Evaluación de la movilidad de clorpirifos a través del perfil de suelo por efecto de la materia orgánica disuelta presente en enmiendas orgánicas

Abstract

El suelo constituye un componente fundamental de los recursos de la tierra, del desarrollo agrícola y la sustentabilidad ecológica. En la industria agrícola, una de las principales problemáticas son las plagas, haciéndose necesario el uso de plaguicidas para combatirlas. Dentro de los plaguicidas más utilizados a nivel internacional, se encuentran los compuestos organofosforados (OPs), entre los cuales destaca el Clorpirifos [O,O-dietil O-(3,5,6-tricloropiridin-2-il) fosforotioato], insecticida de clase II o moderadamente tóxico, cuyo comportamiento a través del perfil de suelo depende del contenido de materia orgánica disuelta (MOD) presente. En este estudio se pretende evaluar la movilidad del compuesto Clorpirifos a través del perfil de suelo, determinando la influencia asociada a la MOD. Para el desarrollo de esta investigación, en una primera etapa, se optimizaron y compararon las técnicas de extracción en fase sólida (SPE) y microextracción líquido-líquido dispersiva (DLLME) para la separación del Clorpirifos desde matriz acuosa, cuantificándolo por medio de un cromatógrafo gaseoso con detector de micro captura electrónica (GC-μECD). Posteriormente, sobre la base de los parámetros analíticos determinados para cada una de las técnicas, se seleccionó la metodología más adecuada para calcular la movilidad del analito en las soluciones eluidas del suelo fortificado y no fortificado del sector de La Farfana, Maipú, Región Metropolitana. Las condiciones cromatográficas establecidas permitieron la separación efectiva entre Clorpirifos (CP) y el metabolito Clorpirifos Oxon (CPO) con un coeficiente de resolución de 2,3. Adicionalmente, para Clorpirifos los límites de detección y cuantificación de la técnica fueron 3,2 y 6,8 μg/L, respectivamente. Estas condiciones permitieron la identificación y cuantificación de Clorpirifos en las muestras de suelos del estudio. Respecto a los rangos analíticos obtenidos con ambas metodologías de extracción para Clorpirifos desde matriz acuosa, con la técnica SPE se logró un 87,7% de recuperación, con un LD de 13,1 μg/L y un LC de 13,4 μg/L; mientras que con la técnica DLLME se recuperó entre un 63 y 150% del insecticida, con un LD y LC de 18,3 y 22,4 μg/L, respectivamente. De acuerdo a la interacción del analito con la MOD a través del perfil de suelo, se consiguió un 0,9% de Clorpirifos movilizado, no siendo posible establecer diferencias significativas al comparar los resultados entre los suelos fortificados y no fortificados. Se pudo evidenciar a través de este estudio que el Clorpirifos presenta una baja movilidad a través del perfil de suelo, y que la aplicación de enmiendas orgánicas como el Humex, no facilita su transporte, a diferencia del metabolito Clorpirifos Oxon que fue movilizado tanto en suelos con y sin adición de enmiendas, aumentando la probabilidad de una posterior contaminación de las aguas subterráneas

The soil is a fundamental component of land resources, agricultural development and ecological sustainability. In the agricultural industry, one of the main problems are the plagues, becoming necessary the use of pesticides to avoid them. Organophosphorus compounds are between the most utilized plaguicides in the world, amongst which the Chlorpyrifos [O,O-dietil O-(3,5,6-tricloropiridin-2-il) fosforotioato] stands out. It is a moderately toxic insecticide (class II), whose behavior through the soil profile depends on the content of dissolved organic matter (MOD). In this study, the mobility through the soil profile of the Chlorpyrifos compound was evaluated, determining the influence of the MOD. For developing this research, in a first stage, two techniques for separating the Chlorpyrifos compound from the aqueous matrix were optimized and compared: solid phase extraction (SPE) and dispersive liquid-liquid micro-extraction (DLLME), which were quantified using gaseous chromatography with micro-electron capture detector (GC-μECD). Later, based on the analytic parameters determined for both techniques, the most appropriate methodology was selected for calculating the mobility of the analyte in the eluted solutions of fortified and non-fortified soils of La Farfana, Maipú, Metropolitan Region. Chromatographic conditions allowed for the effective separation between Chlorpyrifos (CP) and Chlorpyrifos Oxon metabolite (CPO), with a coefficient of resolution of 2.3. Additionally, the limits of detection and quantification of the technique for chlorpyrifos were 3.2 and 6.8 μg/L, respectively. These conditions allowed the identification and quantification of Chlorpyrifos in soil samples of the study. In relation to the analytic ranges obtained with both extraction methodologies of Chlorpyrifos from the aqueous matrix, an 87.7% of recovery was reached with the SPE technique, with a LD of 13.1 μg/L and a LC of 13.4 μg/L; whereas a 63-150% of recovery was obtained with the DLLME technique, with LD and LC of 18.3 μg/L and 22.4 μg/L, respectively. According to the interaction between analyte and MOD through the soil profile, a 0.9% of mobilized Chlorpyrifos was obtained, not being possible to establish significant differences when the results of the fortified and non-fortified soils are compared. Through this study, it was shown that Chlorpyrifos has low mobility through the soil profile, and that the application of organic amendments based on commercial humic acids, not facilitate transport of this compound, unlike Chlorpyrifos Oxon, which was mobilized in soils with and without addition of organic amendments, increasing the probability of further contamination of groundwater