Degradación fotolítica del carbofurano en aguas del río Ríonegro y en agua ultrapura bajo diferentes condiciones de pH

Abstract

RESUMEN: Introducción. El uso de pesticidas en la agricultura ha generado importantes impactos: por un lado, el incremento de la productividad agrícola; por otro lado, una fuente importante de contaminación ambiental, hecho que ha concienciado hacia el estudio de la dinámica de estos contaminantes en el ambiente y en las posibles maneras para su degradación. Objetivo. El objetivo de este artículo fue estudiar la fotólisis del carbofurano en aguas de confluencia a los cultivos en el Oriente Antioqueño utilizando simulador de radiación solar, ensayos de toxicidad y determinación por cromatografía líquida con detector ultravioleta con arreglo de diodos. Materiales y métodos. Para establecer las mejores condiciones de degradación fotolítica se empleó un diseño factorial 3x2x2, evaluando tres variables: pH (5, 7 y 9), tipos de agua (agua ultapura y agua superficial) y concentración de carbofurano; el factor de respuesta definido fue el porcentaje de degradación. Resultados. Como resultado se observa que a medida que aumenta el pH, el porcentaje de degradación del carbofurano es más significativo, mostrando un 30 % y 20 % de degradación a pH 9 durante 90 minutos de irradiación en agua ultrapura y agua superficial, respectivamente. Se observa, además, que bajo condiciones naturales de pH del agua superficial representada por el agua del río Ríonegro, los porcentajes de remoción cuando se irradia una muestra que contiene 10 mg L-1 y 30 mg L-1, se obtienen, respectivamente, 9,5 % y 21 % de degradación, indicando que a bajas concentraciones de carbofurano el efecto del pH neutro tiende a ejercer una menor influencia sobre la degradación. Conclusiones. Los procesos fotolíticos como mecanismos de degradación primaria en el ambiente presentan una contribución significativa a la degradación del carbofurano cuando este se encuentra a concentraciones relativamente altas; para el caso de las aguas del rio Río Negro ni la presencia de materia orgánica disuelta ni un valor pH neutro presentaron efecto sobre la degradación del carbofurano; no obstante, valores de pH básicos o ácidos tienden a aumentar la degradación del carbofurano.

ABSTRACT: Introduction.The use of pesticides in agriculture has generated important impacts: on one side, the increase of agricultural production and, on the other, a big source of environmental pollution. This fact has brought the consciousness of the importance of studying the dynamics of such pollutants in the environment and the possible alternatives to degrade them.Objective.To study the carbolysis of carbofuran in waters confluent to the crops from the East of Antioquia, by the use of a sun radiation simulator, toxicity tests and determination through liquid chromatography -with an ultra-violet detector with a diode array-.Materials and methods. To establish the best photolytic degradation conditions a 3x2x2 factorial design was used, evaluating three variables: pH (5, 7 and 9), types of water (ultra-pure and surface water) and carbofuran concentration. The response factor defined was de degradation percentage. Results. As pH increases the carbofuran´s degradation percentage is more significant, with 30% and 20% of degradation at a pH of 9 during 90 minutes of irradiation in ultra-pure water and surface water, respectively. It can also be seen that under natural pH conditions –represented by water from the Ríonegro river- the removal percentages of a 10 mg L-1 and 30 mg L-1 samples, when irradiated, 9,5% and 21% of degradation are respectively obtained, which means that with low carbofuran concentrations the effect of neutral pH tends to have a lower influence on the degradation. Conclusions. The photolytic processes as primary degradation mechanisms in the environment have a significant contribution to the degradation of carbofuran when this carbofuran is at relatively high concentration rates. For the Rio Negro river waters, neither the dissolved organic matter nor a neutral pH value, had an effect on the carbofuran´s degradation. Nevertheless, basic or acid pH values tend to increase the degradation of the carbofuran

RESUMO: Introdução. O uso de pesticidas na agricultura gerou importantes impactos: por um lado, o incremento da produtividade agrícola; mas, por outro lado, uma fonte importante de contaminação ambiental, fato que conscientizou para o estudo da dinâmica destes contaminantes no ambiente e nas possíveis maneiras para sua degradação. Objetivo. O objetivo deste artigo foi estudar a fotólise do carbofuran em águas de confluência aos cultivos no Oriente Antioquenho utilizando simulador de radiação solar, ensaios de toxicidade e determinação por cromatografia líquida com detector ultravioleta com arranjo de diodos. Materiais e métodos. Para estabelecer as melhores condições de degradação fotolítica se empregou um desenho fatorial 3x2x2, avaliando três variáveis: PH (5, 7 e 9), tipos de água (água ultapura e água superficial) e concentração de carbofuran; o fator de resposta definido foi a percentagem de degradação. Resultados. Como resultado se observa que à medida que aumenta o PH, a percentagem de degradação do carbofuran é mais significativo mostrando um 30 % e 20 % de degradação a PH 9 durante 90 minutos de irradiação em água ultrapura e água superficial, respectivamente. Observa-se, ademais, que sob condições naturais de PH da água superficial representada pela água do rio Ríonegro, as porcentagens de remoção quando se irradia uma mostra que contém 10 mg L-1 e 30 mg L-1, obtêmse, respectivamente 9,5 % e 21 % de degradação, indicando que a baixas concentrações de carbofuran o efeito do PH neutro tende a exercer uma menor influência sobre a degradação. Conclusões. Os processos fotolíticos como mecanismos de degradação primária no ambiente apresentam uma contribuição significativa à degradação do carbofuran quando este se encontra a concentrações relativamente altas; para o caso das águas do rio Rio Negro nem a presença de matéria orgânica dissolvida nem um valor PH neutro apresentaram efeito sobre a degradação do carbofuran; não obstante, valores de PH básicos ou ácidos tendem a aumentar a degradação do carbofuran