Efficiency of AZ compound as a bio-desalination and a bio- treatment of saline wastewater and applied for irrigation

El agua que es demasiado salada para beber o para cultivar cultivos es un problema creciente en muchas partes del mundo. Cuando las aguas residuales de hogares y fábricas se mezclan con la sal, se convierten en una sopa tóxica que no puede limpiarse fácilmente mediante métodos tradicionales. El desafío es doble: el agua contiene altos niveles de sales disueltas que matan las plantas, y está cargada de desechos orgánicos y metales pesados que envenenan el suelo. Los científicos han buscado durante mucho tiempo formas de usar la propia naturaleza para resolver esto, recurriendo a microorganismos que puedan comer desechos o sobrevivir en condiciones salinas. El objetivo es encontrar un método biológico que pueda extraer la sal de esta agua mientras simultáneamente la limpia de sus contaminantes dañinos, convirtiendo un producto de desecho en un recurso para la agricultura.

En un estudio reciente, un investigador de la Universidad Ain Shams en Egipto probó una mezcla biológica específica llamada compuesto AZ para ver si podía realizar esta doble tarea. El compuesto AZ es una mezcla de diferentes tipos de bacterias, cultivadas en un laboratorio y mezcladas para crear un poderoso equipo de limpieza. El investigador tomó muestras de aguas residuales altamente salinas, que habían sido recolectadas de una estación de investigación en Ras-sudr, y las colocó en un reactor controlado. Este reactor se mantuvo a una temperatura cálida y constante y se le suministró aire, imitando un entorno natural donde las bacterias pudieran prosperar. El equipo añadió la mezcla bacteriana al agua salada y observó lo que sucedía durante un período de dos días, tomando muestras a intervalos regulares para medir los cambios.

Los resultados mostraron que las bacterias trabajaron de manera rápida y efectiva. En veinticuatro horas, el compuesto AZ había reducido la cantidad de sólidos disueltos totales —la medida de toda la sal y los minerales en el agua— en casi un setenta por ciento. El agua comenzó con un contenido de sal muy alto de más de veintiún mil partes por millón y cayó a poco más de seis mil partes por millón. Esta fue una reducción significativa, transformando agua que era demasiado salada para la mayoría de los usos en algo mucho más cercano a ser utilizable. Al mismo tiempo, las bacterias limpiaron el agua de sus desechos orgánicos. Eliminaron más del ochenta por ciento de la demanda biológica de oxígeno y la demanda química de oxígeno, que son medidas estándar de cuánta contaminación hay en el agua. También eliminaron casi todo el fosfato y una gran parte del nitrógeno amoniacal, que son nutrientes que pueden causar proliferaciones de algas nocivas si se liberan al medio ambiente.

Más allá de solo limpiar el agua, el compuesto AZ actuó como un filtro para los metales pesados. El estudio encontró que las bacterias eliminaron cantidades significativas de elementos tóxicos como el aluminio, hierro, manganeso, boro, vanadio y zinc. Por ejemplo, el tratamiento eliminó más del ochenta por ciento del aluminio y el vanadio, y más del setenta por ciento del hierro. El proceso no cambió la acidez del agua, la cual se mantuvo estable durante todo el experimento. Esto sugiere que las bacterias no solo estaban enmascarando el problema, sino que estaban descomponiendo o absorbiendo activamente los contaminantes sin crear nuevos desequilibrios químicos.

Para ver si esta agua limpia era realmente segura y útil para la agricultura, el investigador realizó un segundo experimento utilizando plantas de arroz. El arroz es un cultivo que es sensible a la sal, y la variedad específica utilizada en el estudio, conocida como Giza 179, es conocida por su capacidad para tolerar cierta sequía y salinidad. El investigador cultivó el arroz en macetas dentro de un invernadero, dividiendo las plantas en tres grupos. Un grupo fue regado con agua de grifo fresca, otro con las aguas residuales saladas originales, sin tratar, y un tercero con el agua que había sido tratada por el compuesto AZ. Las plantas regadas con las aguas residuales saladas sin tratar no mostraron crecimiento y produjeron un rendimiento de cero. En contraste, las plantas de arroz regadas con el agua tratada crecieron vigorosamente. Alcanzaron una altura de casi cincuenta y ocho centímetros, produjeron treinta espigas de grano y desarrollaron raíces y brotes saludables. Aunque no crecieron tanto como las plantas regadas con agua de grifo fresca, fueron muy superiores a las plantas que no recibieron ningún tratamiento.

El estudio concluye que el compuesto AZ es un método viable para convertir las aguas residuales salinas en un recurso para el riego. Al utilizar una mezcla de bacterias, el agua puede desalinizarse y limpiarse de desechos orgánicos y metales pesados en un solo proceso. Se demostró que el agua tratada podía soportar el crecimiento del arroz, un cultivo alimentario importante, bajo condiciones de invernadero. Esto sugiere que tal enfoque biológico podría ofrecer una solución práctica para regiones donde el agua dulce es escasa y las aguas residuales salinas son abundantes, siempre que el método pueda escalarse y probarse en campos abiertos. La investigación destaca que los propios trabajadores microscópicos de la naturaleza pueden ser aprovechados para resolver problemas ambientales complejos, convirtiendo un flujo de desechos peligrosos en agua que puede ayudar a alimentar a una población.