1º WORKSHOP LATINOAMERICANO DE LECHOS BIOLÓGICOS PUCÓN, CHILE LIXIVIACIÓN DE PLAGUICIDAS

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Ramona Ruiz Castro
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1 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

1. INTRODUCCIÓN 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos Degradación y adsorción de los plaguicidas - Características físico-químicas de los

2 1. INTRODUCCIÓN 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos 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 T 1/2 Suelo (días) Solubilidad en agua (mg L -1 ) Clase Movilidad Clorpirifos 6000 7-15 1.

3 CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICA DE LOS PLAGUICIDAS Plaguicida Koc T 1/2 Suelo (días) Solubilidad en agua (mg L -1 ) Clase Movilidad Clorpirifos No móvil Iprodione Moderadamente móvil Atrazina Moderadamente móvil Isoproturon Moderadamente móvil Clorpirifos Iprodione Isoproturon Atrazina

4 COMPONENTES DE LA BIOMEZCLA Tipo de suelo Zona ph Materia orgánica (%) Norte 7,4-8,6 1,2-2,8 Centro Sur

5 OBJETIVO Evaluar la lixiviación de plaguicidas en una biomezcla de un lecho biológico preparada con un suelo Andisol 5

6 2. MATERIALES Y MÉTODOS 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos Plaguicidas: Atrazina, Isoproturon, Iprodione y Clorpirifos. Suelo: Suelo Andisol. Tabla 1. Características físico-químicas del suelo 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

7 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).

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

9 Plaguicidas: 100 veces la dosis de campo (35,7 mg) Plaguicidas: 200 veces la dosis de campo (71,4 mg) Plaguicidas: 300 veces la dosis de campo (107,1 mg) Se simuló una precipitación de 2500 mm de agua caída Lixiviados Lixiviados Cuantificación de plaguicidas por HPLC Lixiviados 1º Aplicación 2º Aplicación 3º Aplicación 4º Aplicación 5º Aplicación 6º Aplicación 7º Aplicación Total Dosis de Día 0 Día 15 Día 30 Día 45 Día 60 Día 75 Día 90 Agregado campo (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) (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

10 DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIÓN RESIDUAL DE PLAGUICIDAS EN LAS COLUMNAS DE LIXIVIACIÓN Sección cm Sección cm Sección cm Cuantificación de plaguicidas y actividad fenoloxidasa en las fracciones de la columna

11 Plaguicidas (mg) 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Ap 7 Ap 2 Ap3 Ap 5 Ap 6 Ap 4 Tiempo (d) 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)

12 Plaguicidas (mg) 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos Ap 2 Ap 3 Ap 4 Ap 5 Ap 6 Ap 7 Tiempo (d) Figura 3. Concentración de pesticidas medido en el lixiviado de las columna. (200 veces la dosis de campo, 2500 mm de agua caída y 7 aplicaciones (Ap) de la mezcla de pesticidas)

13 Plaguicidas (mg) 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos Ap 7 Ap 2 Ap 3 Ap 4 Ap 5 Ap 6 Tiempo (d) Figura 3. Concentración de pesticidas medido en el lixiviado de las columna. (300 veces la dosis de campo, 2500 mm de agua caída y 7 aplicaciones (Ap) de la mezcla de pesticidas)

14 Tabla 2. Degradación de plaguicidas en una biomezcla a los 30 días de incubación. (100 veces la dosis de campo, 25 C) Plaguicida Degradación (%) Atrazina 89,8 ± 7,4 Clorpirifos 76,1 ± 6,6 Isoproturon 79,1 ± 5,6 Iprodione 54,8 ± 1,8 Figura 4. Concentración de plaguicidas retenidos en las diferentes secciones de la columna después de 100 días de aplicación

15 Actividad fenoloxidasa (U/kg) 1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0_10 10_20 20_30 Sección de la columna Control 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

16 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

17 AGRADECIMIENTOS PROYECTO FONDEF D09R1006 PROYECTO FONDECYT

18 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

19 Para calcular la cantidad de agua agregada a cada columna se utilizó la siguiente expresión: W* A*1000 V 365 Donde, V: Es el volumen diario a agregar a cada columna. W: Precipitación simulada en L*a -1 *(m 2 ) -1. A: Área seccional de la columna en m 2 (0, m 2 ). Por lo tanto, para simular la precipitación de 2500 mm se agregó 14 ml de agua diario.

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