Gestión de los ciclos de PH para mantener la salud animal

El pH ideal para la mayoría de las especies acuícolas está entre 6,0 y 8,5.

El nivel de pH de los estanques está influenciado por factores como el tiempo, la vegetación y la actividad de aireación.

El agua pura se ioniza igualmente en iones de hidrógeno e iones de hidroxilo. A medida que aumenta la concentración de iones de hidrógeno, la concentración de iones de hidroxilo debe disminuir y viceversa. El agua es ácida si su concentración de iones de hidrógeno es mayor que su concentración de iones de hidroxilo, y alcalina si es al revés. Por supuesto, el agua pura es neutra, ni ácida ni alcalina.

Para evitar la aparición de concentraciones muy bajas de iones de hidrógeno e hidroxilo, es común utilizar el pH o el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno como sustituto de la concentración. La concentración de iones de hidrógeno en agua pura 10-7 molar es un logaritmo negativo de 7. Este pH es el punto medio o neutro en la escala de pH.

Las aguas con pH más bajo son ácidas y las aguas con pH más alto son básicas. La concentración de iones de hidrógeno aumenta diez veces con cada disminución del pH porque la escala es logarítmica. Por ejemplo, las concentraciones de iones de hidrógeno a pH 6, 5 y 4 son 10, 100 y 1000 veces más altas, respectivamente, que a pH 7. Lo contrario es cierto para las concentraciones de iones hidroxilo.

PH del agua natural

El pH del agua natural suele estar entre 5,0 y 9,0, pero a veces se presentan valores más bajos y más altos. El pH del agua de lluvia suele ser de aproximadamente 5,6 porque está saturado con dióxido de carbono, que tiene una reacción ácida en el agua. El pH más bajo en el agua de lluvia puede ser causado por la contaminación del aire, especialmente la contaminación atmosférica con compuestos de azufre provenientes de la combustión de combustibles fósiles, que se oxidan a ácido sulfúrico.

Los sulfuros en algunos suelos y formaciones geológicas se oxidan para formar ácido sulfúrico, lo que resulta en condiciones altamente ácidas (pH 2 a 4) en el agua expuesta a las formaciones. En suelos muy lixiviados, las bases son deficientes y la alcalinidad y pH del agua en contacto con ellas es baja hasta 5. El pH de aguas con altas concentraciones de sustancias húmicas también puede ser bajo.

El suelo puede contener sustancias básicas como piedra caliza, silicato de calcio y feldespato, que son solubles en agua para aumentar la alcalinidad y el pH. El pH del agua tiende a aumentar con mayor alcalinidad y sólidos totales disueltos. El pH de las aguas secas y semisecas suele estar por encima de 7,5 u 8,0. El pH del agua de mar normal también está cerca de 8.0.

Acidez, basicidad

Es importante distinguir entre acidez y alcalinidad o alcalinidad, que se define entre la escala de pH (Figura 1) y las variables de acidez del agua acidez mineral, acidez total y alcalinidad total (Figura 2). El dióxido de carbono generalmente no puede reducir el pH del agua a 4.5, y se dice que el agua con un pH más bajo contiene acidez mineral, generalmente ácido sulfúrico. El dióxido de carbono está presente en el agua hasta un pH de 8,3, por lo que el agua con un pH entre 7,0 y 8,3 contiene acidez, aunque es básica en una escala de pH.

Figura 1: pH ideal para la mayoría de las especies acuícolas. Figura 2: Variables de calidad del agua y pH.

La alcalinidad del agua se debe a las bases titulables de la muestra, principalmente bicarbonato y carbonato. El bicarbonato puede estar presente en agua hasta un pH de 4.5, por lo que el agua con un pH entre 4.5 y 7.0 contiene alcalinidad, a pesar de ser ácida en la escala de pH. El carbonato no está presente en el agua hasta que el pH sube por encima de 8,3. La alcalinidad ayuda a amortiguar el agua contra el cambio de pH, y parte del carbono del bicarbonato está disponible para que las plantas lo utilicen en la fotosíntesis.

Acuicultura, fluctuaciones de pH

El pH ideal para la mayoría de las especies de acuicultura está entre 6.0 y 8.5 (Figura 1). Los valores de pH más bajos pueden conducir a un crecimiento más lento, una supervivencia más pobre y una mayor susceptibilidad a las enfermedades en las especies acuícolas. Las excursiones cortas diarias con un pH superior a 8.5 son comunes en los estanques y no dañan a las especies acuícolas. La exposición prolongada a pH 9.0 o más tiene un efecto similar al pH subóptimo. Los puntos ácido y de muerte de la mayoría de las especies son pH 4 y pH 10, respectivamente.

Las fluctuaciones diarias del pH en los estanques son el resultado de la purificación del dióxido de carbono por las plantas durante el día para su uso en la fotosíntesis y la liberación de dióxido de carbono en el agua por la respiración durante la noche. Debido a que el dióxido de carbono tiene una reacción ácida, el pH suele ser más bajo a primera hora de la mañana. A primera hora de la tarde, aumenta a un máximo y disminuye por la noche (Figura 3). Las grandes fluctuaciones diarias del pH se ven favorecidas por las densas floraciones de fitoplancton y el agua de baja alcalinidad y amortiguación débil. Los estanques de acuicultura suelen tener densas floraciones de plancton y, por lo tanto, deben encalarse si la alcalinidad total es inferior a 50 mg / l.

Figura 3: Ciclo diario de pH en acuicultura.

El pH diario suele ser más alto en aguas superficiales bien iluminadas, donde la fotosíntesis se produce más rápido que en aguas más profundas. La excepción es el agua limpia de las malas hierbas bajo el agua, donde el pH de los fondos de las malas hierbas es más alto. Por supuesto, la aireación mecánica de los estanques de acuicultura perturba la columna de agua y, a menudo, evita las diferencias de pH relacionadas con la profundidad.

Cuando el pH sube por encima de 8,3, no hay dióxido de carbono libre, pero las plantas reciben carbono inorgánico del bicarbonato para la fotosíntesis. La eliminación de carbono del bicarbonato provoca la liberación de iones carbonato en el agua y la hidrólisis del carbonato hace que el pH aumente aún más.

La mayoría de las aguas tienen suficiente calcio para limitar la concentración de carbonato a través de la precipitación de carbonato de calcio, lo que hace que aumente el pH. Sin embargo, en agua con baja concentración de calcio pero alta alcalinidad, puede ocurrir un pH de 11 o más por la tarde. Las sustancias de cal no son muy solubles en estas aguas, pero se puede utilizar sulfato de calcio (yeso) para aumentar el contenido de calcio.

La principal razón de la disminución de la alcalinidad en el sistema de acuicultura es la nitrificación. El nitrógeno amoniacal, el principal residuo que contiene nitrógeno en los animales acuáticos, se oxida a nitrato mediante bacterias desnitrificantes. Los iones de hidrógeno resultantes neutralizan la alcalinidad, reduciendo la capacidad amortiguadora y aumentando la posibilidad de un pH más bajo por la mañana. A menudo se requiere un encalado regular para mantener una alcalinidad suficiente en sistemas de acuicultura muy intensivos, especialmente con fondos revestidos de plástico y sin intercambio de agua.

La alcalinidad también se puede reducir en estanques construidos sobre suelos de sulfato ácido que contienen pirita, ya que la oxidación de la pirida produce ácido sulfúrico y reduce la alcalinidad y el pH. La remediación de estanques en suelos de sulfato ácido es demasiado difícil de discutir aquí.

Medida de pH

La forma más precisa de medir el pH es un medidor de pH electrónico estándar. El papel tornasol solo muestra si el agua es ácida o básica, y el pH medido por las bandas de pH solo muestra el pH real. Los medidores de pH pequeños de bolsillo están disponibles en los establecimientos de suministro de acuicultura, pero estos dispositivos generalmente no son confiables después de un corto período de uso.

Es más confiable medir el pH en el sitio porque esta variable cambia rápidamente durante el almacenamiento de la muestra. La hora del día probablemente afecta el pH, los valores más bajos suelen ser por la mañana y los más altos entre el mediodía y el mediodía.

(Nota del editor: este artículo apareció originalmente en la edición de julio / agosto de 2013 de ).

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