EVALUACIÓN DE LA ADSORCIÓN-DESORCIÓN DE 14 C-CARBOFURAN Y FURADAN 3SC ® EN TRES SUELOS DE CUNDINAMARCA (COLOMBIA) EVALUATION OF 14 C-CARBOFURAN AND FURADAN 3SC ® ADSORPTION-DESORPTION IN THREE CUNDINAMARCA SOILS (COLOMBIA) EVALUAÇÃO DA ADSORÇÃO-DESORÇÃO DE 14 C-CARBOFURAN E FURADAN 3SC ® EM TRÊS SOLOS DE CUNDINAMARCA (COLÔMBIA) Eliana M. Valencia 1,2 , Jairo A. Guerrero 1 , Amanda de Yunda 1 , María J. Martínez 1 Recibido: 19/11/07 – Aceptado: 07/04/08 RESUMEN El plaguicida carbofuran es uno de los N-metilcarbamatos más efectivos y de mayor uso en los cultivos de fresa en Co- lombia,y debido a su toxicidad es impor- tante evaluar su movilidad en los sistemas específicos de producción agrícola. En este estudio se realizaron ensayos de ad- sorción y desorción de carbofuran analíti- co y carbofuran formulado (Furadan) me- diante isotermas ajustadas al modelo de Freundlich, sobre el horizonte superficial de tres suelos productores localizados en el departamento de Cundinamarca, área de mayor producción de fresa en Colom- bia. Se utilizaron concentraciones del pla- guicida dentro del intervalo de aplicación comercial al cultivo (comprendidas entre 0,12 y 2,57 μg/mL). En todos los casos se presentó buen ajuste al modelo. La adsor- ción del plaguicida en los tres suelos fue baja con valores de coeficientes de adsor- ción (logKd) entre 0,04 a 0,40. Los coefi- cientes de adsorción normalizados con el contenido de carbono orgánico del suelo (logK OC ) se encontraron en un rango des- de 1,73 hasta 2,05. Los resultados mues- tran diferencias significativas en la adsor- ción del plaguicida formulado (Furadan) y analítico, encontrándose tendencias opuestas dependiendo del lugar de ensa- yo; estas diferencias se asociaron con el distinto grado de humificación de la mate- ria orgánica de los suelos, y la presencia de adyuvantes en el producto formulado. En ninguno de los suelos estudiados se presentó el fenómeno de histéresis. Palabras clave: adsorción, desorción, 14 C-carbofuran, histéresis, suelo. 79 REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 37, No. 1 DE 2008 Aplicada y Analítica 1 Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia1, sede Bogotá, Bogotá D.C. Co- lombia. 2 [email protected]
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EVALUACIÓN DE LA ADSORCIÓN-DESORCIÓN DE 14C-CARBOFURAN YFURADAN 3SC® EN TRES SUELOS DE CUNDINAMARCA (COLOMBIA)
EVALUATION OF 14C-CARBOFURAN AND FURADAN 3SC®
ADSORPTION-DESORPTION IN THREE CUNDINAMARCA SOILS(COLOMBIA)
EVALUAÇÃO DA ADSORÇÃO-DESORÇÃO DE 14C-CARBOFURAN EFURADAN 3SC® EM TRÊS SOLOS DE CUNDINAMARCA (COLÔMBIA)
Eliana M. Valencia1,2, Jairo A. Guerrero1, Amanda de Yunda1,
María J. Martínez1
Recibido: 19/11/07 – Aceptado: 07/04/08
RESUMEN
El plaguicida carbofuran es uno de losN-metilcarbamatos más efectivos y demayor uso en los cultivos de fresa en Co-lombia,y debido a su toxicidad es impor-tante evaluar su movilidad en los sistemasespecíficos de producción agrícola. Eneste estudio se realizaron ensayos de ad-sorción y desorción de carbofuran analíti-co y carbofuran formulado (Furadan) me-diante isotermas ajustadas al modelo deFreundlich, sobre el horizonte superficialde tres suelos productores localizados enel departamento de Cundinamarca, áreade mayor producción de fresa en Colom-bia. Se utilizaron concentraciones del pla-guicida dentro del intervalo de aplicacióncomercial al cultivo (comprendidas entre0,12 y 2,57 µg/mL). En todos los casos sepresentó buen ajuste al modelo. La adsor-
ción del plaguicida en los tres suelos fuebaja con valores de coeficientes de adsor-ción (logKd) entre 0,04 a 0,40. Los coefi-cientes de adsorción normalizados con elcontenido de carbono orgánico del suelo(logKOC) se encontraron en un rango des-de 1,73 hasta 2,05. Los resultados mues-tran diferencias significativas en la adsor-ción del plaguicida formulado (Furadan)y analítico, encontrándose tendenciasopuestas dependiendo del lugar de ensa-yo; estas diferencias se asociaron con eldistinto grado de humificación de la mate-ria orgánica de los suelos, y la presenciade adyuvantes en el producto formulado.En ninguno de los suelos estudiados sepresentó el fenómeno de histéresis.
Carbofuran is a N-Methylcarbamate fre-quently used in strawberry cultivation inColombia. Due to its toxicity it is impor-tant to evaluate its migration in the straw-berry production system. In this work theadsorption-desorption of 14C carbofuran(analytical standard) and commercial pes-ticide (Furadan) was studied by Freund-lich isoterms in superficial soils of threelocations in Cundinamarca state, a majorstrawberry production area in Colombia.The pesticide concentrations were bet-ween the ranges normally used in the far-ming (ranged between 0.12 and 2.57µg/mL). A good model adjust was pre-sent in all the studies. The adsorption of14C carbofuran on the 3 studied soils waslow; with adsorption coefficients values(logKd) ranging between 0.04 to 0-40.The adsorption coefficients normalisedwith the organic carbon content of soil(logKOC) ranged from 1.73 to 2.05. Signi-ficant differences were found between acommercial pesticide (Furadan) and ananalytical carbofuran and were associatedwith the organic matter humification gra-de in the different soils and the presenceof adyuvants in the formulate one. Hyste-resis effect was not presented in the soilsstudied.
O praguicida carbofuran é um dosN-metilcarbamatos mais efetivos e demaior uso nos cultivos de morango naColômbia e devido à sua toxicidade é im-portante avaliar a sua mobilidade nos sis-temas específicos de produção agrícola.
Neste trabalho avaliou-se a adsorç-ão-desorção tanto do 14C carbofurananalítico como uma das formulações co-merciais (Furadan) mediante isotermasajustadas ao modelo de Freundlich, sobreo horizonte superficial de três solos pro-dutores localizados no estado da Cundi-namarca, área de maior produção de mo-rango em Colômbia. Utilizaram-seconcentrações do praguicida dentro dointervalo de aplicação comercial ao culti-vo (0.12 até 2.57 µg/mL). Em todos oscasos se apresentou bom ajuste ao mode-lo. A adsorção do praguicida nos três so-los foi baixa com valores de coeficientesde adsorção (logKd) entre 0.04 a 0.4. Oscoeficientes de adsorção normalizadoscom o conteúdo de carbono orgânico dosolo (log KOC) encontraram-se numa castadesde 1.73 até 2.05. As diferenças na ad-sorção do praguicida comercial e do pra-guicida analítico foram significativas, sebem que as tendências foram diferentesem função do tipo de solo. Estas diferen-ças foram associadas com o distinto gradode humidificação da matéria orgânica dossolos e à presença de adjuvantes no pro-ducto formulado. Em nenhum dos solosestudados se apresentou o fenômeno dehistéresis.
El carbofuran, 2,3-dihidro- 2,2-dimetil-benzofuran-7-il-metilcarbamato (Figura1), es uno de los N-metilcarbamatos másusados en el departamento de Cundina-marca (Colombia) para controlar insec-tos, mitas y nemátodos en fresa; general-mente se emplea en la presentaciónFuradan 3SC de Bayer Cropscience S.A.
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(33% P/V; dosis de aplicación: 2 L/ha).La solubilidad de carbofuran en agua es320 mg/L (25 ºC) y es soluble en otrossolventes como acetona, acetato de etilo,acetonitrilo y benceno. Su presión de va-por es de 2,7 mPa a 33 ºC, y el coeficien-te de partición octanol/agua es de1,23-1,42 (1).
Dada la amplia utilización del carbofu-ran es importante la evaluación y el segui-miento de los residuos en productos de co-secha, aire, aguas y suelos. Los coefi-cientes de adsorción y de desorción de losplaguicidas describen el comportamientode éstos en el suelo y representan una ex-presión de la movilidad inherente del com-puesto en el mismo, además permiten esta-blecer si un compuesto es reversible oirreversiblemente adsorbido lo cual influyeen su disponibilidad biológica, su toxicidada los organismos (terrestres y acuáticos) ysu potencial de bioacumulación (2-5).
La adsorción de un plaguicida en elsuelo se suele determinar mediante lasisotermas de adsorción y de desorciónajustadas a un modelo de comportamientoapropiado como el de Freundlich (2-5)descrito por la ecuación [1] que se emplea
tanto para el equilibrio de adsorcióncomo para el de desorción.
Cs K Caq g geq F eq
l n
( ) ( )
/( / )= × µ [1]
donde: Cs(eq) es la concentración de car-bofuran en el suelo en el equilibrio(µg/g), Caq(eq) es la concentración de car-bofuran en la solución en el equilibrio(µg/mL), KF = Kd (mL/g) y l/n son coe-ficientes empíricos de la adsorción.
Por lo general, el coeficiente de adsor-ción normalizado (KOC) se expresa conbase en el contenido de carbono orgánico(CO), empleando la ecuación [2].
K KdOC= ×100 /% ( / )CO mL gCO [2]
El coeficiente de histéresis “H” seconsidera una medida de la irreversibili-dad de la adsorción (5), están dados por laecuación [3].
Hl n
l n
ads
des
=/
/( )
( )
[3]
donde: l n ads/ ( ) y l n des/ ( ) son los coefi-cientes de la ecuación de Freundlich enlos procesos de adsorción y de desorciónrespectivamente.
Aplicando la metodología descrita ensuelos de campos de arroz en BanNon-Reung, en la provincia de KhonKaen, en Tailandia, con muy bajos con-tenidos de materia orgánica (0,30%), pHde 4,95, contenidos de arena, limo y arci-lla de 42,5, 32,5 y 25,0%, se encontraronvalores de KF de 1,0 L/kg (6, 7). En sue-los franco arcillosos con contenido de COdel 5,3% y pH de 8,6 se encontró un Kd
de 22,4 L/kg, mientras que en un suelofranco arenoso con CO del 1,8% y pH de8,4 se encontró un Kd de 19,9 L/kg (1).El análisis de un suelo franco limoso conCO del 1,2% y pH 7,1 arrojó un Kd de0,246 L/kg, mientras que en un suelo
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Figura 1. Estructura química del carbofuran.
franco arenoso con CO de 0,4% y pH de6,5 se obtuvo un Kd de 0,115 L/kg (8).
Dada la importancia del fenómeno deadsorción de los plaguicidas en el suelo, yla poca información de su comportamien-to en suelos de Colombia, el presente tra-bajo tuvo como objetivo evaluar la adsor-ción-desorción de 14C carbofuran en tressuelos de Cundinamarca principalmentededicados al cultivo de fresa, y en los quegeneralmente se utiliza Furadan para elcontrol de plagas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Suelos
Las muestras de suelo se tomaron del ho-rizonte superficial en una profundidad de0-20 cm (9), en fincas localizadas en zo-nas de cultivo de fresa de los municipiosde Facatativá, Sibaté y Guasca, en el de-partamento de Cundinamarca. Se esco-gieron lotes en descanso para evitar la in-terferencia de posibles residuos deCarbofuran. Se secaron a temperaturaambiente y se tamizaron por malla No. 10(2 mm). Las muestras presentaron las ca-racterísticas químicas y mineralógicasque se muestran en la Tabla 1. El análisisfísico y químico se realizó en el laborato-rio de Química Agrícola del Departamen-to de Química de la Universidad Nacionalde Colombia, y el análisis mineralógicose realizó en el Instituto GeográficoAgustín Codazzi.
Materiales de referencia y reactivos
El estándar de carbofuran usado se obtu-vo del Dr. Ehrenstorfer (Augsburg, Ale-mania), con pureza del 99%. El 14C-Car-bofuran de Sigma, con una actividad de
30,56 mCi/mmol. El Furadan 3SC (car-bofuran comercial, suspensión concen-trada para uso agrícola) de Bayer Crops-cience S.A.
Determinación de la adsorción-
desorción de14
C-carbofuran
en los suelos
Se realizaron dos experimentos de compa-ración empleando en el primero carbofu-ran comercial (Furadan), y en el segundocarbofuran analítico. El estudio de adsor-ción-desorción se llevó a cabo siguiendo elprotocolo estándar de la EPA (3).
Los ensayos se realizaron a temperatu-ra ambiente por el método en paralelo. Enel primer experimento se utilizaron 6 con-centraciones y 4 réplicas de carbofuran(radiomarcado y frío, este último comoFuradan), mientras que en el segundo ex-perimento se evaluaron 4 concentracionesy 3 réplicas de carbofuran (radiomarcadoy frío, este último como estándar analíti-co). Las soluciones empleadas incluyeronla concentración aplicada sobre cultivos defresa, y se prepararon en CaCl2 0,01 M. Acada una de ellas se le midió la actividad endesintegraciones por minuto (DPM) en uncontador de centelleo líquido Beckman LS5600 (10). Dichas concentraciones semuestran en la Tabla 2.
Isoterma de adsorción
En tubos de centrífuga de 10 mL de capa-cidad se pesaron 2,0 g de suelo y se aña-dieron 5,0 mL de la solución respectiva(C1- C6), se agitaron durante 24 horas enun agitador mecánico (3), se separó el so-brenadante por centrifugación a 10.000rpm durante 15 minutos en una centrífuga
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MLW T 25. Se determinó la actividad(DPM) en alícuotas de 1,0 mL del sobre-nadante, que corresponde al 14C carbofu-ran en equilibrio (plaguicida no adsorbi-do). Se evaluó un blanco sin suelo paradeterminar la posible adsorción sobre lasparedes de los tubos que fueron previa-
mente silanizados con diclorodimetilsila-no al 5% en tolueno, dicha pérdida de pla-guicida fue descartada. La cantidad decarbofuran adsorbido por gramo de suelose calculó con base en la diferencia entrela cantidad inicial de la solución y la con-centración de la misma en el equilibrio.
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Análisis físico-químico
y mineralógico
Suelo
Facatativá Sibaté Guasca
Humedad (%) 12,01 14,83 2,90
Arena (%) 40 47 42
Arcilla (%) 14 9 13
Limo (%) 46 44 45
Textura1 Franca Franca Franca
pH (1,1)2 5,20 5,69 5,32
Carbono orgánico (%)3 3,79 3,95 1,20
Materia orgánica (%)4 6,53 6,81 2,07
CIC (cmolkg-1)5 39,93 41,47 10,53
Material no cristalino ++++ ---- +
Caolinita + ---- ++
Haloisita + ---- -
Cristobalita + ---- -
Cuarzo tr ---- +++
Lepidocricita tr ---- tr
Arcillas de 14 � (expandibles) tr ---- -
Metahaloisita - ---- ++
Tabla 1. Caracterización física y química de los suelos estudiados, y análisis mineraló-gico de la fracción arcilla por difracción de rayos X
MÉTODOS DE ANÁLISIS1Textura: Bouyucos; 2
pH: Relación suelo:agua 1:13
Carbono orgánico: Walkley Black; 4Materia Orgánica: CO (%) x 1,724
5CIC: capacidad de intercambio catiónico: acetato de amonio
CONVENCIONES
++++ Dominante (>50%); +++ Abundante (30-50%); ++ Común (15-30%); + Presente(5-10%); tr, trazas (<5%); - No detectada; —— No realizado
Isoterma de desorción
Se retiró la solución remanente de la ad-sorción y se adicionaron nuevamente 5mL de CaCl2 0,01 M, la solución se dejóen contacto con el suelo durante 24 horasmás con agitación continua, periodo esta-blecido para lograr el equilibrio de desor-ción por otros autores (3, 7). Se centrifu-gó nuevamente y se determinó laactividad presente en la solución a partirde una alícuota de 1 mL, esta actividad seconsideró desorbida por el suelo.
Para la descripción cuantitativa del pro-ceso de adsorción-desorción las isotermasobtenidas experimentalmente representan-do las cantidades adsorbidas en suelo(Cs(eq) en µg/g), frente a las concentracio-nes de la solución en equilibrio, Caq(eq) enµg/mL, se ajustaron a la ecuación deFreundlich (ecuación [1]) tanto en el pro-ceso de adsorción como de desorción.
Estabilidad del carbofuran
Para comprobar la estabilidad del plagui-cida durante el proceso se tomó una solu-
ción del extracto de Furadan (experimen-to de desorción), se sometió a un procesode limpieza y concentración por extrac-ción en fase sólida en cartuchos de amino-propil, usando como mezcla de acondi-cionamiento y de elución metanol:acetona (0,3:9,7). Se inyectaron 20 �L enun cromatógrafo líquido de alta eficiencia(Agilent Technologies 1100), acoplado aun derivatizador poscolumna PCX5200(Pickering Laboratories) y detector defluorescencia (Agilent Technologies).Columna analítica C-18 (25 cm x 4,6 mmdi, 5 µm de tamaño de partícula, Picke-ring Laboratories) con inyector manual(loop de 20 �L) y sistema de desgasifica-ción con Helio. Se usó un gradiente com-puesto por acetonitrilo:metanol:aguacomo fase móvil de elución. Se recogie-ron fracciones de 1 mL de la fase móvil deelución (en total 40 fracciones), se lesadicionó coctel de centelleo, y se determi-nó la actividad en el contador de centelleolíquido (LSC).
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Solución
Concentración de14
C
carbofuran (�g/mL)
Concentración de
carbofuran frío
(�g/mL)
Concentración total de
carbofuran (�g/mL)
C1 0,07 0,05 0,12
C2 0,07 0,50 0,57
C3 0,07 1,00 1,07
C4 0,07 1,50 1,57
C5 0,07 2,00 2,07
C6 0,07 2,50 2,57
Tabla 2. Soluciones para el experimento de adsorción-desorción de carbofuran en sue-los de cultivo de fresa
C1-C6, concentraciones totales de carbofuran (experimento 1); C1,C3,C4,C6 concentraciones totales de carbo-furan (experimento 2).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Dos de los suelos seleccionados para elestudio presentaron contenidos altos demateria orgánica (Facatativá y Sibaté), yuno de ellos está influenciado por la pre-sencia de material amorfo alofánico ca-racterizado por su gran superficie de ad-sorción. El suelo Guasca presenta uncontenido inferior de materia orgánica yel componente arcilloso dominado porcuarzo y minerales de red 1:1 con baja ca-pacidad de adsorción. Por tanto, se espe-raba un comportamiento diferencial enlas tres muestras con respecto a la adsor-ción del plaguicida.
En las Figuras 2 y 3 se muestran lasisotermas ajustadas al modelo de Freund-lich para Furadan. La Tabla 3 muestra loscoeficientes de correlación de las isoter-mas, los coeficientes de adsorción y dedesorción, los coeficientes de adsorciónnormalizados con el contenido de carbo-
no orgánico de cada suelo, así como loscoeficientes de histéresis.
Se obtuvieron coeficientes de correla-ción con valores entre 0,976 y 1,000, in-dicando la linealidad de los datos y elajuste a la isoterma. Los valores de 1/nson cercanos a 1, por tanto, las constantesde adsorción y desorción de Freundlichson iguales a los coeficientes de partición(Kd), y se puede asumir que dichas cons-tantes no varían en el intervalo de concen-traciones estudiadas, y que los valores delas constantes son independientes de laconcentración de carbofuran.
Empleando el programa estadísticoSPSS (Versión 10,0) se evaluó la correla-ción entre las diferentes propiedades fisi-coquímicas de los suelos y los valores deKd(ads) obtenidos para cada uno de ellos,encontrando correlaciones positivas esta-dísticamente significativas entre la CICde los suelos, el CO de los mismos y los
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Figura 2. Isoterma de adsorción de FURADAN según Freundlich.
coeficientes de adsorción con un 95% deconfianza.
Los KOC obtenidos para carbofuran sonsimilares a los encontrados por otros in-vestigadores en suelos de diferentes re-giones, donde suelos con contenidos decarbono orgánico entre 0,4 y 3,5% pre-sentaron valores de log KOC entre 1,56 y1,80 de CO (5), indicando una afinidadescasa de los componentes de la fraccióncoloidal de los suelos en estudio (materiaorgánica y arcilla) por el carbofuran. ElKd(ads) para el Furadan fue mayor en elsuelo de Facativá y Sibaté, con contenidomayor de CO y CIC, los valores obteni-dos mantuvieron la relación entre elKd(ads) y el contenido de materia orgánicaencontrada por otros investigadores des-tacados en la revisión de literatura reali-zada por Delle en el 2001 (5), quienes en-contraron correlación positiva entre elKd(ads) de carbofuran, el contenido de car-
bono orgánico y la capacidad de inter-cambio catiónica de los suelos. Según locitado por Evert (1), este hecho trae comoconsecuencia menor movimiento en sue-los con mayor contenido de materia orgá-nica y/o contenido de arcillas; este autorencontró que suelos con porcentajes decarbono orgánico del 5,3% presentaronun Kd(ads) de 22,4 L/kg, y suelos con car-bono orgánico del 1,8% exhibieron unKd(ads) de 19,9 L/kg. Por otra parte, Jara-millo y cols. (11) afirman que la baja lixi-viación de carbofuran en suelos de áreasde cultivo de papa en Carchi, Ecuador,con contenidos de carbono orgánico al-tos, entre el 6 y el 10%, se relaciona conla elevada adsorción de los plaguicidas enlos suelos. Igualmente, Castillo y cols.(12) encontraron diferencias en la lixivia-ción de carbofuran en suelos con diferen-te contenido de materia orgánica. En lostratamientos con menor nivel de materiaorgánica el carbofuran fue arrastrado en
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Figura 3. Isoterma de desorción de Furadan según Freundlich.
el agua percolada del primer muestreo,mientras que en aquellos con mayor can-tidad de materia orgánica el transportefue más lento.
En el caso del suelo de Facatativá lapresencia de material no cristalino apa-rentemente no influyó en la adsorcióncomo lo muestran estudios donde suelosalofánicos adsorben mayores cantidadesde plaguicidas que suelos no alofánicos, ypor tanto, de acuerdo con los resultados,se concluye que la materia orgánica delsuelo es el adsorbente más importantepara ciertos plaguicidas como el carbofu-ran (5, 13, 14).
Los valores de KOC obtenidos están enun intervalo entre 1,73 y 2,05 CO, portanto el carbofuran se puede clasificar demóvil a moderadamente móvil (5).
Para determinar si el proceso de adsor-ción-desorción se ve influenciado por lapresentación del plaguicida se evaluaron
los interceptos de las curvas de adsorcióny de desorción mediante una prueba decomparación de medias. Los resultadosmostraron diferencia estadísticamentesignificativa en todos los casos, es decirlos fenómenos de adsorción y desorciónson diferentes cuando se trata el suelo concarbofuran analítico o con plaguicida co-mercial, aunque en cada suelo la tenden-cia es diferente.
Lo anterior sugiere que la afinidad delplaguicida por el suelo varía dependiendode la formulación y, por ende, su capaci-dad de adsorberse o desorberse, ya queexisten diferentes tipos de adyuvantes,como surfactantes, humectantes, adhe-rentes, acidificantes y penetrantes, y cadauno de ellos se emplea dependiendo deltipo de plaguicida con base en sus funcio-nes específicas; por ejemplo, en el casode los carbamatos que se degradan en me-dios básicos se suelen emplear acidifican-tes, los cuales disminuyen el pH de la so-lución por asperjar minimizando pérdidas
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Parámetros FACATATIVÁ SIBATÉ GUASCA
Furadan Carbofuran
analítico
Furadan Carbofuran
analítico
Furadan Carbofuran
analítico
rads 1,000 0,994 1,000 NR 1,000 0,983
rdes 0,997 0,997 0,990 NR 0,998 0,976
logKd(ads) 0,31 0,4 0,39 NR 0,12 0,04
logKd(des) 1,05 1,58 1,25 NR 0,86 1,37
log Koc 1,73 1,82 1,81 NR 1,54 1,46
1/n(ads) 0,92 0,99 0,90 NR 0,91 1,07
1/n(des) 0,90 1,21 0,94 NR 0,99 1,23
H 1,02 0,82 0,95 NR 0,92 0,87
Tabla 3. Adsorción-desorción de 14C carbofuran en tres suelos de Cundinamarca
rads y rdes = coeficientes de correlación en la adsorción y desorción respectivamente; Kd(ads), coeficiente deadsorción; Kd(des), coeficiente de desorción; KOC, coeficiente de adsorción normalizado con el carbono orgá-nico; 1/n(ads), pendiente en la ecuación de adsorción; 1/n(des), pendiente en la ecuación de desorción; H, coefi-ciente de histéresis, NR no se realizó.
por degradación alcalina en aguas con pHsuperiores a 7. Teniendo en cuenta quedependiendo del modo de aplicación seemplean penetrantes para aplicación víafoliar (aceites y derivados de lecitina desoya), y que los surfactantes ayudan a me-jorar el cubrimiento de las hojas, se com-prende la interacción de estas sustanciascon la materia orgánica del suelo.
Algunos investigadores han encontra-do que la adsorción de plaguicidas porsuelos orgánicos tiene lugar por interac-ciones hidrofóbicas entre las moléculasde los plaguicidas y las superficies hidro-fóbicas de los suelos saturados con sur-factantes catiónicos como el bromuro deoctadeciltrimetilamonio (15).
La diversidad en la composición de lamateria orgánica puede generar diferen-cias en la adsorción de compuestos orgáni-cos (5); de esta forma, los valores de Koc
obtenidos se pueden deber al contenido enlos suelos de huminas, ácidos húmicos yácidos fúlvicos, donde el orden de adsor-ción es: huminas > ácidos húmicos >ácidos fúlvicos. En este estudio se encon-tró que para Facatativá la adsorción fuemenor al emplear Furadan, es decir, conadyuvantes, y para Guasca fue mayor.
Esto podría deberse a que en presenciade adyuvantes no se ve afectada la adhe-sión de la molécula de plaguicida a laspartículas sólidas del suelo de alto gradode humificación (Guasca), e incluso po-dría favorecerla, mientras que en el suelode Facatativá podría darse una competen-cia por los sitios de adsorción entre lasmoléculas de adyuvantes y el carbofurancuando se emplea el producto formulado.Lo anterior se propone ya que en análisisprevios realizados sobre la fracción orgá-
nica de suelos de Guasca se encontraroncantidades altas de fracción insoluble enálcalis (65% de huminas), seguido porácidos húmicos y ácidos fúlvicos (16), so-portando lo mencionado anteriormente.
Para evaluar la adsorción del Furadanen los diferentes suelos se compararon losKdads obtenidos, empleando un test decomparación de medias, el cual muestraque el ttab(95%) es mayor que el experimen-tal en todos los casos, y por ello se puedeconcluir que no hay diferencia estadísti-camente significativa en la adsorción delos diferentes suelos.
Aunque teóricamente no hay histéresiscuando la adsorción es totalmente rever-sible –lo que implica que H sea igual a 1–,en la práctica se ha establecido que valo-res del coeficiente H comprendidos entre0,7 y 1 no presentan histéresis (17). Ennuestro estudio, empleando plaguicidacomercial y analítico, los valores de H(Tabla 3) muestran que la adsorción es re-versible en todos los suelos, lo que indicaque los mecanismos de adsorción y de de-sorción son muy similares.
El carbofuran no se degradó durante elestudio de adsorción-desorción ya que lasfracciones recolectadas en el HPLC nopresentaron actividad, excepto la corres-pondiente al tiempo de retención del car-bofuran. El cromatograma se muestra enla Figura 4.
CONCLUSIONES
Aunque los valores de Kdads obtenidosmuestran aparentemente mayor adsor-ción de Furadan en el suelo con mayorcontenido de carbono orgánico, sugirien-do que éste es el componente del suelo
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que influencia en mayor grado la adsor-ción, se demostró que estadísticamente ladiferencia no es significativa, ya que engeneral los bajos coeficientes de adsor-ción obtenidos experimentalmente en lossuelos estudiados, su relativa alta solubi-lidad en agua, su bajo coeficiente de parti-ción octanol/agua y los valores de KOC ex-perimentales lo clasifican de móvil amoderadamente móvil, por tanto, el car-bofuran puede lixiviar a través del perfilde los suelos, por lo que este plaguicida osus metabolitos de degradación se puedenencontrar en aguas subterráneas.
La presencia de adyuvantes parece in-fluenciar los fenómenos de adsorción-de-sorción de carbofuran, aunque estas dife-rencias pueden estar ligadas al grado dehumificación de la MO ya que en cadasuelo se observó una tendencia diferente,sugiriendo que si el grado de humifica-ción es elevado se adsorbe preferente-mente el compuesto formulado y no elcarbofuran analítico.
Los coeficientes de histéresis obteni-dos, muy cercanos a la unidad, indicanque las interacciones entre carbofuran yestos suelos son débiles, y que el procesode adsorción es reversible en gran parte.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimien-tos al Departamento de Química de laUniversidad Nacional de Colombia, sedeBogotá, y al Organismo Internacional deEnergía Atómica (IAEA), Viena, Aus-tria, por su colaboración y financiación.
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