Fotodegradación de insecticidas en medios homogéneos y heterogéneos. Un estudio cinético

Abstract

En los últimos tiempos, el incremento en el uso de agroquímicos se ha visto reflejado en un aumento en la producción agrícola como así también en la notable incorporación de estos compuestos al medio ambiente y su consecuente contaminación. Desde el punto de vista medioambiental y en un marco de métodos sustentables para la eliminación de contaminantes(Q) de aguas, se investigó la fotodegradación de algunos insecticidas pertenecientes a dos familias químicas: Piretroides: Crisantemato de etilo (ECM), Bioaletrina (BIO), Permetrina (PER) y Cipermetrina (CIP). Neonicotinoides: Imidacloprid (ICP). En esta tesis se estudió la degradación de estos insecticidas, desde un punto de vista cinético-mecanístico, por procesos fotooxidativos sensibilizados por Riboflavina (Rf) y Rosa de Bengala (RB). La Rf, normalmente presente en aguas naturales, es un fotosensibilizador que absorbe luz en la región visible del espectro y genera especies reactivas de oxígeno (EROs). RB es un colorante sintético que absorbe en la región visible del espectro y que, en presencia de oxígeno y este tipo de radiación, genera la especie reactiva oxígeno singlete (O2(1g)). Por otra parte, se estudió la degradación de los insecticidas mencionados por procesos de oxidación avanzados (POAs) en medios homogéneo (Fenton, Foto-Fenton y Foto-Fenton asistido), micro heterogéneo (Foto-Fenton en β-Ciclodextrina) y heterogéneo (TiO2 dopado con sensibilizadores). Los POAs generan el radical hidroxilo (OH●), la EROs más oxidante de todas. La investigación de dichos procesos permite el acceso a importante información, como: Factibilidad de que ocurra la degradación de estos compuestos bajo determinadascondiciones medioambientales. Velocidad y eficiencia del proceso. Optimización de variables para producir mayores rendimientos fotooxidativos de Q.Se considera que los conocimientos que se presentan en esta tesis pueden ayudar a predecir que tratamiento realizarle a un residuo que contenga el Q antes de ser desechado en el medioambiente. Por otra parte, la fotodegradación sensibilizada nos puede dar información sobre la degradación de estos insecticidas en el ambiente y por lo tanto prevenir los múltiples efectos negativos que genera la presencia de los mismos en el medioambiente.

In recent times, the increase in the use of agrochemicals has been reflected in an increase in agricultural production, as well as in the remarkable incorporation of these compounds into the environment and its consequent contamination. In a framework of sustainable methods and from the environmental point of view for the elimination of pollutants(Q), the photodegradation of insecticides belonging to two chemical families was investigated: Pyrethroid: Ethyl Chrysanthemate (ECM), Bioallethrin (BIO), Permethrin (PER) and Cypermethrin (CIP). Neonicotinoids: Imidacloprid (ICP).In this thesis the degradation of these insecticides was studied, from a kinetic-mechanistic point of view, by photo-oxidative processes sensitized by Riboflavin (Rf) and Rose of Bengal (RB). Rf, normally present in natural waters, is a photosensitizer that absorbs light in the visible region of the spectrum and generates reactive oxygen species (EROs). RB is a synthetic dye that absorbs in the visible region of the spectrum and that, in the presence of oxygen and this type of radiation, generates the singlet oxygen reactive species O2(1g). Moreover, degradation of the insecticides by advanced oxidation processes (AOPs) in homogeneous (Fenton, PhotoFenton and PhotoFenton assisted), microheterogeneous (β-Cyclodextrin in PhotoFenton) and heterogeneous media (TiO2doped sensitizers) was studied. The POAs generate the hydroxyl radical (OH●), the most oxidizing EROs of all. The investigation of these processes allows access to important information, such as:Feasibility of the degradation of these compounds under certain environmental conditions.Rate and efficiency of the process.Optimization of variables to produce higher photooxidative yields of Q. It is considered that the knowledge presented in this thesis can help to predict which treatment perform for a waste containing Q, before being discarded in the environment. On the other hand, sensitized photodegradation can give us information about the degradation of these insecticides in the environment and therefore prevent the multiple negative effects generated by the presence of these in the environment.