Tratamiento de aguas contaminadas con Atrazina y 2,4-D mediante fotocatálisis solar en planta piloto

Abstract

La agricultura es una parte importante de la economia a nivel mundial siendo el principal consumidor de agua dulce y a su vez es el principal factor de contaminación y degradación de este recurso. México emplea cerca del 77% de la extración anual de agua dulce para fines agrícolas. La necesidad de producir alimentos en cantidad suficiente ha originado una utilización cada vez mayor de ferilizantes y plaguicidas, ocasionando la contaminación de las aguas superficiales y freáticas, éstas al ser empleados para riego o consumo humano pueden ocasionar graves problemas de salud, debido a que el principio activo de los plaguicidas es almacenado en los tejidos grasos de los organismos.

En México, el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y la 6-Cloro-N2-etil-N4-isopropil-1,3,5-triazina-2,4-diamina (atrazina) ocupan los primeros lugares en consumo con 66 y 67 toneladas por año, respectivamente [4]. La atrazina y el 2,4-D se encuentran en una gran variedad de pesticidas comerciales, como en el Gesaprim® y el Esteron* 47-M, respectivamente, siendo estos compuestos persistentes y tóxicos en el medio ambiente.Ante esta problemática, se ha propuesto el uso de la fotocatálisis heterogénea solar, para la degradación de los plaguicidas comerciales, empleando dióxido de titanio (TiO2) en suspensión. Realizando los estudios a escala laboratorio para determinar las mejores condiciones de degradación y emplear éstas a escala piloto en un Colector Parabólico Compuesto (CPC). El análisis de metodología de superficie de respuesta (MSR), se aplicó para evaluar el efecto de las variables como la concentración de catalizador, concentración de herbicidas y pH sobre la reacción fotocatalítica. La variable de respuesta fue el grado de mineralización de la mezcla de herbicidas expresado en porcentaje de degradación de carbono orgánico total (TOC) después de 30 minutos de irradiación. Las condiciones óptimas mostraron 52% de degradación en TOC mientras que el seguimiento por espectrofotometría de UV-Vis mostró una degradación de 18% de atrazina y un 72% de 2,4-D. La MSR fue una técnica adecuada en la obtención de los parámetros óptimos del proceso fotocatalítico.