Impacto ambiental de la floricultura en Corrientes y estrategias de mitigación

• Autores: Gimenez, Liliana Inés
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Jorge, Nelly Lidia; Romero, Jorge Marcelo
• Materia: Floricultura; Impacto ambiental; Estrategias de mitigación; Plaguicidas; Deltametrina; Cinética de adsorción y desorción; Ciencias químicas
• Institución: Universidad Nacional del Nordeste

Fil: Gimenez, Liliana Inés. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Jorge, Nelly Lidia. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Romero, Jorge Marcelo. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Laboratorio de Investigaciones en Tecnología Ambiental; Argentina.
En esta Tesis de Doctorado en Química se presenta información sobre conocimientos nuevos de utilidad para la sociedad, que fueron generados por la tesista, quien pertenece a un grupo de investigación del “Laboratorio de Fisicoquímica, de Investigaciones en Tecnología del Medio Ambiente (LabInTam)” cuya Directora es la Dra. Nelly Lidia Jorge, en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (FaCENA) perteneciente a la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), Corrientes, Argentina. Las flores en particular y las plantas en general producen beneficios a la humanidad, influyen en el clima, además de producir oxígeno y retener humedad ambiental, entre otros. Los beneficios a nivel psicológicos y emocionales son muy importantes, tanto en el ambiente familiar, como laboral e Institucional. También debemos considerar que en las plantas habitan numerosas especies de seres vivos, brindándoles protección o alimento. El hombre obtiene subproductos de ellas que son utilizadas en las industrias, química, farmacéuticas, y de alimentación, siendo estas actividades muy relevantes en la economía mundial y regional. El cultivo de flores en general y de plantas ornamentales se realizan al aire libre, en jardines, pero también se producen para la venta mayormente en invernaderos, donde el control de plagas y condiciones ambientales son mejores evitando pérdidas en la producción y poder obtenerlas durante todo el año, estos cultivos están asociados a la humanidad desde la antigüedad. Uno de los aspectos importantes a tener en cuenta en los procesos productivos es el control de las plagas, para ello se aplican plaguicidas de tipo insecticidas y otros, preventivamente para controlar y evitar las pérdidas de producción. La preocupación creciente por la conservación de la biodiversidad y de evitar la contaminación del medio ambiente, y de subsanar las contaminaciones ya existentes, constituyen las bases que se debe preconizan en la Actividad Florícola. Esta tesis pretende colaborar a estos paradigmas estudiando aspectos cinéticos y fisicoquímicos de la Deltametrina es un piretroide muy usado como insecticida en la floricultura en la zona productora de la provincia de Corrientes, sobre todo el Departamento de Concepción. Se desarrollan los siguientes temas: El capítulo 1 es una introducción en la temática, donde se presentan en primer lugar datos sobre la situación de floricultura como actividad económica en la Provincia, en la Argentina, y en el mundo. En segundo término, se hace una revisión y síntesis de ciertos aspectos de los plaguicidas, luego del suelo explicando su composición, las fases y las texturas. Para finalizar este capítulo se aborda los plaguicidas del tipo Piretrinas y Piretroides, sobre todo la Deltametrina que es el plaguicida utilizado en esta tesis. El capítulo 2 Materiales y Métodos utilizados en este trabajo de investigación, la toma de muestras, los equipos y metodologías utilizadas, la validación y otros datos estadísticos. El capítulo 3 abarca el estudio de la Cinética de Adsorción y Desorción de la Deltametrina en estudios realizados en el laboratorio en condiciones controladas. Se estudio el efecto de la concentración inicial y de la temperatura en la cinética de la adsorción y de la desorción. Se aplicaron los modelos teóricos para dilucidar el mecanismo cinético. Se pudo arribar a la conclusión que el modelo que mejor describe la cinética de adsorción y de desorción es el de potencia fraccionaria (Freundlich modificado). Analizando el ajuste de los datos a las ecuaciones de Difusión, y también debido a las bajas energías de activación obtenidas , se observó un buen ajuste al modelo de difusión intraparticula (IPD), por lo tanto, es razonable asumir que en alguna etapa del proceso puede existir un mecanismo inicial tanto de naturaleza química como de difusión IPD acoplados. En el capítulo 4 Adsorción-Desorción de la Deltametrina, se estudiaron las isotermas de adsorción, y de desorción. Se observó que la adsorción aumentaba con el aumento de la temperatura, encontrándose un valor máximo de 86% a 45°C. En la desorción La deltametrina tiene un 77% de desorción, con lo cual quedaría poco porcentaje retenido, lo que indicaría que quedaría poco porcentaje adsorbido en suelo, por ende, se podría deducir que la Deltametrina si bien se adsorbe en un alto porcentaje, tiene alta probabilidad de pasar a la columna de agua e ir a las napas inferiores. En el capítulo No 5 se analiza una propuesta de Remediación de este plaguicida en suelos con cascarilla de arroz, que es un material muy común en Corrientes por ser una provincia productora de arroz. La dosis de enmienda recomendada para la remediación en suelos de cultivo de flores es del 10% de cascarilla de arroz, ya que se obtienen parámetros de adsorción suficientemente altos, para retener la deltametrina. La adición de residuos orgánicos al suelo retrasa, en general, el momento de mayor elución de los plaguicidas y produce una reducción de la cantidad total que se lixivia. Por tanto, se favorece que los plaguicidas ejerzan su función y que puedan degradarse, con lo que se reduce su lixiviación hacia las aguas subterráneas. Por último, en el capítulo N°6 están las Conclusiones Generales del trabajo de investigación realizado en esta tesis.
In this Doctoral Thesis in Chemistry, information on new knowledge useful for society is presented, which was generated by the author of the thesis, who belongs to a research group at the "Laboratory of Physicochemistry, Research in Environmental Technology (LabInTam)” whose director is Dr. Nelly Lidia Jorge, in the Department of Exact and Natural Sciences and Surveying (FaCENA) belonging to the National University of the Northeast (UNNE), in Corrientes, Argentina. Flowers, in particular, and plants, in general, produce benefits for humanity and influence the climate, in addition to producing oxygen and retaining humidity, among others. The benefits on a psychological and emotional level are very important, both in the family, work and institutional environments. We must also consider that numerous species of living beings live in plants, providing them with protection or food. Man obtains by-products from them that are used in the chemical, pharmaceutical, and food industries, these activities being very relevant in the world and regional economies. The cultivation of flowers and ornamental plants, in general, are carried out outdoors, in gardens, but they are also produced for sale mainly in greenhouses, where the control of pests and environmental conditions are better, avoiding losses in production and being able to obtain them throughout the year, these crops have been associated with humanity since ancient times. One of the important aspects to take into account in the production processes is the control of pests, for this, insecticide type pesticides and others are applied preventively to control and avoid production losses. The growing concern for the conservation of biodiversity avoiding contamination of the environment, and correcting existing contamination, constitute the bases that should be advocated in the Floricultural Activity. This thesis aims to collaborate with these paradigms by studying kinetic and physicochemical aspects of Deltamethrin, which is a pyrethroid widely used as an insecticide in floriculture in the producing area of the province of Corrientes, especially the Department of Concepción. The following topics are explained: Chapter 1 is an introduction to the subject. Firstly, we present data on the situation of floriculture as an economic activity in the Province of Corrientes, in Argentina, and in the world. Secondly, certain aspects of pesticides are reviewed and summarized, then an explanation of soil, its composition, phases and textures is given. To end this chapter, we tackle the Pyrethrin and Pyrethroid type pesticides, especially Deltamethrin, which is the pesticide used in this thesis. Chapter 2 Materials and Methods used in this research, sampling, equipment, methodologies used, validation and other statistical data. Chapter 3 covers the study of the Kinetics of Adsorption and Desorption of Deltamethrin in studies conducted in the laboratory under controlled conditions. We studied the effect of initial concentration and temperature on the kinetics of adsorption and desorption. Theoretical models were applied to clarify the kinetic mechanism. It was possible to reach the conclusion that the model that best describes the kinetics of adsorption and desorption is that of fractional power (modified Freundlich). The adjustment of the data to the Diffusion equations revealed that a good fit to the intraparticle diffusion model (IPD) is possible to be obtained, particularly due to the low activation energies obtained in this process, and consequently, being reasonable to assume that at some stage of the process there may be an initial mechanism, both as chemical natured as coupled IPD diffusion depended. Analyzing the fit of the data to the Diffusion equations, and also due to the low activation energies obtained, a good fit to the intraparticle diffusion (IPD) model was observed, therefore, it is reasonable to assume that at some stage of the process There may be an initial mechanism of both chemical nature and coupled IPD diffusion. In Chapter 4 Adsorption-Desorption of Deltamethrin, the adsorption and desorption isotherms were studied. It was observed that the adsorption increased with increasing temperature, finding a maximum value of 86% at 45°C. In desorption Deltamethrin has 77% desorption, with which there would be little percentage retained, this coincides with its value of Koc which is low, which would indicate that there would be a low percentage adsorbed in the soil, and therefore, it could be deduced that Deltamethrin, although it is adsorbed in a high percentage, has a high probability of passing to the water column and going to the lower layers. Chapter No. 5 analyzes a proposal for Remediation of this pesticide in soils with rice husk, which is a very common material in Corrientes as it is a rice-producing province. The recommended amendment dose for remediation in flower growing soils is 10% of rice husk, since sufficiently high adsorption parameters are obtained to retain deltamethrin. The addition of organic residues to the soil, in general, delays the time of greatest elution of the pesticides and produces a reduction in the total amount that is leached. Therefore, pesticides are encouraged to exercise their function and they can degrade, thereby reducing their leaching into groundwater. Finally, in chapter No. 6 are the General Conclusions of the research work carried out in this thesis.