vida aeróbica, no obstante que el oxígeno es soluble en el agua por tanto la cantidad está determinado por la solubilidad y presión parcial del gas, temperatura, la pureza del agua (salinidad y solidos suspendidos). Por tanto la concentración de OD aguas naturales obedecen a las características fisicoquímicas y la actividad bioquímica de los organismos.
Método y Procedimiento
35
En seguida que el precipitado se haya asentado en el fondo de la botella y se haya logrado fijar el oxígeno se debe esperar 30 minutos pero no esperar más de 6 horas para analizar el oxígeno de la muestra.
Se adiciono 1 ml de ácido sulfúrico concentrado y fumante (SO4H2) a la botella que contiene la muestra se tapó y se mezcló para que el precipitado se disuelva y el Iodo se libere.
Con una pipeta volumétrica esterilizada se pipeteo 50 ml de muestra y se trasladó a un matraz Erlenmeyer de capacidad 250 ml.
Se procedió a la titulación con una solución valorada de tiosulfato de sodio hasta lograr un color amarillento muy pálido, se adiciono 0.5 ml del indicador que es una solución de almidón y se continuó con la titulación hasta que el color azul desaparezca alcanzando un color transparente, este es el punto final o de equilibrio. Se Anotó el volumen consumido de la solución titulante obteniendo los resultados.
Fuente: Elaboración propia.
36 3.4. Población y muestra
El presente proyecto de investigación no tendrá muestra ni población debido a que se realizara a escala laboratorio y las cantidades de siembra varían en función de la densidad kg/m3 que se realiza en el lago Titicaca u otros
cuerpos de agua como lagunas y ríos, es por ello para esta investigación se trabajó en condiciones controladas la crianza de 3 unidades de trucha en etapa juveniles a adultos en un acuario de vidrio de 8mm cuyas medidas son 1 x 0.50 x 0.50 m con volumen de 170 litros de agua.
3.5. Técnicas e instrumentos para la recolección de datos
Ficha de registro: Esta ficha permitió apuntar los datos del crecimiento de la trucha, dosis o cantidad de alimentación proporcionada, además de la medición de los parámetros físicos, datos de toma de muestras y resultados de análisis de laboratorio de los parámetros químicos y biológicos del agua durante el proceso de crianza de las truchas en condiciones controladas.
Observación:Es técnica permitió la adquisición activa de información a partir de los sentidos respecto al comportamiento de las truchas en el acuario durante todo el proceso de investigación, además de los datos empíricos o cualitativos como la ración y frecuencia de alimentación, asimismo permitió calcular el tiempo de recambio del agua, prestando especial atención a la variación de la transparencia del agua y el comportamiento de las truchas.
37
de los sólidos, la suministración de alimento ingerido por las truchas dentro del acuario.
3.6. Procedimiento metodológico
Para realizar la simulación de la actividad truchícola se realizó de la siguiente manera:
Primero: Para obtener la información primaria se realizó las mediciones de parámetros insitu y la toma de muestras para el análisis respectivo en laboratorio a continuación se realiza la descripción del proceso:
Segundo: se realizó la adquisición de las tres unidades de truchas en un acuario de 1 x 0.5 x 0.50m se acumuló (verter) un volumen de 170 litros de agua subterránea, manteniendo constante esta cantidad de agua.
38
Cuarto: El cálculo de la ración de alimentación se realizó en función de la biomasa de las truchas que corresponde al 2% del peso total, con régimen de alimentación de dos veces al día mañana y tarde.
Quinto: para garantizar la aireación del agua se puso una compresora de aire de 4 salidas de una capacidad de 38 l/m.
Sexto: para controlar la turbidez generada por el alimento no ingerido y la excreción de la truchas se puso filtro de piedra en la base de acuario así como un filtro de acuario que permitiera la absorción de solidos suspendidos
Séptimo: El muestreo para el análisis de los parámetros se realizó a diario llevando los resultados obtenidos a una ficha de registro que permitió consolidar los datos, considerando que en el acuario no hubo recirculación del agua por tanto se ha tenido especial consideración en el cambio y recambio del agua cada 6 días, considerando algunos indicadores como el comportamiento de las truchas, el cambio de la transparencia del agua, y la acumulación de sólidos sedimentables en el fondo del acuario.
Muestreo de agua: el muestreo del agua para la medición y análisis se realizó a diario cuyos resultados se registraron en fichas para poder procesarlo una vez finalizado el trabajo de investigación.
Medición de parámetros físicos: la medición de los parámetros físicos se realizó en forma directa e inmediata, como son el pH, Temperatura, Turbidez, utilizando los equipos del multiparametro portátil, turbidimetro.
39
método volumétrico para determinar la OD, DBO5, Solidos sedimentables,
mientras que para fosfatos y nitratos se aplicó la técnica colorimétrica para determinar la concentración de estos nutrientes.
3.7. Validación de la contratación de hipótesis
Para la validación de la hipótesis se utilizó el programa estadístico JASP aplicando el método de correlación de matrices que permite verificar el nivel de significancia entre dos variables relacionadas, a través del Coeficiente de Pearson es la estadística de prueba que mide la relación estadística, o asociación, entre dos variables continuas. Es conocido como el mejor método para medir la asociación entre variables de interés porque se basa en el método de covarianza. Proporciona información sobre la magnitud de la asociación o correlación, así como la dirección de la relación. Por tanto para la validación de hipótesis se plantea las siguientes premisas:
a) H0: Los efectos ambientales de la actividad truchícola no están asociados
a la variación considerable de los parámetros físicos, químicos y biológicos del agua, en condiciones laboratorio.
b) Ha: Los efectos ambientales de la actividad truchícola están asociados a
la variación considerable de los parámetros físicos, químicos y biológicos del agua, en condiciones laboratorio.
c) El nivel de significancia a considerar es 0.05
40 3.6. Plan de recolección y procesamiento de datos
41 CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN
RESULTADOS
Variación de los parámetros de la calidad de agua por la actividad
truchícola simulada en laboratorio para la validación de la hipótesis.
Para la validación de la hipótesis se consideró 5 variables, cuyos valores obtenidos en las tablas se puede apreciar que los resultados obtenidos de la correlación de variables con el método Pearsons, cuyo del nivel de significancia
planteado es =0.05.
La correlación de Pearson pretende medir de manera lineal las variables aleatorias. Para ajustar los datos obtenidos se aplicara la regresión lineal a las variables procesadas con la correlación Pearson, con esta técnica se pretende inferir datos a partir de otros y encontrar una variable como se puede observar en los siguientes cuadros.
Tabla N° 3: Correlación de variables de la concentración de fosfatos según la generación solidos sedimentables.
V1: solidos sedimentables
V2: fosfatos
Pearson Correlations
SOLIDOS SEDIMENTABLES (mg/l)
FOSFATOS (mg/l) Pearson's r 0.976 ***
p-value < .001
* p < .05, ** p < .01, *** p < .001
Fuente: Elaboración propia
42
Regresión lineal
Resumen de modelo
Model R R² Adjusted R² RMSE
1 0.976 0.952 0.949 14.07
En la tabla se observa que existe grado de variabilidad entre la variable de generación de solidos sedimentables y la concentración de fosfatos del 95%, es una relación lineal positiva, mientras los sólidos sedimentables incrementan la concentración de fosfatos también incrementaran.
ANOVA
Model Sum of Squares df Mean Square F p
1 Regression 74387 1 74386.6 375.7 < .001
Residual 3762 19 198.0
Total 78149 20
En este cuadro se observa la relación significativa que existe entre la variable de solidos sedimentables y la concentración de fosfatos debido a que es menor a p=0.05.
Coefficients
Model Unstandardized Standard Error Standardized t p
1 (Intercept) 11.85 4.839 2.449 0.024
FOSFATOS(mg/l) 97.20 5.015 0.976 19.383 < .001
Cuando la concentración de fosfatos aumenta en 1 mg/l los sólidos incrementan en 11.85 mg/l
43 Tabla N° 4: Correlación de variables de la concentración de nitratos
según la generación solidos sedimentables
V1: solidos sedimentables V2: nitratos
Pearson Correlations
SOLIDOS SEDIMENTABLES (mg/l)
NITRATOS (mg/l) Pearson's r 0.724 ***
p-value < .001
* p < .05, ** p < .01, *** p < .001 Fuente: Elaboración propia
La relación de variación es del 72% con un nivel de significa menor a p=0,05
Regresión lineal
Resumen de modelo
Model R R² Adjusted R² RMSE
1 0.724 0.524 0.499 44.23
El grado de variabilidad entre las variables de solidos sedimentables y la concentración de nitratos, estadísticamente representa el 52%.
ANOVA
Model Sum of Squares df Mean Square F p
1 Regression 40977 1 40977 20.95 < .001 Residual 37172 19 1956
Total 78149 20
El nivel de significancia entre la relación de las variables de solidos sedimentables y la concentración de nitratos es significativa debido a que este valor es de p< .001, por debajo del valor p=0.05.
Coefficients
Model Unstandardized Standard Error Standardized t p
1 (Intercept) -79.17 37.01 -2.139 0.046
44
En conclusión, indica que la fuerza de asociación entre las variables es alta y el coeficiente de correlación es muy significativo.
Tabla N° 5: Correlación de variables de la concentración de DBO5 según la generación solidos sedimentables
V1: solidos sedimentables
V2: DBO5
Pearson Correlations
SOLIDOS SEDIMENTABLES (mg/l) DBO5 (mg/l) Pearson's r 0.830 ***
p-value < .001
* p < .05, ** p < .01, *** p < .001
Fuente: Elaboración propia
Según la Correlación de Pearson estadísticamente la variabilidad es de 83% cuyo nivel de significancia es menor a p=0.05.
Regresión lineal
Model Summary
Model R R² Adjusted R² RMSE
1 0.830 0.690 0.673 35.73
La variabilidad entre la generación de los sólidos sedimentables y la demanda Bioquímica de Oxigeno, es estadística representativa en 69%
ANOVA
Model Sum of Squares df Mean Square F p
1 Regression 53894 1 53894 42.22 < .001
Residual 24255 19 1277
Total 78149 20
45 Coefficients
Model Unstandardized Standard Error Standardized t p
1 (Intercept) -2781 441.0 -6.305 < .001 DBO (mg/l) 1465 225.5 0.830 6.498 < .001
En conclusión, indica que la fuerza de asociación entre las variables es alta y el coeficiente de correlación es muy significativamente.
Tabla N° 6: Correlación de variables de la concentración de turbiedad según la generación solidos sedimentables
V1: solidos sedimentables
V2: Turbiedad Pearson Correlations
SOLIDOS SEDIMENTABLES (mg/l)
TURBIDEZ (NTU) Pearson's r 0.828 ***
p-value < .001
* p < .05, ** p < .01, *** p < .001
Fuente: Elaboración propia
La correlación de las variables estadísticamente está representado por el 82% con un nivel de significancia menor a p=0.05.
Regresión lineal
Model Summary
Model R R² Adjusted R² RMSE
1 0.828 0.685 0.669 35.97
La relación de variabilidad entre las variables es de 68%, mientras los sólidos sedimentable incrementan la concentración de turbidez también va aumentando.
ANOVA
Model Sum of Squares df Mean Square F p
1 Regression 53563 1 53563 41.39 < .001
Residual 24585 19 1294
46
La correlación de las variables es significativa debido a que p=0.001 valor menor al planteado de p=0.05
Coefficients
Model Unstandardized Standard Error Standardized t p
1 (Intercept) 3.577 14.804 0.242 0.812
TURBIDEZ (NTU) 43.980 6.836 0.828 6.434 < .001
Entonces se concluye que la fuerza de asociación entre las variables es fuerte y el coeficiente de correlación es muy significativamente diferente (p=0.05).
En las tablas se puede apreciar que los resultados obtenidos de las correlación de variables el valor de < 0.001 respecto al nivel de significancia planteado =0.05.
Por tanto la decisión es aceptar la hipótesis alterna de la presente investigación debido a que en las correlaciones realizadas el valor de es menor a 0.05. En efecto se puede deducir que la actividad truchícola si afecta en la variación de los parámetros físicos químicos y biológicos de la calidad del agua.
En este sentido se acepta la hipótesis alterna planteada.
47 Descripción del proceso de desarrollo de la actividad truchícola en
condición de laboratorio.
Fuente: Archivo fotográfico propio.
Figura N° 9: Instalación de acuario
En la figura se observa el acuario la instalación del acuario de material de vidrio de 8mm de espesor cuyas medidas es de 1m de largo, 0.50m de base, 0.50m de lado con 0.34m de columna de agua equivalente al volumen de agua de 170 litros, con tres unidades de trucha de 17 cm aproximadamente con peso de 180 gr.
Fuente: Archivo fotográfico propio.
48
Para garantizar la sobrevivencia de las truchas se instaló un filtro de 220-240 voltios que permitió absorber los sólidos suspendidos que permita la disminución de la turbidez que puedan afectar a las branquias de las truchas durante los 6 días de cada cambio de agua, además se instaló una bomba de aire de 220 voltios con 4 salidas de 8mm de diámetro de los cuales solo dos salidas, cuya capacidad de bombeo es 38 l/min, por lo que el bombeo por hora fue 2280 l/h y durante los 6 días de recambio de agua de bombeo 328320 l/día apropiadamente, además se una bandeja de plástico malla y piedras para la retención - fijación de los sólidos sedimentables generados por el metabolismo de las truchas y la comida no ingerida para resguardar las condiciones acuícolas para las truchas.
Tabla N° 7: Condiciones o características de la actividad truchícola en condiciones de laboratorio.
CONDICIONES DE LA ACTIVIDAD TRUCHÍCOLA
TIEMPO DE OBSERVACIÓN (horas)
0 24 48 72 96 120 144
VOLUMEN DE AGUA (litros) 170 170 170 170 170 170 170 BIOMASA (gramos) 641.5 646.4 651.13 651.33 653.47 659.67 667.5 RACION (gramos) 11.72 11.73 11.74 11.74 11.74 11.75 11.79 REGIMEN DE
ALIMENTACION (N° Veces/día)
2 2 2 2 2 2 2
Fuente: Elaboración propia.
49
Peso de unidades de trucha Medida o talla de truchas
Peso de comda concentrada Regimen de alimentacion
Fuente: Archivo fotográfico propio.
Figura N° 11: Ración y régimen de alimentación
50 Fuente: Archivo fotográfico propio
.
Figura N° 12: generación de solidos sedimentables por la actividad truchícola en condición de laboratorio.
Los sólidos sedimentables en el acuario se generaron por la excreción de las truchas por la ración y régimen de alimentación proporcionado como se observa en las imágenes. Estos solidos se para poder ser medidos en el cono imhoff se realizó la acumulación de todos los días los que han sido absorbido por el filtro y el generado en el acuario en cada cambio de agua se hizo la recolección.
Según algunos estudios realizados como (Wheaton 2000) menciona que por cada kilo de alimento balanceado consumido se necesita 0.21 kg de oxígeno y se generan 0.28 kg de CO2, 0.3 kg de sólidos y 0.03 kg de nitrógeno amoniacal
51
El cambio de agua se realizaba cada 6 días en promedio debido al comportamiento de las truchas, mostrado poco movimiento en agua y la falta de apetito de las truchas, además de la coloración del agua, además de incremento de la turbidez.
El proceso de adaptación de las truchas al acuario tardo aproximadamente 3 días dentro de los cuales se observó comportamientos de estrés (saltos) y poca ingesta de alimentos.
Variación de los parámetros físicos, químicos y biológicos del agua en el
tiempo generado por la actividad truchícola en condición de laboratorio.
Parámetros físicos
Tabla N° 8: Estadística descriptiva de datos obtenidos de la actividad truchícola en condición de laboratorio.
PARAMETROS Media Desviación
Estándar Mínimos Máximos
T (°C) 13 0.87 11 14.4
pH 8.23 0.37 7.1 8.7
TURBIEDAD (NTU) 1.84 1.18 0.12 4.41
OD (mg/l) 5.28 1.16 3.41 7.45
DBO (mg/l) 1.96 0.04 1.87 2.02
NITRATOS (mg/l) 1.25 0.35 0.7 2
FOSFATOS (mg/l) 0.75 0.63 0 2.01
SS (mg/l) 84.33 62.51 0 198
BIOMASA (gr) 647.53 25.58 580.98 680
RACION (gr) 11.73 0.07 11.6 11.81
VOLUMEN DE AGUA (l) 170 0 170 170
Fuente: Elaboración propia
52
de hidrogeno 8.23±0.37, Demanda Bioquímica de Oxigeno 1.96±0.04 mg/l, estos dos últimos datos con variaciones mínimas.
Respecto a la biomasa se observa variaciones significativas con media entre 647.53±25.58 gramos, mientras que la ración de alimentación suministrada no presenta variación considerable 11.73±0.07gramos, para detallar la información obtenida a continuación en las figuras de presenta los resultados:
Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 13: variación de solidos sedimentables en la actividad truchícola en condición de laboratorio en el tiempo
En el grafico se observa que el incremento de los sólidos sedimentables es directamente proporcional con el tiempo, debido a medida que paso el tiempo los sólidos con un coeficiente de determinación de 0.90, indica que la tendencia es que vaya en incremento. Como menciona (Timmons 2002) la producción de los sólidos pueden ser medidos o estimados tomando en cuenta la excreción de los peces, el alimento no consumido y la biomasa bacteriana por tanto su origen es orgánico responsable del cambio químico que presenta el agua al estar en contacto con ellos. Al respecto (Stewart et al. 2006b; Pfeiffer et al. 2008) mencionan que el
0.00 25.67 51.67 87.00 112.67 138.67 108.67
y = 70.305ln(x) - 10.718 R² = 0.9059
-20.00 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00
0 24 48 72 96 120 144
CONCE N TRAC ION DE SOLIDOS SE DIME N TABLE S (m g/l)
53
depósito de residuos al interior del estanque puede producir asfixia parcial en los peces y favorecer un ambiente para la propagación de organismos patógenos.
Fuente: Elaboración propia.
Figura N° 14: Variación de la turbiedad en la actividad truchícola en condición de laboratorio según el tiempo
A medida que paso el tiempo la turbidez se va incrementando debido a la excreción de las truchas y a la ración de alimentación proporcionada no ingerida, el coeficiente de determinación es de R2= 0.77, lo que significa que la concentración
de la turbidez se ha incrementado en el tiempo.
Entonces como menciona (Blanco, 2004) se puede decir que la turbidez es ocasionada por partículas suspendidas y organismos, que pueden producir una disminución en la absorción de oxígeno por parte de las truchas, debido a que sus branquias se ven afectadas, los pequeños peces están más expuestas porque se irritan fácilmente al contacto con las partículas suspendidas, dificultando el transitó lo cual causa una disminución en la tasa de desarrollo de las truchas.
0.14 0.80 1.67 2.02 2.45 2.91 1.71
y = 1.2159ln(x) + 0.1885 R² = 0.7761
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
0 24 48 72 96 120 144
CONCE N TRAC ION DE T U RBIDE Z (NTU )
