Biofilter efficiency of Eichhornia crassipes in wastewater treatment of fish farming in Amazonia;
Eficiencia de Eichhornia crassipes como biofiltro en el tratamiento de aguas residuales de la piscicultura en el Amazonas

Fish is a very important part of the human diet in Amazonia. Near the growing cities, fish populations and individual size have decreased over the past decades. Alternatives to traditional and industrial fishing arise, including fish farming. Strategies to minimize the impact of fish farms on the environment are needed to have a regular and healthy fish supply. This is to avoid a reduction of biodiversity, a depletion of natural resources, and/or the induction of significant changes in the structure and functioning of adjacent ecosystems. Very little research has been performed on management of effluents as to maintain the quality of water resources. The present study aimed at testing the efficiency of the Amazonian aquatic macrophyte Eichhornia crassipes as a biofilter for the treatment of effluents from fish farming. In three filtering treatments (50%, 75% and 100% plant cover) and a control (0%), physical and chemical properties of the water were measured and analyzed in a nursery with fish after passing the biofilter system, with a hydraulic retention time of 24 hours. The analyzed variables showed no significant differences (p>0.05) among the treatments with 50-100% cover, indicating that 50% cover would be enough for a good efficiency of the biofilter. All parameters were reduced after passage of the biofilter under the presence of E. crassipes: 73.7% for electrical conductivity, 15% for pH, 84.5% for turbidity, 86.8% for nitrite, 69% for total phosphorus, and 77.8% for orthophosphate. The concentrations of total nitrogen, nitrate and ammonium ions were not significantly changed (p>0.05). We conclude that E. crassipes is effective in improving the quality of effluents from fish farming, with less efficiency for nitrogen compounds. Our treatment system can be adopted by small and medium-sized farmers, aiming at a sustainable employment of the activity.

El pescado es una parte muy importante de la dieta humana en el Amazonas. Cerca de las ciudades en crecimiento, las poblaciones de pescado y el tamaño individual han disminuido en las últimas décadas. Surgen alternativas a la pesca tradicional e industrial, incluyendo la producción de pescado en criaderos. Se necesitan estrategias para minimizar el impacto ambiental de dicha producción en criaderos para obtener un abastecimiento continuo de pescado saludable. Esto es para evitar una reducción de la biodiversidad, una reducción de los recursos naturales, y/o la inducción de cambios significativos en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas adyacentes. Se ha efectuado muy poca investigación sobre el manejo de efluentes para mantener la calidad de los recursos hídricos. El objetivo de este estudio fue investigar la eficiencia de la macrófita acuática del Amazonas Eichhornia crassipes como biofiltro para el tratamiento de efluentes, resultado de la producción de pescado familiar. Las propiedades físicas y químicas del agua se midieron y analizaron en un criadero con peces después de pasar por el sistema de biofiltro, con un tiempo de retención hidráulica de 24 horas. Se utilizaron tres tratamientos de filtrado (50, 75 y 100% de cobertura vegetal) y un control (0%). No hubo diferencias significativas (p>0,05) en las variables analizadas entre los tratamientos con 50-100% de cobertura vegetal, indicando que un 50% de cobertura vegetal sería suficiente para una buena eficiencia del biofiltro. Todos los parámetros se redujeron luego de pasar por el biofiltro con la presencia de E. crassipes: 73,7% para conductividad eléctrica, 15% para pH, 84,5% para turbidez, 86,8% para nitrito, 69% para fósforo total, y 77,8% para ortofosfato. Las concentraciones de nitrógeno total, y de los iones nitrato y amonio no cambiaron (p>0,05) significativamente. Concluimos que E. crassipes es efectivo para mejorar la calidad de los efluentes que provienen de los criaderos de peces, con una menor eficiencia para los compuestos nitrogenados. Nuestros resultados pueden ser utilizados por productores de pequeña a mediana escala, pensando en un empleo sostenido de la actividad.