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Evaluación de un sistema de tratamiento basado en la naturaleza para la remoción de pesticidas asociados a una fuente de contaminación difusa

Resumen en español

Los pesticidas comprenden un grupo de agroquímicos utilizados para mejorar el rendimiento de cultivos en el sector agrícola, los cuales surgen como una solución ante la creciente demanda para la producción de alimentos, no obstante, estos compuestos terminan en diferentes cuerpos hídricos, alterando su calidad fisicoquímica y microbiológica. Bajo esta premisa, la implementación sistemas basados en la naturaleza (SbN) son una alternativa viable para su remoción y/o degradación, pues estos sistemas son considerados de bajo costo y pocos requerimientos operacionales. Es por ello que, en el presente trabajo de investigación, se llevó a cabo la evaluación de un humedal construido de flujo horizontal subsuperficial a escala piloto para la remoción de pesticidas, plantado con 3 especies macrófitas: Heliconia Psittacorum, Colocasia Esculenta y Sagittaria Latifolia, las cuales demostraron buena aclimatación y resiliencia a las condiciones ambientales y la calidad del agua del canal de descarga de ASORUT. Este canal recibe las aguas de escorrentía del distrito de riego de ASORUT, el cual cuenta con un área 10000 Ha y está ubicado en los municipios de Rodanillo, La Unión y Toro en el Valle del Cauca. El humedal fue alimentado de forma semicontinua, tres días a la semana en un periodo de 20 semanas. A partir de una priorización se seleccionaron cinco pesticidas con la mayor frecuencia de detección en el canal de descarga, monitoreados mediante muestreadores pasivos que fueron dispuestos en las cámaras de entrada y salida con intervalos de 2 semanas para luego ser analizados mediante cromatografía de gases. Los pesticidas seleccionados fueron metalaxil, 2-fenilfenol, bifenilo y 3,4-dicloroanilina, los cuales reportaron eficiencias de eliminación en el humedal de 32,72%, 23,43%, 21,49%, 16,67% y -6,73%, respectivamente. Se encontró que su eficiencia de eliminación por parte del sistema podía estar asociada a sus características fisicoquímicas, no obstante, se demostró que esta también se vio fuertemente influenciada por el régimen hidrológico de la zona objeto de estudio. Su determinación también fue clave para el cálculo del índice de amenaza ecológica (HQ), evidenciado que no se esperan afectos adversos para algunos pesticidas y un nivel bajo de riesgo para otros. Por otro lado, el régimen de flujo demostró ser uno de los principales parámetros de influencia sobre el sistema, pues este reportó eficiencias de 20,77% para DQO y 14,40% para el COD, debido a que la acumulación de los pesticidas durante los días en que no se alimentó el sistema permitió su posible transformación en metabolitos tóxicos para el microbiota presente, la cual tampoco encontró suficiente fuente de alimento debido al flujo semicontinuo. No obstante, logró garantizarse un pH óptimo para su desarrollo, así como la prevalencia de un medio oxidativo debido a la buena transferencia de oxígeno desde las raíces de las macrófitas.