Evaluación de la aplicación de enmienda orgánica sobre la movilidad de fenantreno en suelos contaminados con diésel

Abstract

Los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAP) son compuestos orgánicos que pueden ingresar al medioambiente y generar efectos tóxicos tanto en los suelos como en los cultivos, y por consecuencia pueden afectar a los seres vivos. Las fuentes de contaminación de los HAP son la emisión de gases mediante combustión y los procesos involucrados a la industria petroquímica; sin embargo, el derrame de diésel es uno de los accidentes medioambientales que genera más impacto debido a que afecta actividades económicas como, por ejemplo, la pesca, turismo y la agricultura. Los componentes del diésel, así como también los productos generados de su combustión incompleta afectan a la agricultura, y han sido motivo de estudio por sus efectos dañinos en el ambiente, tales como a sus efectos mutagénicos y carcinogénicos en animales y también la inhibición de algunos tipos de cultivos. Uno de los HAP más conocidos y simple debido a su estructura es el fenantreno, ampliamente utilizado para determinar efectos medioambientales, sumado a que dentro de los componentes presentes en el diésel el fenantreno presenta una menor toxicidad. Este trabajo tiene como objetivo determinar los compuestos volátiles generados por la contaminación de diésel, principalmente el fenantreno, utilizando suelos agrícolas incubados con combustible para vehículos motorizados de uso particular. Para esto se realizó una caracterización fisicoquímica de los suelos de la localidad de San Vicente de Tagua tagua, Región del Libertador General Bernardo O’Higgins, zona central de Chile, a través de una incubación de los suelos de uso agrícola para simular la retención o volatilización de los contaminantes e idear una metodología para la detección y cuantificación mediante la técnica analítica de Cromatografía de gases (GC) con detector de ionización de llama (FID). Los resultados experimentales obtenidos de los suelos agrícolas seleccionados tienen un pH que varía en el rango de 5,90 y 7,10; textura mayormente Franco Arenoso y un promedio cercano a 8,00% de materia orgánica. Por otro lado, la caracterización de la materia orgánica utilizada se obtuvieron resultados de pH de 6,56 ± 0,01 y 6,22 ± 0,01 y un contenido orgánico de 72,9 ± 0,5 y 48,3 ± 0,3 para los biosólidos de La Farfana y los biosólidos de Melipilla, respectivamente. Se logró validar una metodología para la cuantificación del Fenantreno en solventes obteniéndose una correlación de R2 = 0,9958. Se logró realizar un experimento de interacción entre la fase gaseosa-diésel-materia orgánica se evidenció que la enmienda orgánica no modificó el comportamiento de fenantreno en el sistema suelo- biosólido- diésel.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are organic compounds that can enter the environment and generate toxic effects on soils and crops, and consequently can affect living beings. The sources of PAH contamination are the emission of gases through combustion and the processes involved in the petrochemical industry; however, one of the environmental accidents that generates the greatest impact is the oil or diesel spill, which is why economic activities directly related are affected, such as fishing, tourism and agriculture. Despite the technological evolution and the improvement of its processes, agriculture continues to use processes that involve the use of fossil fuels such as diesel. The components of diesel, as well as the products generated from its incomplete combustion, have been studied for their harmful effects on the environment, due to their mutagenic and carcinogenic effects on animals and also the inhibition of some types of crops. One of the best known and simplest PAHs due to its structure is phenanthrene, which is widely used to determine environmental effects, in addition to the fact that among the components present in diesel, phenanthrene has a lower toxicity. The objective of this work is to determine the volatile compounds generated by diesel contamination, mainly phenanthrene, using agricultural soils incubated with fuel for private motor vehicles. For this purpose, a physicochemical characterization of the soils of San Vicente de Tagua Tagua, Libertador General Bernardo O'Higgins Region, central Chile, an incubation of agricultural soils to simulate the retention or volatilization of contaminants and to devise a methodology for detection and quantification by means of the analytical technique of gas chromatography with FID detector. The experimental results obtained from the selected agricultural soils have a pH that varies in the range of 5.90 and 7.10; texture mostly sandy loam and an average of about 8.00% of organic matter. On the other hand, the characterization of the organic matter used obtained pH results of 6.56 ± 0.01 and 6.22 ± 0.01 and organic contents of 72.9 ± 0.5 and 48.3 ± 0.3 for the biosolids from La Farfana and the biosolids from Melipilla, respectively. A methodology for the quantification of phenanthrene in solvents was validated, obtaining a correlation of R2 = 0.9958. An interaction experiment between the gas phase - diesel - organic matter was carried out and it was evidenced that the organic amendment did not modify the phenanthrene behavior in the soil - biosolid - diesel system.