10.9. COMPORTAMIENTO Y PROPIEDADES DE LOS CONTAMINANTES (V): PLAGUICIDAS.

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Jorge Herrera Carrizo
hace 5 años
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1 Clase 10.9 Pág. 1 de COMPORTAMIENTO Y PROPIEDADES DE LOS CONTAMINANTES (V): PLAGUICIDAS introducción Los plaguicidas y biocidas son un grupo de sustancias sintetizadas de forma artificial con el objetivo de combatir las plagas y mejorar la producción agrícola. Sin embargo, son sustancias generalmente tóxicas para los organismos vivos y muy difícilmente degradables, convirtiéndose en agentes tóxicos de larga duración, que suelen acumularse en determinados órganos de los seres vivos. Asimismo, en algunos casos, cuando se produce la degradación del compuesto original, se generan compuestos hijos o metabolitos que, en ocasiones son más peligrosos que los iniciales. El número de sustancias de este tipo utilizadas (compuestos activos) en España, supera las 300, siendo su uso muy significativo en regiones de agricultura intensiva y por regadío, zonas que en su mayor parte son altamente vulnerables a la contaminación por encontrarse sobre acuíferos libres aluviales. Un problema asociado a este tipo de contaminación radica en la confidencialidad sobre el consumo de plaguicidas, hecho que unido a su amplia distribución espacial, hace imposible valorar de forma porcentual su contribución directa a la contaminación del acuífero. Los plaguicidas y productos fitosanitarios son normalmente retenidos por el suelo en la zona no saturada, por las arcillas y por la materia orgánica. Ello reduce el riesgo de contaminación en zonas con suelos bien desarrollados y en acuíferos cuya zona no saturada sea potente, aunque persiste el problema de lavados posteriores por el agua de infiltración o el ascenso del nivel piezométrico. En España, según el Libro Blanco de las Aguas Subterráneas, de 1995, se han detectado compuestos como Aldrín y Lindanos en acuíferos detríticos de las cuencas del Ebro, Tajo, Guadalquivir y Sur, así como en La Mancha o la Plana de Castellón. En las Islas Canarias se han detectado indicios de Glifosato y Metilbuzina en el Valle Guerra de Tenerife y en la localidad de La Aldea en Gran Canaria.

2 Clase 10.9 Pág. 2 de Factores que controlan el transporte de los plaguicidas en las aguas subterráneas La presencia de un determinado plaguicida se debe fundamentalmente a la acción de factores de tipo climático (temperatura, precipitación), a las características del plaguicida empleado y su modo de aplicación, a las características del suelo y a los procesos que tienen lugar en el mismo (Candela, 1997). En los últimos estudios realizados se tiende a pensar que los procesos de sorción-desorción del terreno controlan las concentraciones de los plaguicidas en las fases acuosas o gaseosa, condicionando el transporte del mismo. El valor del coeficiente de reparto Kd para un mismo plaguicida puede variar órdenes de magnitud en función de las características del suelo y especialmente de la presencia de materia orgánica, que en la mayoría de terrenos suele oscilar entre 0.2 y el 3% en peso del total, en forma de ácidos húmicos. La materia orgánica del suelo actúa generalmente como un estabilizador, manteniendo partículas inorgánicas unidas, bajo la forma de agregados. La estructura y tamaño de los agregados puede variar considerablemente según el tipo de suelo. Es en el interior de los agregados donde se producen las principales acciones de retardo y atenuación del contaminante. El grado de control es tan alto que se ha definido un nuevo coeficiente de reparto para estos compuestos, normalizado a la concentración de C orgánico del suelo, que se define como Koc, y que es igual a: Kd Koc = foc donde foc son los gramos de C orgánico/ gramos totales de suelo. Con el Koc se consigue una menor variación del índice que en el caso de la Kd, para un mismo plaguicida no ionizable. En el caso de plaguicidas ionizables, parámetros como el ph y el grado de sorción de la fracción ionizable deben ser además analizadas. En general se asume que para mayores Koc, existe un mayor retardo y mayores tiempos de tránsito en la zona no saturada.

3 Clase 10.9 Pág. 3 de Degradación de los plaguicidas En un intento de cuantificar el grado de degradación de los plaguicidas se ha tendido a realizar modelos analíticos más o menos complejos y siempre sobre terrenos considerados homogéneos y sin la existencia de flujos preferenciales: El más común se denomina modelo cinético de 1er orden, que describe la degradación del plaguicida en función del tiempo: Donde R degradación C: concentración del plaguicida en Kt: coeficiente de degradación en l/d mg.plag g.suelo dc = = kt * C dt Una posibilidad de estimar Kt es utilizar el tiempo de semidegradación (t 1/2 ) en días: t en días = Kt donde (t 1/2 ) en días puede hallarse tabulado para cada tipo de plaguicida (Tabla 10.15). El rango de variación de este parámetro lo dan las condiciones de temperatura y humedad del suelo. En general, valores de Koc < 100 ml/g (pequeño) y (t 1/2 ) > 100 (grande) son considerados como peligrosos, en el sentido que es fácilmente incorporable al agua subterránea. De otra forma, valores altos de Koc y de (t 1/2 ) dan una mayor posibilidad de permanecer retenidos en el suelo (y por tanto de no llegar al acuífero, aunque sí pueden ser incorporados al agua superficial). Plaguicidas de t cortos (t<30 días) dependen para infiltrarse de fuertes lluvias o de regadío intenso. En ausencia de recarga, éste suele degradarse en el suelo, al permanecer en la zona biológicamente activa. Plaguicida t 1/2 dias Koc (cc/g) Índice GUS Glyphosato Chlorpyrifos ,1 2,57 Cyanazina ,1 2,52 Aldicarb 2,4 7,99 1,18 Alachlor ,4 Atrazina ,1 3,24 Anilazina 4, ,05 Tabla Características de algunos de los plaguicidas más comunes (en Candela, 1997).

4 Clase 10.9 Pág. 4 de Utilización de indicadores de contaminación potencial. Todos los indicadores se basan en los criterios de (t 1/2 ) y de Kt definidos anteriormente, intentando definir dos categorías de plaguicidas: no lixiviables (y por tanto, no enviados al acuífero) y lixiviables (considerados los más peligrosos de cara a la contaminación de las aguas subterráneas). Existen dos grandes grupos: métodos empíricos y métodos basados en modelos de transporte (Candela et al., 1994). - El más conocido de los métodos empíricos es el "GUS" (Groundwater Ubiquity Score, Gustafson 1989), que tiene la siguiente expresión: GUS = (Log (t 1/2 ) )* (4 - Log Koc) El índice clasifica los plaguicidas como lixiviables, GUS > 2,8 no lixiviables <1,8 y de transición (GUS entre 2,8 y 1,8). - Los modelos de transporte se derivan de la ecuación general de transporte de solutos. En ambos casos sólo se obtienen datos relativos de peligrosidad en cuanto a la posibilidad de lixiviarse, pero no predicen el tiempo de tránsito o la atenuación del plaguicida Conclusiones El comportamiento de un plaguicida en el suelo y la zona no saturada de un acuífero es sumamente complejo y condiciona la aparición o no de éste en el agua subterránea. En general las condiciones climáticas, las características físico-químicas del suelo y el tipo de recarga son los factores de control fundamentales. Todos los índices, ensayos de laboratorio y modelos numéricos aportan datos que deben considerarse aproximados o indicaciones a lo sumo semicuantitativas. De este modo, cualquier afirmación sobre el comportamiento de un plaguicida en el terreno debe hacerse con suma precaución.

5 Clase 10.9 Pág. 5 de 5 Aspectos como la existencia de flujos preferenciales, efectos del ph o la heterogeneidad de los sistemas acuíferos complica de forma muy significativa una predicción precisa del comportamiento en cada caso en concreto.

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