Loading...
AdsorciĆ³n y degradaciĆ³n de Metolachlor y Chlorpyrifos en suelos carbonatados y no carbonatado Puerto Rico.
Vega-PĆ©rez, Jacqueline
Vega-PĆ©rez, Jacqueline
Citations
Altmetric:
Abstract
Sorption and degradation are major processes that influence the fate of pesticides in the environment. Both processes affect the persistence and impact that these compounds may have on the environment. Leaching and runoff of pesticides into ground or surface waters increases with their persistence. The persistence of pesticides depends on chemical, physical and biological processes, occurring in the soil, and organic matter (OM) plays a major role. Our main objectives in this study were 1) to characterize the adsorption and degradation of the pesticides chlorpyrifos and metolachlor, in carbonate and non-carbonate soils, 2) to quantify and characterize organic matter in carbonate and non-carbonated soils, and 3) to characterize the processes of chemical degradation of chlorpyrifos and metolachlor in carbonate and noncarbonated soils in Puerto Rico. The carbonate soil series used in this study were: Aguilita, Colinas and Yauco, and the non-carbonated soils were, BayamĆ³n, San AntĆ³n, and Tiburones. The results showed that both, chlorpyrifos and metolachlor, are less adsorbed in carbonate soils. The partition coefficient values (Kd) for chlorpyrifos were higher (132.58 to 406.11 L kg -1 ) than those obtained for metolachlor (4.36 to 11.63 L kg -1 ). The chlorpyrifos adsorption coefficient of organic carbon (Koc) for both, carbonate and non-carbonate soils is: San AntĆ³n ā„ BayamĆ³n > Colinas ā„ Yauco > Aguilita ā„ Tiburones, and for metolachlor is: San AntĆ³n > BayamĆ³n > Colinas > Tiburones ā„ Yauco > Aguilita. The values of the apparent degradation rate constant (K, d-1 ) for chlorpyrifos were -0.0397, -0.0359, -0.0250, -0.0224, -0.220 and -0.0155 d-1 for the series Yauco, San AntĆ³n, Colinas, Aguilita, Tiburones and BayamĆ³n, with a t Ā½ of 18, 19, 28, 31, 32 and 45 days, respectively. Metolachlor obtained a K of -0.0203, -0.0182, -0.0179, -0.0175, -0.0136 and -0.0131 d-1 for the series Yauco, Aguilita, Colinas, San AntĆ³n, Tiburones, and BayamĆ³n with a t Ā½ 34, 38, 39, 40 and 51 days, respectively. The results show that carbonate soils adsorbed fewer amounts of both pesticides than non-carbonated soils. There were differences in chemical and physical properties of OM between types soil. These results indicate that differences in adsorption and persistence of pesticides are related to the type of OM. The OM is the soil component that best correlated with the adsorption parameters in this study and the adsorption of pesticides in both soil types was less effective in carbonate soils. The retention and persistence of pesticides in carbonate soils is lower than in non-carbonated soils. This study represents a significant contribution in understanding the chemistry of pesticides in the environment bringing a special attention for pesticides best management application practices.
La adsorciĆ³n y degradaciĆ³n de los plaguicidas son los procesos principales que afectan su destino en el medio . La lixiviaciĆ³n y escurrimiento de los plaguicidas hacia aguas subterrĆ”neas o superficiales aumenta con su persistencia. La persistencia de los plaguicidas depende de factores quĆmicos, fĆsicos y biolĆ³gicos, jugando un rol principal las caracterĆsticas de la materia orgĆ”nica (MO). La hipĆ³tesis de este estudio fue que la retenciĆ³n y persistencia de los plaguicidas en suelos carbonatados es menor que en suelos no-carbonatados. Con la intenciĆ³n de probar esta hipĆ³tesis se establecieron los siguientes objetivos: 1) caracterizar la adsorciĆ³n y degradaciĆ³n de los plaguicidas chlorpyrifos y metolachlor en suelos carbonatados y no-carbonatados, 2) cuantificar y caracterizar la materia orgĆ”nica de los suelos carbonatados y no-carbonatados, 3) caracterizar los procesos de degradaciĆ³n quĆmica de chlorpyrifos y metolachlor en varios suelos carbonatados y no-carbonatados de Puerto Rico. Las series de suelos carbonatados utilizadas en este estudio fueron: Aguilita, Colinas, y Yauco. Las series de suelo no-carbonatados fueron: BayamĆ³n, San AntĆ³n y Tiburones. Se realizaron anĆ”lisis quĆmicos y fĆsicos para la caracterizaciĆ³n de los suelos. Los resultados mostraron que tanto chlorpyrifos como metolachlor se adsorben menos en suelos carbonatados. Los valores del coeficiente de adsorciĆ³n (Kd) para chlorpyrifos fueron mayores (132.580 a 406.11 L kg -1) que los obtenidos para metolachlor (4.36 a 11.63 L kg -1 ). Los valores obtenidos para el coeficiente de adsorciĆ³n de carbono orgĆ”nico (Koc) muestran el siguiente orden de adsorciĆ³n de chlorpyrifos en los suelos: San AntĆ³n ā„ BayamĆ³n > Colinas ā„ Yauco > Aguilita ā„ Tiburones. Metolachlor presentĆ³ el siguiente orden de Koc para ambos tipos de suelos: San AntĆ³n > BayamĆ³n > Colinas > Tiburones ā„ Yauco > Aguilita. Los valores de la constante de velocidad de degradaciĆ³n aparente (K, d-1 ) para chlorpyrifos fueron: -0.0397, -0.0359, -0.0250, -0.0224, -0.220 y -0.0155 d -1 . Estos valores de K corresponden a los siguientes valores de t Ā½: 18, 19, 28, 31, 32, y 45 (dĆas), para las serie de suelo Yauco, San AntĆ³n, Colinas, Aguilita, Tiburones y BayamĆ³n, respectivamente. Sin embargo los valores de K mostrados por metolachlor fueron: -0.0203, -0.0182, -0.0179, - 0.0175, -0.0136 y -0.0131 d -1 . Estos valores corresponden a los siguientes valores de t Ā½: 34, 38, 39, 40, 51 y 53 (dĆas), para las series: Yauco, Aguilita, Colinas, San AntĆ³n, Tiburones y BayamĆ³n, respectivamente. Los resultados muestran que los suelos carbonatados adsorben menor cantidad de ambos plaguicidas en comparaciĆ³n con los suelos no-carbonatados. Se encontraron diferencias en las propiedades quĆmicas, fĆsicas y en el tipo de MO entre ambos tipos de suelos. Estos resultados indican que las diferencias en adsorciĆ³n y persistencia de los plaguicidas estĆ”n relacionadas al tipo de MO. La MO es el componente del suelo que mejor correlacionĆ³ con los parĆ”metros de adsorciĆ³n en este estudio; y la adsorciĆ³n de los plaguicidas fue menos efectiva en los suelos carbonatados que en los no carbonatados. En conclusiĆ³n, los resultados de este estudio permiten aceptar la hipĆ³tesis establecida. Este hallazgo representa una contribuciĆ³n significativa en el entendimiento de la quĆmica de los plaguicidas en el medio.
La adsorciĆ³n y degradaciĆ³n de los plaguicidas son los procesos principales que afectan su destino en el medio . La lixiviaciĆ³n y escurrimiento de los plaguicidas hacia aguas subterrĆ”neas o superficiales aumenta con su persistencia. La persistencia de los plaguicidas depende de factores quĆmicos, fĆsicos y biolĆ³gicos, jugando un rol principal las caracterĆsticas de la materia orgĆ”nica (MO). La hipĆ³tesis de este estudio fue que la retenciĆ³n y persistencia de los plaguicidas en suelos carbonatados es menor que en suelos no-carbonatados. Con la intenciĆ³n de probar esta hipĆ³tesis se establecieron los siguientes objetivos: 1) caracterizar la adsorciĆ³n y degradaciĆ³n de los plaguicidas chlorpyrifos y metolachlor en suelos carbonatados y no-carbonatados, 2) cuantificar y caracterizar la materia orgĆ”nica de los suelos carbonatados y no-carbonatados, 3) caracterizar los procesos de degradaciĆ³n quĆmica de chlorpyrifos y metolachlor en varios suelos carbonatados y no-carbonatados de Puerto Rico. Las series de suelos carbonatados utilizadas en este estudio fueron: Aguilita, Colinas, y Yauco. Las series de suelo no-carbonatados fueron: BayamĆ³n, San AntĆ³n y Tiburones. Se realizaron anĆ”lisis quĆmicos y fĆsicos para la caracterizaciĆ³n de los suelos. Los resultados mostraron que tanto chlorpyrifos como metolachlor se adsorben menos en suelos carbonatados. Los valores del coeficiente de adsorciĆ³n (Kd) para chlorpyrifos fueron mayores (132.580 a 406.11 L kg -1) que los obtenidos para metolachlor (4.36 a 11.63 L kg -1 ). Los valores obtenidos para el coeficiente de adsorciĆ³n de carbono orgĆ”nico (Koc) muestran el siguiente orden de adsorciĆ³n de chlorpyrifos en los suelos: San AntĆ³n ā„ BayamĆ³n > Colinas ā„ Yauco > Aguilita ā„ Tiburones. Metolachlor presentĆ³ el siguiente orden de Koc para ambos tipos de suelos: San AntĆ³n > BayamĆ³n > Colinas > Tiburones ā„ Yauco > Aguilita. Los valores de la constante de velocidad de degradaciĆ³n aparente (K, d-1 ) para chlorpyrifos fueron: -0.0397, -0.0359, -0.0250, -0.0224, -0.220 y -0.0155 d -1 . Estos valores de K corresponden a los siguientes valores de t Ā½: 18, 19, 28, 31, 32, y 45 (dĆas), para las serie de suelo Yauco, San AntĆ³n, Colinas, Aguilita, Tiburones y BayamĆ³n, respectivamente. Sin embargo los valores de K mostrados por metolachlor fueron: -0.0203, -0.0182, -0.0179, - 0.0175, -0.0136 y -0.0131 d -1 . Estos valores corresponden a los siguientes valores de t Ā½: 34, 38, 39, 40, 51 y 53 (dĆas), para las series: Yauco, Aguilita, Colinas, San AntĆ³n, Tiburones y BayamĆ³n, respectivamente. Los resultados muestran que los suelos carbonatados adsorben menor cantidad de ambos plaguicidas en comparaciĆ³n con los suelos no-carbonatados. Se encontraron diferencias en las propiedades quĆmicas, fĆsicas y en el tipo de MO entre ambos tipos de suelos. Estos resultados indican que las diferencias en adsorciĆ³n y persistencia de los plaguicidas estĆ”n relacionadas al tipo de MO. La MO es el componente del suelo que mejor correlacionĆ³ con los parĆ”metros de adsorciĆ³n en este estudio; y la adsorciĆ³n de los plaguicidas fue menos efectiva en los suelos carbonatados que en los no carbonatados. En conclusiĆ³n, los resultados de este estudio permiten aceptar la hipĆ³tesis establecida. Este hallazgo representa una contribuciĆ³n significativa en el entendimiento de la quĆmica de los plaguicidas en el medio.
Description
Date
2011
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Collections
Research Projects
Organizational Units
Journal Issue
Keywords
Plaguicidas, Chlorpyrifos, Metolachlor