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1º WORKSHOP LATINOAMERICANO DE LECHOS BIOLÓGICOS PUCÓN, CHILE

LIXIVIACIÓN DE PLAGUICIDAS

Olga Rubilar, Gonzalo Tortella, Gabriela Briceño, Graciela Palma, Jorge Díaz, M. Cristina Diez.

Mayo, 2012

1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos

1. INTRODUCCIÓN

Degradación y adsorción de los

plaguicidas - Características físico-químicas de los plaguicidas. - Concentración de los plaguicidas. - Componentes de la biomezcla

Pluviometría del lugar de instalación del lecho

biológico

Eficiencia de un lecho biológico


CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICA DE LOS PLAGUICIDAS

Plaguicida Koc T1/2 Suelo

(días)

Solubilidad en

agua

(mg L-1)

Clase Movilidad

Clorpirifos 6000 7-15 1.4 No móvil

Iprodione 700 13 Moderadamente móvil

Atrazina 40-155 35-50 33 Moderadamente móvil

Isoproturon 36-240 6-28 65 Moderadamente móvil

Clorpirifos

Isoproturon Atrazina

Iprodione

COMPONENTES DE LA BIOMEZCLA


Tipo de suelo

4

Zona pH Materia orgánica (%)

Norte 7,4-8,6 1,2-2,8

Centro 6-7 3-6

Sur 5-6 8-15

OBJETIVO


5

Evaluar la lixiviación de plaguicidas en una biomezcla de un lecho biológico preparada con un suelo Andisol


2. MATERIALES Y MÉTODOS

Plaguicidas: Atrazina, Isoproturon, Iprodione y Clorpirifos. Suelo: Suelo Andisol.

Parámetro Valor

pH (en agua) 5,9 ± 0,2

N (%) 0,7 ± 0.02

C (%) 8,1 ± 0,9

P (mg/kg) 23,0 ± 2.5

MO (%) 14,0 ± 1,7

C/N 11,0 ± 1,3

Tabla 1. Características físico-químicas del suelo

Materiales lignocelulósicos: Paja de trigo. Lignina: 9,9 ± 0,4 % Celulosa: 41,8 ± 0,7 %


Preparación de la biomezcla La biomezcla fue preparada mezclando paja, turba y suelo (2:1:1).



(a) (b)

Figura 1. Columna empacada con biomezcla de lechos biológicos. Dimensiones (a) y montaje de las columnas (b)

Lixiviados

Plaguicidas: 100 veces la dosis de campo (35,7 mg)



Se simuló una precipitación de 2500 mm de agua caída


Cuantificación de plaguicidas por HPLC

Dosis de

campo

1º Aplicación

Día 0

(mg)

2º Aplicación

Día 15

(mg)

3º Aplicación

Día 30

(mg)

4º Aplicación

Día 45

(mg)

5º Aplicación

Día 60

(mg)

6º Aplicación

Día 75

(mg)

7º Aplicación

Día 90

(mg)

Total

Agregado

(mg)

100 veces 35,7 35,7 35,7 35,7 35,7 35,7 35,7 249,9

200 veces 71,4 71,4 71,4 71,4 71,4 71,4 71,4 499,8

300 veces 107,1 107,1 107,1 107,1 107,1 107,1 107,1 749,7

Lixiviados Lixiviados


Cuantificación de plaguicidas y actividad fenoloxidasa en las fracciones de la columna

DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIÓN RESIDUAL DE PLAGUICIDAS EN LAS COLUMNAS DE LIXIVIACIÓN

Sección 1 0-10 cm

Sección 2 10-20 cm

Sección 3 20-30 cm

Ap 2 Ap3

Ap 4

Ap 5

Ap 7

Ap 6

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN


Figura 2. Concentración de pesticidas medido en el lixiviado de las columna. (100 veces la dosis de campo, 2500 mm de agua caída y 7 aplicaciones (Ap) de la mezcla de pesticidas)

Pla

gu

icid

as

(m

g)

Tiempo (d)


Ap 7

Ap 6 Ap 5 Ap 4 Ap 3 Ap 2


Pla

gu

icid

as

(m

g)

Tiempo (d)


Ap 2 Ap 3 Ap 4 Ap 5 Ap 6

Ap 7


Tiempo (d)

Pla

gu

icid

as

(m

g)


Figura 4. Concentración de plaguicidas retenidos en las diferentes secciones de la columna después de 100 días de aplicación

Plaguicida

Degradación (%)

Atrazina 89,8 ± 7,4

Clorpirifos 76,1 ± 6,6

Isoproturon 79,1 ± 5,6

Iprodione 54,8 ± 1,8

Tabla 2. Degradación de plaguicidas en una biomezcla a los 30 días de incubación . (100 veces la dosis de campo, 25°C)


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0_10 10_20 20_30

Act

ivid

ad f

en

olo

xid

asa

(U

/kg)

Sección de la columna

Control 100 200 300

Figura 6. Actividad fenoloxidasa en cada una de las secciones de las columnas contaminadas atrazina, clorpirifos, iprodione e isoproturon con 100, 200 y 300 veces la dosis de campo


3. CONCLUSIONES

- La biomezcla evaluada presentó una elevada capacidad para retener la mayoría de los plaguicidas evaluados, con excepción del plaguicida isoproturon el que fue detectado en mayor concentración en el lixiviado después de 70 días de funcionamiento de las columnas. - La mayor retención de plaguicidas se presentó en la primera sección de las columnas (0-10 cm), siendo el plaguicida clorpirifos el que fue detectado en mayor concentración, debido principalmente a su elevada afinidad a la materia orgánica (Koc) y baja solubilidad en agua.

- La actividad fenoloxidasa en las columnas de lixiviación se concentró principalmente en la última sección de la columna posiblemente debido a la lixiviación de éstas producto del flujo continuo de agua en la columna


AGRADECIMIENTOS

PROYECTO FONDEF D09R1006 PROYECTO FONDECYT 1090678

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Olga Rubilar, Gonzalo Tortella, Gabriela Briceño, Graciela Palma, Jorge Díaz, M. Cristina Diez.

Mayo, 2012


Para calcular la cantidad de agua agregada a cada columna se utilizó la siguiente expresión:

* *1000

365

W AV

Donde,

V: Es el volumen diario a agregar a cada columna.

W: Precipitación simulada en L*a-1*(m2)-1.

A: Área seccional de la columna en m2 (0,001963 m2).

Por lo tanto, para simular la precipitación de 2500 mm se agregó 14 mL de agua diario.

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