Sistemas de biopurificación para el tratamiento de efluentes contaminados con plaguicidas. Incorporación de la acción de oligoquetos terrestres

Abstract

El uso intensivo de plaguicidas y la gestión inadecuada de residuos generan impactos negativos sobre los ecosistemas. En esta Tesis se desarrollaron nuevas biomezclas para Sistemas de Biopurificación (SBP), utilizando residuos orgánicos disponibles en la provincia de Santa Fe: cama de pollo, aserrín de eucaliptus y lodos cloacales activados, estabilizados mediante vermicompostaje con Eisenia fetida. Se obtuvieron sustratos ricos en materia orgánica, estables y no patógenos, que luego se combinaron con suelo y rastrojo de trigo para formular biomezclas destinadas a la remediación de cinco plaguicidas de uso global. Las biomezclas con vermicompost mostraron una degradación más rápida y eficiente de los plaguicidas que una biomezcla de referencia y el suelo solo, asociada a una mayor actividad biológica. Además, redujeron la toxicidad residual, evidenciada mediante bioensayos con semillas y lombrices. Los estudios de adsorción revelaron comportamientos complejos influenciados por la polaridad y solubilidad de los plaguicidas, permitiendo relacionar adsorción y degradación mediante modelos matemáticos. Finalmente, se demostró que la vermirremediación puede integrarse como etapa complementaria en biomezclas agotadas. Los resultados confirman el potencial de los SBP con vermicompost como una estrategia sostenible, innovadora y replicable para remediar contaminación puntual por plaguicidas y valorizar residuos orgánicos.

The intensive use of pesticides and the inadequate management of waste generate negative impacts on ecosystems. In this Thesis, new biomixes for Biopurification Systems (BPS) were developed using organic wastes available in the province of Santa Fe: poultry litter, eucalyptus sawdust, and activated sewage sludge, stabilized through vermicomposting with Eisenia fetida. Organic matter-rich, stable, and pathogen-free substrates were obtained and subsequently combined with soil and wheat straw to formulate biomixes intended for the remediation of five globally used pesticides. The biomixes containing vermicompost showed faster and more efficient pesticide degradation than a reference biomix and soil alone, which was associated with higher biological activity. In addition, they reduced residual toxicity, as evidenced by bioassays with seeds and earthworms. Adsorption studies revealed complex behaviors influenced by the polarity and solubility of the pesticides, allowing adsorption and degradation processes to be related through mathematical models. Finally, it was demonstrated that vermiremediation can be integrated as a complementary stage for exhausted biomixes. The results confirm the potential of vermicompost-based BPS as a sustainable, innovative, and replicable strategy for the remediation of point-source pesticide contamination and the valorization of organic waste.