Evaluación preliminar del potencial de especies nativas de Salvinia biloba para remover atrazina y carbendazim en muestras de agua

Abstract

Se evaluó la capacidad de especímenes autóctonos de Salvinia biloba para eliminar atrazina y carbendazim en muestras de agua contaminadas artificialmente con el fin de seleccionar plantas nativas para su empleo en sistemas de remediación de aguas impactadas con pesticidas. Los experimentos se llevaron a cabo durante 20 días (23 ± 2 °C, 100 lm/W de intensidad lumínica, fotoperíodo de 12 h) en recipientes de vidrio conteniendo agua desionizada contaminada con 0; 5,0; 10,0 o 20,0 mg/L de atrazina o carbendazim. Se observó una disminución en el crecimiento de la biomasa de todas las macrófitas expuestas a los pesticidas. La exposición a atrazina mostró mayores efectos fitotóxicos en las plantas tratadas demostrando una alta sensibilidad de S. biloba a este herbicida. Notablemente, se observó una menor clorosis y necrosis en las plantas expuestas a carbendazim, incluso a la concentración más alta del fungicida ensayada (i.e., 20 mg/L). En general, S. biloba presentó un bajo potencial de eliminación de ambos pesticidas, siendo éste además negativamente afectado al aumentar la concentración de atrazina y carbendazim en las muestras de agua. El espectro infrarrojo (FTIR-ATR) obtenido para la biomasa de S. biloba mostró la presencia de diferentes grupos funcionales (e.g., carboxilo, fosfato, amida, hidroxilo, sulfato) en la superficie de la planta que podrían estar involucrados en la biosorción de los pesticidas a través de interacciones π-π, enlaces de hidrógeno, intercambio iónico y atracciones electrostáticas. En conclusión, la capacidad de S. biloba para eliminar atrazina y carbendazim en ambientes acuáticos contaminados con estos pesticidas parece ser limitada.

The potential of autochthonous free-floating Salvinia biloba specimens was assessed in order to select native plants for use in remediation of atrazine and carbendazim polluted waters. Experiments were carried out over 20 days (23 ± 2 °C, 100 lm/W light intensity, 12 h photo-period) in glass vessels containing deionized water contaminated with 0; 5.0; 10.0 and 20.0 mg L-1 of atrazine or carbendazim. A decrease in biomass growth was observed in all macrophytes exposed to the pesticides. Atrazine showed higher toxic effects evidenced by the symptomatology developed by the plants, demonstrating the high sensitivity of S. biloba to this herbicide. Noticeably, lower chlorosis and necrosis were observed in S. biloba specimens treated with carbendazim, even at the higher concentration tested. In general, S. biloba presented a low potential for both atrazine and carbendazim removal. In addition, the percentage of pesticides removed from the solution decreased when the plants were exposed to higher concentrations of the pollutants. This fact probably resulted from the processes of pesticide adsorption by plant biomass. The FTIR-ATR spectrum obtained for S. biloba showed the presence of different functional groups (e.g., carboxyl, phosphate, amide, hydroxyl, sulphate) on the plant surface that could be involved in pesticide biosorption through π-π interactions, hydrogen bonding, acid-base behavior, ion-exchange properties, and electrostatic attractions. In conclusion, S. biloba was not much effective in removing atrazine and carbendazim from water samples. Therefore, the use of these native macrophytes to remediate aquatic environments contaminated with these pesticides seems to be limited.