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SUSCRIBITEEn 2016, investigadores del Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (Intec) tomaron contacto con especialistas del Instituto Sueco de Ingeniería Agrícola y Ambiental para interiorizarse acerca del diseño de los denominados biobeds, que consisten en camas biológicas que permiten degradar residuos de agroquímicos resultantes del lavado y carga de equipos pulverizadores.
Los investigadores santafesinos comenzaron entonces a adaptar esa tecnología a la realidad argentina por medio del uso de materiales presentes en diferentes regiones productivas.
Uno de los módulos se empleó para diseñar un experimento que arrojó resultados satisfactorios sobre la capacidad de degradación de los biobeds. El sistema diseñado permitió tratar aguas residuales con alta concentración de fitosanitarios hasta alcanzar una remoción completa de glifosato, AMPA (producto de degradación del glifosato), atrazina, carbendazim y prometrina a los 180 días. Al mismo tiempo, se logró un buen porcentaje de degradación de imidacloprid (60%), mostrando la biomezcla suficiente actividad biológica para seguir tratando aguas residuales adicionales. Los resultados del estudio fueron publicados este año en la revista científica Science of the Total Environment.
Antes de ser introducida a las camas biológicas, el agua residual pretratada fue enriquecida con agroquímicos adicionales para simular un escenario de mayor contaminación. Se agregaron así glifosato, atrazina, imidacloprid, prometrina y carbendazim.
Para construir el lecho biológico del módulo piloto se utilizó una biomezcla de suelo y rastrojo de moha (50/50% en volumen). Ambos componentes fueron recolectados de un campo del norte de la provincia de Santa Fe.
La cama biológica se instaló en un contenedor con una capacidad nominal de 1000 litros. El fondo del mismo se cubrió con una capa de grava de 10 centímetros y sobre ésta se añadió una capa igual de arena. El volumen restante se llenó con la biomezcla de suelo y rastrojo.
La humedad de la biomezcla se ajustó al 60-70%, agregando agua, y se dejó “madurar” durante tres meses. Se eligió este período considerando el alto contenido de fibra cruda proveniente del rastrojo del mijo, que dificulta la degradación de la lignina, además de las bajas temperaturas presentes en la época invernal –que es cuando se realizó la experiencia– que retrasan la maduración de la biomezcla.
El agua residual pretratada enriquecida (en una cantidad de 200 litros) se añadió al tanque de reciclaje, estableciendo inicialmente por medio de una bomba eléctrica una recirculación en el sistema de 12 horas. Posteriormente se activó una recirculación regular durante el ensayo para mantener la humedad en la cama biológica. El período total del experimento duró 180 días.
Como puede advertirse en el gráfico 1, la remoción de atrazina, glifosato, prometrina y carbendazim en la biomezcla siguió un patrón similar caracterizado por una rápida tasa de degradación inicial. Todos los agroquímicos alcanzaron el 99% de degradación el día 60; al final del ensayo (180 días), sus concentraciones estaban por debajo de los límites de detección.
Sin embargo, imidacloprid presentó más resistencia a la degradación, mostrando una curva de descomposición bifásica distintiva, por la cual una rápida disipación preliminar fue seguida por una tasa de degradación más lenta. El 40% de la concentración inicial de imidacloprid en la biomezcla (9,0 mg/kg) se degradó en los primeros 60 días y el 14% se degradó en los últimos días. Resultados similares fueron observados en suelos y en diferentes biomezclas por otros autores. Ese comportamiento puede explicarse por la biodisponibilidad de imidacloprid, que puede limitar su biodegradación y que, con el tiempo, se une fuertemente al suelo o a la biomezcla.
Al analizar la concentración de bacterias, a través del ensayo se observó una disminución significativa entre los días 0 y 30 (p < 0,05), aunque desde ese momento (día 30) hasta el final del ensayo (día 180) las variaciones no fueron significativas (p > 0,05). En tanto, al evaluar las concentraciones de hongos y levaduras, se pudo observar que no hubo diferencias significativas hasta el día 180, momento en que la concentración disminuyó rápidamente (p < 0,05). Los resultados de ambas comunidades revelaron que, si bien a lo largo del tiempo las concentraciones de microorganismos disponibles disminuyeron, fueron lo suficientemente elevadas en la biomezcla como para degradar con éxito a la mayor parte de los productos empleados en el experimento.
Por último, es importante destacar que se emplearon de manera satisfactoria tests de germinación para evaluar la eficiencia del proceso.