Removal of atrazine by adsorption processes and water quality analysis of surface water bodies in the western region of Puerto Rico

Abstract

Pesticides have become a major problem recently because of their indiscriminate use. This has caused the excess pesticides to be transported to nearby surface and groundwater water reservoirs through widespread runoff and often percolation. This project assessed the presence and concentration of atrazine and glyphosate in streams adjacent to crop sites in the western region of Puerto Rico. For the study, physical, chemical, and biological water quality parameters, as well as the contaminant’s concentrations, were measured in surface water samples collected on a weekly basis. Additionally, the adsorption capacity for atrazine removal was evaluated for two granular activated carbons by applying the Langmuir, Freundlich, and the BET linear and non-linear mathematical models to prepared suspensions. The experimental results indicated that the material “GAC 2” exhibited the largest adsorption capacity (3.184 mg/g). Additionally, the BET non-linear mathematical model adjusted the most to the data for “GAC 2” with an R2 coefficient of 0.8813, therefore, the BET non-linear model can be used to predict the behavior of this system.

Los pesticidas se han convertido en un serio problema en años recientes debido a su uso indiscriminado. Esto ha causado que el exceso de pesticidas sea transportado a reservas de aguas superficiales y subterráneas aledañas por escorrentías y percolación a través del suelo. Este proyecto evaluó la presencia y concentración de atrazina y glifosato en cuerpos de aguas superficiales adyacentes a lugares de cultivo en la región oeste de Puerto Rico. Para el estudio se midieron parámetros físicos, químicos y biológicos de calidad de agua, y a su vez la concentración de los mencionados contaminantes, en muestras de aguas superficiales recolectadas semanalmente. En adición, la capacidad de adsorción para la remoción de atrazina fue evaluada para dos carbones activados aplicando los modelos matemáticos tanto lineales como no lineales de Langmuir, Freundlich y BET a las suspensiones preparadas. Los resultados experimentales demostraron que el material adsorbente “GAC 2”, resultó tener mayor capacidad de adsorción (3.184 mg/g). Asimismo, el modelo matemático de BET no lineal fue el modelo que mejor se ajustó a los datos experimentales del “GAC 2”, con un coeficiente R2 de 0.8813, por lo tanto, el modelo BET no lineal se puede utilizar para predecir el comportamiento de este sistema.