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Investigadores del
ARS han inventado un bioreactor que elimina los nitratos de las aguas
residuales de la producción de cerdos, permitiendo que el agua pueda ser
reciclada para utilización en el riego.
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Reduciendo la descarga de nitratos en los
ecosistemas río abajo
Por
Ann Perry 27 de
enero
Científicos del
Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) están descubriendo
maneras de parar el flujo de nitratos llevados de los campos agrícolas a
las fuentes regionales de agua superficial y agua subterránea.
Los nitratos provienen principalmente de los fertilizantes de
nitrógeno que no son absorbidos por los cultivos. Después de que
los nitratos son lavados del suelo, ellos fluyen en desagües
subterráneos que dirigen el agua excesiva fuera de los campos de
cultivos.
Pero estos desagües subterráneos pueden facilitar el paso
del escurrimiento lleno de nitratos al Golfo de México, la Bahía
Chesapeake y otros cuerpos de agua. Cuando el escurrimiento entra en estas
áreas, puede intensificar el desarrollo de "las zonas muertas"
deficientes de oxígeno, una condición llamada hipoxia.
Líder de investigación
Patrick
Hunt, ingeniero agrícola
Kenneth
Stone, y científico del suelo
Matias
Vanotti con el ARS desarrollaron un proceso para desnitrificar el
escurrimiento lleno de nitratos en los desagües subterráneos antes
de que el escurrimiento llegue a los ecosistemas acuáticos río
abajo. Los investigadores crecieron y encapsularon algunas bacterias
desnitrificadoras en geles de polímeros y verificaron sus tasas de
desnitrificación. El producto resultante se llamó el sedimento
inmovilizado de desnitrificación, o IDS por sus siglas en inglés.
Ellos luego crearon un bioreactor colocando el IDS en un
pequeño cilindro reactor. El grupo probó el bioreactor en el
campo, donde las concentraciones de nitratos en el escurrimiento tenían
un promedio de 7,8 miligramos por litro.
Hunt e ingeniero ambiental
Kyoung
Ro con el ARS determinaron que el tiempo de retención
hidráulica (TRH)--cuánto tiempo el agua de drenaje del campo se
quedó en el bioreactor--es imprescindible en el proceso de
desnitrificación. Con un TRH de una hora, el 50 por ciento del
nitrógeno fue eliminado del escurrimiento. Cuando el TRH se
aumentó a más de ocho horas, la eficacia de sacamiento de nitrato
se acercó al 100 por ciento.
El grupo concluyó que la tasa diaria de sacamiento de nitrato
de un bioreactor con una capacidad de un metro cúbico podría ser
aproximadamente 94 gramos por metro cuadrado de nitrato del escurrimiento de
campo. Esta tasa es significativamente más alta que las tasas de
sacamiento reportadas con la utilización de pantanos de arroyos,
pantanos de tratamiento, o bioreactores a base de madera.
Hunt, Ro, Stone, y Vanotti trabajan en el
Centro
de Suelo, Agua y Plantas de las Llanuras Costeras mantenida por el ARS en
Florence, Carolina del Sur.
Lea
más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural
Research' de enero del 2009.
ARS es una agencia de investigaciones científicas del
Departamento
de Agricultura de EE.UU.
