LIXIVIACIÓN DE PLAGUICIDAS

1º WORKSHOP LATINOAMERICANO DE LECHOS BIOLÓGICOSPUCÓN, CHILELIXIVIACIÓN DE PLAGUICIDASOlga Rubilar, Gonzalo Tortella, Gabriela Briceño, Graciela Palma,Jorge Díaz, M. Cristina Diez.Mayo, 2012

1. INTRODUCCIÓN1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosDegradación yadsorción de losplaguicidas- Características físico-químicas de losplaguicidas.- Concentración de los plaguicidas.- Componentes de la biomezclaPluviometría del lugar deinstalación del lechobiológicoEficiencia de un lechobiológico

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosCARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICA DE LOS PLAGUICIDASPlaguicida Koc T 1/2 Suelo(días)Solubilidad enagua(mg L -1 )Clase MovilidadClorpirifos 6000 7-15 1.4 No móvilIprodione 700 13 ModeradamentemóvilAtrazina 40-155 35-50 33 ModeradamentemóvilIsoproturon 36-240 6-28 65 ModeradamentemóvilClorpirifosIprodioneIsoproturonAtrazina

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosCOMPONENTES DE LA BIOMEZCLATipo de sueloZona pH Materia orgánica(%)Norte 7,4-8,6 1,2-2,8Centro 6-7 3-6Sur 5-6 8-154

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosOBJETIVOEvaluar la lixiviación de plaguicidas en una biomezcla de un lechobiológico preparada con un suelo Andisol5

2. MATERIALES Y MÉTODOS1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosPlaguicidas: Atrazina, Isoproturon, Iprodione y Clorpirifos.Suelo: Suelo Andisol.Tabla 1. Características físico-químicas del sueloParámetroValorpH (en agua) 5,9 ± 0,2N (%) 0,7 ± 0.02C (%) 8,1 ± 0,9P (mg/kg) 23,0 ± 2.5MO (%) 14,0 ± 1,7C/N 11,0 ± 1,3

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosMateriales lignocelulósicos: Paja de trigo.Lignina: 9,9 ± 0,4 %Celulosa: 41,8 ± 0,7 %Preparación de la biomezclaLa biomezcla fue preparada mezclando paja, turba ysuelo (2:1:1).

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosLIXIVIACIÓN DE PLAGUICIDAS(a)(b)Figura 1. Columna empacada con biomezcla de lechos biológicos. Dimensiones (a) y montajede las columnas (b)

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosPlaguicidas: 100 veces la dosisde campo (35,7 mg)Plaguicidas: 200 veces la dosisde campo (71,4 mg)Plaguicidas: 300 veces la dosisde campo (107,1 mg)Se simuló unaprecipitaciónde 2500 mmde agua caídaLixiviadosLixiviadosCuantificación de plaguicidas por HPLCLixiviados1º Aplicación 2º Aplicación 3º Aplicación 4º Aplicación 5º Aplicación 6º Aplicación 7º Aplicación TotalDosis deDía 0 Día 15 Día 30 Día 45 Día 60 Día 75 Día 90 Agregadocampo(mg)(mg)(mg) (mg) (mg) (mg) (mg)(mg)100 veces 35,7 35,7 35,7 35,7 35,7 35,7 35,7 249,9200 veces 71,4 71,4 71,4 71,4 71,4 71,4 71,4 499,8300 veces 107,1 107,1 107,1 107,1 107,1 107,1 107,1 749,7

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosDETERMINACIÓN DE CONCENTRACIÓN RESIDUAL DE PLAGUICIDAS EN LAS COLUMNAS DELIXIVIACIÓNSección 10-10 cmSección 210-20 cmSección 320-30 cmCuantificación de plaguicidas y actividadfenoloxidasa en las fracciones de lacolumna

Plaguicidas (mg)1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos3. RESULTADOS Y DISCUSIÓNAp 7Ap 2Ap3Ap 5Ap 6Ap 4Tiempo (d)Figura 2. Concentración de pesticidas medido en el lixiviado de las columna. (100 veces la dosis decampo, 2500 mm de agua caída y 7 aplicaciones (Ap) de la mezcla de pesticidas)

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

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

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosTabla 2. Degradación de plaguicidasen una biomezcla a los 30 días deincubación . (100 veces la dosis decampo, 25°C)Plaguicida Degradación(%)Atrazina 89,8 ± 7,4Clorpirifos 76,1 ± 6,6Isoproturon 79,1 ± 5,6Iprodione 54,8 ± 1,8Figura 4. Concentración de plaguicidas retenidos en las diferentes secciones de la columna despuésde 100 días de aplicación

Actividad fenoloxidasa (U/kg)1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos3,02,52,01,51,00,50,00_10 10_20 20_30Sección de la columnaControl 100 200 300Figura 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

1º Workshop Latinoamericano de Lechos Biológicos3. CONCLUSIONES- La biomezcla evaluada presentó una elevada capacidad para retener la mayoría delos plaguicidas evaluados, con excepción del plaguicida isoproturon el que fuedetectado en mayor concentración en el lixiviado después de 70 días defuncionamiento de las columnas.- La mayor retención de plaguicidas se presentó en la primera sección de lascolumnas (0-10 cm), siendo el plaguicida clorpirifos el que fue detectado en mayorconcentración, 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 principalmenteen la última sección de la columna posiblemente debido a la lixiviación de éstasproducto del flujo continuo de agua en la columna

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosAGRADECIMIENTOSPROYECTO FONDEF D09R1006PROYECTO FONDECYT 1090678

1º WORKSHOP LATINOAMERICANO DE LECHOS BIOLÓGICOSPUCÓN, CHILELIXIVIACIÓN DE PLAGUICIDASOlga Rubilar, Gonzalo Tortella, Gabriela Briceño, Graciela Palma,Jorge Díaz, M. Cristina Diez.Mayo, 2012

1º Workshop Latinoamericano de Lechos BiológicosPara calcular la cantidad de agua agregada a cada columna se utilizó la siguiente expresión:W* A*1000V 365Donde,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 (0,001963 m 2 ).Por lo tanto, para simular la precipitación de 2500 mm se agregó 14 mL de agua diario.