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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambie. 30 (2) 191-199, 2014
EFECTO DE LA SALINIDAD EN LA ADSORCIÓN DE UN HERBICIDA EN
SUELOS AGRÍCOLAS
Luis Carlos GONZÁLEZ-MÁRQUEZ
1
y Anne M. HANSEN
2
*
1
Departamento de Ingeniería y Tecnología, Universidad de Occidente, Unidad Guasave, Sinaloa, México
2
Coordinación de Hidrología Subcoordinación de Hidrología Subterránea, Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua
* Autora responsable; ahansen@tlaloc.imta.mx
(Recibido octubre 2013, aceptado abril 2014)
Palabras clave: atrazina, cloruro de sodio, cloruro de calcio, adsorción, desorción, atenuación natural
RESUMEN
Para entender el efecto de la salinidad sobre la adsorción del herbicida atrazina en
suelo, se determinó la infuencia de las concentraciones de cloruros de sodio y de
calcio en este proceso en dos suelos de una zona agrícola de México. Los experimen-
tos de adsorción se realizaron con muestras de suelo del Distrito de Riego 063 (DR
063), Guasave, Sinaloa, México, suspendidas en 10 mM de CaCl
2
, en presencia de
varias concentraciones de diferentes electrolitos y atrazina (0.01, 0.05, 0.1, 0.5 y 1.0
mg/L) con trazador radiactivo (347.4 Bq U-ring-
14
C, Sigma Chemical Company, San
Luis, MO, EUA). Se encontró que para todos los electrolitos el tiempo requerido para
alcanzar el equilibrio de adsorción de atrazina fue menor a 24 h y las isotermas de
adsorción se ajustaron al modelo de Freundlich. La presencia de sodio en la solución
acuosa favoreció la adsorción e inhibió la desorción de atrazina en los suelos. El
incremento de las concentraciones de sodio y de calcio a aproximadamente 40 mM
y 60 mM, respectivamente, no aFectó signi±cativamente (
P
< 0.05) la adsorción de
atrazina. Sin embargo, sí se presentaron diferencias en la desadsorción del herbicida
con el incremento de las sales. Los resultados de este estudio indican que el incremento
de la salinidad, principalmente por el aumento de sodio en el sistema agua-suelo, tiene
eFectos importantes en el destino ±nal de la atrazina, dado que la salinización de los
suelos favorece la adsorción de este compuesto e inhibe su desadsorción. Es importante
considerar estas propiedades cuando se analizan las opciones de aplicación y en el
manejo del saneamiento de suelos contaminados con atrazina.
Key words: atrazine, sodium chloride, calcium chloride, adsorption, desorption, natural attenuation
ABSTRACT
To understand the effect of salinity on the adsorption of the herbicide atrazine in two soils
From a Mexican agricultural area, the infuence oF sodium and calcium chloride concentra
-
tions were determined. Adsorption experiments were performed with soil samples from
Irrigation District 063 (DR 063), Guasave, Sinaloa, Mexico, suspended in 10 mM CaCl
2
,
in the presence of several concentrations of different electrolytes and atrazine (0.01, 0.05,
0.1, 0.5 and 1.0 mg/L) with radioactive tracer (347.4 Bq U-ring-
14
C, Sigma Chemical
L.C. González-Márquez y A.M. Hansen
192
Company, St. Louis, MO, USA). It was found that for all the electrolytes, the time re-
quired to reach equilibrium adsorption of atrazine was less than 24 h and the adsorption
isotherms were adjusted to Freundlich model. The presence of sodium in the aqueous
solution favored the adsorption and inhibited desorption of atrazine in soils. Increasing
the concentrations of sodium and calcium to about 40 mM and 60 mM, respectively,
did not signifcantly aFFect (
P
<0.05) the adsorption of atrazine. However, there were
differences in desorption of the herbicide with the increase of salts concentrations. The
results of this study indicate that increased salinity, mainly caused by increased sodium
concentrations in the soil-water system, has important effects on the fate of atrazine, due
to salinization of soils favors the adsorption of atrazine, and inhibits its desorption. It is
important to consider these properties when application options are analyzed as well as
in the management and remediation of soils contaminated with atrazine.
INTRODUCCIÓN
Como consecuencia del proceso de adsorción,
los herbicidas se retienen sobre superfcies de par
-
tículas minerales y orgánicas del suelo, provocando
un comportamiento diferente de las moléculas di-
sueltas en el agua del suelo. Por su menor tamaño
y consecuente mayor área de superfcie, la Fracción
coloidal del suelo tiende a retener las moléculas de
los herbicidas. Por consiguiente, la adsorción de los
herbicidas por la fracción coloidal del suelo actúa
modifcando los procesos de degradación y transpor
-
te de herbicidas en el suelo, así como la actividad de
estas sustancias para combatir a las plagas a los que
son destinados. Estos procesos tienen importantes
repercusiones para el destino fnal de los herbicidas
y sobre los mecanismos de transporte en el suelo,
por lo que el conocimiento del proceso de adsorción
en la fracción coloidal del suelo es fundamental
en la descripción de la actividad herbicida y el
destino de la atrazina en el suelo (Sánchez Martín
y Sánchez Camazano 1984). La atrazina (2-cloro-
4-etilamino-6-isopropilamino-1,3,5-triazina) es un
herbicida selectivo ampliamente utilizado en las
zonas agrícolas de México para el control de ma-
lezas de hoja ancha, es absorbido principalmente
por las raíces y las hojas, provocando la inhibición
de la fotosíntesis en las malezas (Syngenta 2006).
Dado que se ha encontrado que este herbicida llega
a contaminar fuentes de abastecimiento de agua,
se asocia con riesgos para la salud (Van Leewen
et al
. 1999, Tappe
et al
. 2002, Gilliom
et al
. 2006,
Hernández-Antonio y Hansen 2011).
La adsorción de atrazina se puede favorecer o
inhibir por la in±uencia de diFerentes componentes
del suelo (Blume
et al
. 2004, Ling
et al
. 2005,
González-Márquez y Hansen 2009a), mientras que
por efecto de envejecimiento se incrementa la re-
sistencia para que el herbicida sea desadsorbido del
suelo (Mersie
et al
. 1998, Gao
et al
. 1998, Lesan y
Bhandari 2003). Dependiendo del tipo de suelo y
de la concentración de materia orgánica (M.O.), se
ha reportado histéresis en las curvas de adsorción-
desadsorción de la atrazina en función del tiempo
(Ma
et al
. 1993, Lesan y Bhandari 2003), donde
la tasa de desadsorción es menor que la de adsor-
ción. Entre las posibles causas de esta histéresis se
encuentra la incapacidad del herbicida de alcanzar
el equilibrio durante la adsorción o desadsorción
(Altfelder
et al
. 2000), interacciones irreversibles
del herbicida con la M.O. o los minerales arcillosos
del suelo (Bhandari
et al
. 1996) y a la retención de
moléculas adsorbidas en meso y micro poros dentro
de las estructuras minerales y de la M.O. (Farrell y
Reinhard 1994, Weber
et al
. 1998).
La concentración de sales en el suelo también pue-
de afectar la adsorción de plaguicidas, dependiendo
de la composición y concentración de la sal y de las
características del plaguicida y del suelo adsorbente
(Alva y Singh 1991, De Jonge y De Jonge 1999, Kah
2007). Clausen
et al
. (2001) reportaron un incremento
en la capacidad de adsorción de mesocrop y de 2,4-D
en caolinita, con el aumento en la concentración de
CaCl
2
en sistemas agua-suelo. Asimismo, Kah (2007)
reportó resultados similares sobre la adsorción de
2,4-D y ±upirsulFurón-metil en suelos Franco arcillo
arenosos. Sin embargo, Hyun y Lee (2004) reporta-
ron que el incremento en la concentración de CaCl
2
disminuyó la adsorción de prosulfurón en un suelo
con alta capacidad de intercambio catiónico.
La in±uencia positiva de las sales en la adsorción
de la atrazina se debe en parte a que los cationes que
componen las sales sustituyen los protones en las
superfcies minerales y orgánicas del suelo, causando
una ligera disminución en el pH y aumentando la
carga positiva del suelo, favoreciendo así la adsorción
del herbicida (De Jonge y De Jonge 1999). Las sales
también ocasionan la compresión de la capa difusa de
EFECTO DE LA SALINIDAD EN LA ADSORCIÓN DE UN HERBICIDA
193
los componentes del suelo, favoreciendo la formación
de complejos entre cationes multivalentes en el suelo
y plaguicidas como atrazina y glifosato (Laird
et al
.
1992, De Jonge y De Jonge 1999, Mao y Ren 2010).
De Jonge y De Jonge (1999) encontraron que la es-
tabilidad de los coloides en un suelo franco arenoso
también infuye en la adsorción de plaguicidas, ya que
estos sólidos, igual que la M.O. del suelo, tienden a
aglomerarse e incrementar su masa especíFca con
el aumento de la salinidad, logrando así favorecer
la adsorción. Sin embargo, resultados reportados
por González-Márquez y Hansen (2009b) indican
que la adsorción de atrazina en la materia orgánica
(ácido húmico Aldrich) se inhibe con el incremento
de la salinidad, aun cuando la masa especíFca del
adsorbente aumenta.
Debido a lo anterior, no se puede generalizar el
efecto de la concentración de sales en la adsorción
de plaguicidas en suelos, ya que las interacciones o
mecanismos de adsorción son complejos y dependen
tanto de la naturaleza del plaguicida como del suelo
como medio adsorbente. Es por ello que en la lite-
ratura se han reportado tanto efectos positivos como
negativos de la salinidad del suelo en la adsorción
de plaguicidas. En este trabajo se investiga el efecto
del incremento de la concentración de sales de sodio
y de calcio en las cinéticas e isotermas de adsorción
y desadsorción de atrazina, en suelos agrícolas del
noroeste de México, con el Fn de contribuir al en
-
tendimiento de la migración del herbicida en suelos
salinos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Caracterización de muestras de suelo
Se caracterizaron dos muestras de suelo obtenidas
de parcelas agrícolas del noroeste del país (
Cuadro I
).
La muestra de suelo I fue caracterizada por González-
Márquez y Hansen (2009a). La muestra II se colectó
en marzo de 2007, de una parcela donde el principal
cultivo sembrado fue maíz. La muestra se obtuvo de
los primeros 20 cm de la superFcie del suelo con una
barrenadora manual, obteniendo 2 kg de suelo que se
colocaron en bolsas de plástico y bajo refrigeración
en hielo durante el transporte al laboratorio. El sue-
lo fue secado a temperatura ambiente, disgregado,
tamizado (≤ 2 mm) y almacenado en re±rigeración
a 4 ºC. En las muestras de suelo se evaluó el pH
(Eckert y Sims 1995) y la conductividad eléctrica
(C.E.) (Gartley 1995) en suspensiones de suelo:agua
(relación 1:2). La M.O. se evaluó acorde al método
D 2974-00 (ASTM 2000), el cual consiste en la
calcinación de la muestra de suelo a 440 ºC y por
diferencia de pesos se determina el contenido de
M.O. El contenido de arena, limo y arcilla se evaluó
por el método D42-63 (ASTM 1998); la distribución
de partículas de tamaño mayor a 0.074 mm se deter-
minó por tamizado, mientras que las partículas de
tamaño menor se evaluaron mediante un proceso de
sedimentación. Sodio, nitratos y amonio se evaluaron
con un electrodo ion selectivo; el sodio se evaluó en
una suspensión suelo:agua (relación 1:2) (Instrulab
5771101); los nitratos y el amonio en una suspensión
suelo:2MKCl (relación 1:2.5) (Gri±Fn
et al
. 1995). La
concentración de calcio se evaluó fotométricamente
en una suspensión suelo:agua (relación 1:2) (Merck
2006).
Evaluación de la adsorción y desadsorción de
atrazina
La metodología para evaluar las cinéticas e
isotermas de adsorción y desadsorción de atrazina
fue acorde con la guía TG 106 de la Organización
para la Cooperación y el Desarrollo Económico
(OCDE 2000) y a una modiFcación de la misma.
La modiFcación consistió en el uso de di±erentes
concentraciones salinas como electrolito de fondo y
diferentes concentraciones de atrazina de las descritas
en la guía. En recipientes de Tefon
®
de 50 mL, a
25 ± 1 ºC, se pusieron en contacto 2 g de suelo con 9 mL
de solución salina (preparada con agua MilliQ, Milli-
pore
®
, Billerica, MA., resistividad de 18.2 MΩ cm).
En el
cuadro II
se presentan las características de
CUADRO I.
COORDENADAS DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS
Suelo
Coordenadas
(Grados)
Na
(mmol/kg)
Ca
(mmol/kg)
pH
C.E.
(mS/cm)
NO
3
(mg/kg)
NH
4
+
(mg/kg)
M.O.
(%)
Arena
(%)
Limo
(%)
Arcilla
(%)
I
25.60887 O
108.31118 N
0.8
1.43
7.9
2
0.43
2
46.0
2
11.0
2
3.5
2
12.8
2
44.7
2
42.5
2
II
25.54338 O
108.43837 N
0.4
0.5
7.5
0.40
26.0
2.0
1.2
0.6
74.4
25
2
González-Márquez y Hansen (2009a)
L.C. González-Márquez y A.M. Hansen
194
las soluciones salinas utilizadas. Los experimentos
realizados con la solución con clave ”Ia” fueron
experimentos testigo. Se agitaron los recipientes a
80 rpm en un rotador (Cole Palmer, modelo 7637)
durante al menos 20 h, con el fn de hidratar el suelo
y homogeneizar el sistema agua-suelo. Posterior-
mente, se agregó 1 mL de una solución de atrazina
10 mg/L a cada recipiente; la solución se preparó
a partir de un estándar analítico de atrazina (grado
cromatográfco; Chem service, West Chester, PA,
EUA) y atrazina marcada isotópicamente (334 Bq
U-ring-
14
C, Sigma Chemical Company, San Luis,
MO, EUA). La concentración fnal de atrazina en los
recipientes fue de 1 mg/L. Se preparó un recipiente
adicional sin suelo (blanco) para evaluar la posible
adsorción de atrazina en las paredes, y un recipiente
sin trazador radiactivo para cuantifcar la radiacti
-
vidad “de fondo”. Los recipientes se agitaron a 80
rpm durante 1, 7, 15, 24, 48 y 72 h y posteriormente,
se centrifugaron a 12 000 rpm durante 15 min. Se
homogeneizó 1 mL de sobrenadante con 9 mL de
coctel de centelleo (BSC® Amersham Biosciences)
y se cuantifcaron las emisiones beta de
14
C-atrazina
en un equipo de centelleo líquido (LS 6500 Beckman
Coulter). La efciencia del equipo Fue del 96.5 %,
con base en el conteo de 10
4
decaimientos por mi-
nuto de un estándar de
14
C (Beckman Coulter, lote
S312102). La concentración de atrazina adsorbida se
calculó con base en la diferencia entre la atrazina total
aplicada y la concentración disuelta, cuantifcada en
el sobrenadante con el equipo de centelleo líquido.
Con base en los resultados del blanco se encontró
que la adsorción del herbicida en los recipientes fue
despreciable (
P
< 0.05).
Las cinéticas de desadsorción de la atrazina se
evaluaron en suelos donde previamente el herbici-
da había alcanzado el equilibrio de adsorción. Se
retiraron 8.8 mL de la solución salina con atrazina
disuelta y se adicionó la misma cantidad de solución
salina, sin atrazina. Los recipientes se agitaron a 80
rpm durante 1, 7, 15, 24, 48 y 72 h, se centrifugaron
a 12 000 rpm durante 15 min y se midieron las ac-
tividades de atrazina en el sobrenadante. Todos los
experimentos se realizaron a temperatura ambiente
(25 ± 1ºC) y la reproducibilidad de los resultados se
confrmó a través de al menos 10 % de duplicados
experimentales.
Se obtuvieron las isotermas de adsorción y desad-
sorción de la atrazina con un procedimiento similar
al que se llevó a cabo para evaluación de la cinética,
con concentraciones de atrazina de 0.01, 0.05, 0.1,
0.5 y 1.0 mg/L. De acuerdo con los resultados de
cinética, los tiempos para alcanzar el equilibrio de
adsorción y desadsorción de atrazina, fueron de 24
h. Se realizó una segunda etapa de desadsorción de
manera similar a la primera etapa; consistió en re-
mover de cada recipiente 8.8 mL de sobrenadante y
adicionar el mismo volumen de solución salina. Los
resultados experimentales se ajustaron a los modelos
de Langmuir y de Freundlich, encontrando un mejor
ajuste con el modelo de Freundlich (Ec. 1):
n
e
f
s
C
K
C
=
(1)
Donde
C
s
(mg/kg) es la concentración de atrazina
adsorbida en el suelo,
C
e
(mg/L) es la concentración
del herbicida en la solución acuosa,
K
f
(mg
1-n
L
n
/kg)
es la constante de Freundlich y
n
es un parámetro
relacionado a la curvatura de la isoterma que indica la
heterogeneidad de los sitios de adsorción. En adelan-
te,
K
f
y
n
representan los parámetros de adsorción y
K
fd
y
n
d
, los parámetros de desadsorción. Se evaluó la
normalidad de los datos de adsorción y desadsorción
a través de la prueba de Shapiro-Wilk. Las diferen-
cias en adsorción y desadsorción fueron evaluadas
estadísticamente por análisis de varianza; mientras
que la diferencia de medias se realizó a través de la
prueba de Tukey, con un nivel de signifcancia de 5 %,
utilizando el programa estadístico SAS versión 9.0
(SAS Institute 2002).
El coefciente de histéresis,
H
, de la desorción
de atrazina, fue calculado acorde con la ecuación 2
(Barriuso
et al
. 1994):
n
n
H
d
=
(2)
donde
n
y
n
d
son los parámetros de la ecuaci
ón de
Freundlich, de las isotermas de adsorción y desor-
ción, respectivamente.
CUADRO II.
CONCENTRACIONES DE SODIO Y DE
CALCIO EN LAS SOLUCIONES SALINAS
UTILIZADAS EN LOS EXPERIMENTOS DE
ADSORCIÓN DE ATRAZINA EN MUESTRAS
DE SUELO
Suelo
Clave de
solución salina
Na
(mM)
Ca
(mM)
I
Ia*
-
10.0
Ib
8.0
11.0
Ic
38.7
57.5
II
IIa*
-
10.0
IIb
9.1
13.9
IIc
39.9
60.5
* Soluciones acorde con lo recomendado en la Guía TG 106
(OCDE 2000)
EFECTO DE LA SALINIDAD EN LA ADSORCIÓN DE UN HERBICIDA
195
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados de la caracterización de las mues-
tras de suelo se presentan en el
cuadro I
. El suelo I
es arcillo limoso y el suelo II es franco limoso, ambos
con pH ligeramente alcalino. El contenido de M.O.
está en el rango de 1.2 a 3.5 %, valores típicos para
suelos minerales (Tinsley 2004). Tanto la muestra
del suelo I, como la muestra del suelo II fueron
ligeramente salinas.
El tiempo requerido para alcanzar el equilibrio
de adsorción y desadsorción de la atrazina en las
muestras de suelo fue menor o igual a 24 h (
Fig. 1
).
El incremento de las concentraciones de sodio y de
calcio no afectó el tiempo requerido para alcanzar el
equilibrio de adsorción y desadsorción del herbicida
en los suelos.
Las isotermas de adsorción y desadsorción de la
atrazina en el suelo se presentan en la
fgura 2
. Los
valores de
K
f
y
K
fd
se presentan en el
cuadro III
,
donde se observa que los valores de
K
f
son acorde con
los reportados en la literatura para suelos agrícolas
(Socías-Viciana
et al
. 1999, Coquet 2003, Drori
et al
.
2005, González-Márquez y Hansen 2009a). Los coe-
fcientes de adsorción entre 0.83 y 1.84 mg
1-n
L
n
/kg
indican baja adsorción de atrazina, respecto a estudios
reportados para glifosato y DDT, que se adsorben fuer-
temente con coefcientes entre 17 y 280 mg
1-n
L
n
/kg
(Al-Rajab
et al
. 2008, Lalah
et al
. 2009).
El promedio de atrazina adsorbida varió entre 24
y 29 % (
Cuadro III
). Las isotermas de adsorción
fueron no lineales, con valores de
n
entre 0.90 y 0.96,
con curvaturas cóncavas a la abscisa, indicando que la
adsorción del herbicida se desfavorece al incrementar
su concentración inicial en la solución.
Las concentraciones bajas de sodio (aproximada-
mente 9 mM) y de calcio (aproximadamente 10 mM),
favorecieron la adsorción de atrazina en los suelos
(
Fig. 2a
y
Fig. 2c
). Se han reportado resultados
similares por Li
et al
. (2006), quienes investigaron
el efecto del potasio y el calcio en la adsorción de
atrazina en K- y Ca-esmectita, donde la adsorción
del herbicida en K-esmectita se favoreció al incre-
mentar la concentración de KCl en la solución del
suelo, mientras que la adsorción en Ca-esmectita
permaneció casi constante en presencia de diferentes
concentraciones de CaCl
2
. Estos autores concluyeron
que la formación de cuasi cristales mejor ordenados
de la esmectita y la reducción de la distancia entre las
capas de la arcilla, debido al incremento de la concen-
tración de KCl, facilitó la retención de atrazina y, por
lo tanto, su adsorción. Nuestros resultados indican
que el incremento de la concentración de sodio tuvo
un efecto similar sobre la adsorción de atrazina en la
parte inorgánica de los suelos. El incremento en las
concentraciones de sodio y de calcio (a aproximada-
mente 40 y 60 mM, respectivamente) en la solución
acuosa no aFectó signifcativamente (
P
< 0.05) la
adsorción de atrazina. Sin embargo, se presentaron
diferencias en la desadsorción del herbicida con el
incremento de la salinidad (
Fig. 2b
y
Fig. 2d
). El pro-
medio de atrazina desadsorbida varió entre 34 y 44 %
(
Cuadro III)
. El suelo que adsorbió más atrazina
(suelo II) fue el que presentó menor desorción del
herbicida; indicando que la naturaleza de las interac-
ciones entre la atrazina y el suelo cambiaron, durante
o después de la adsorción del herbicida.
Los resultados indican que el proceso de adsor-
ción no es controlado por la fracción orgánica del
suelo, ya que si fuese controlado por la M.O. las
isotermas de adsorción se ajustarían mejor al modelo
de adsorción lineal (Barriuso
et al
. 1994, Yang
et al.
2009) y la adsorción del herbicida disminuiría con
el incremento de la concentración de calcio, como
ha sido reportado por González-Márquez y Hansen
(2009b), quienes indican que la adsorción de atrazina
en la M.O. se inhibe con el incremento de la salinidad,
debido a la oclusión de sitios de adsorción, producto
0
20
40
60
80
01
02
03
04
05
0
Atrazina adsorbida (%)
Tiempo (h)
Ib
Ic
Ib
Ic
(a)
0
20
40
60
80
02
04
06
0
80
Atrazina adsorbida (%)
Tiempo (hr)
IIb
IIc
IIb
IIc
(b)
Fig. 1.
Cinéticas de adsorción (símbolos con relleno) y desadsor-
ción (símbolos sin relleno) de atrazina en suelos tratados
con soluciones salinas (a) ♦Ib (8.0 mM Na + 11.0 mM
Ca); ●Ic (38.7 mM Na + 57.5 mM Ca); (b) ♦IIb (9.1 mM
Na + 13.9 mM Ca); ●IIc (39.9 mM Na + 60.5 mM Ca)
L.C. González-Márquez y A.M. Hansen
196
de cambios en la conformación de la estructura de la
M.O. Sin embargo, es más irreversible la adsorción de
atrazina en la M.O. de los suelos (Yang
et al
. 2009).
En el
cuadro III
se presentan los valores del coe-
fciente de histéresis,
H,
de las isotermas de adsorción
y desadsorción de atrazina en los suelos estudiados.
Tras una etapa de desadsorción, los valores de
H
fueron cercanos a 1, indicando que la histéresis es mí-
nima (Tang
et al
. 2009). Mientras que en el suelo II,
tras una segunda etapa de desadsorción (
Fig. 3
), el
valor de
H
fue menor a 1, indicando que la tasa de
desadsorción es menor que la de adsorción, por lo
que se presenta mayor histéresis. A medida que la
atrazina es desadsorbida del suelo, el proceso se hace
más difícil, lo que incrementa la histéresis (
Fig. 3
)
.
En la literatura se ha reportado que el proceso de
desadsorción de compuestos orgánicos en suelo y
sedimentos suele ser bifásico; uno regido por cinéti-
cas lentas de adsorción/desadsorción y otro por atra-
pamiento físico (Pignatello y Xing 1996, Alexander
2000). Yang
et al.
(2009) estudiaron la adsorción y
desadsorción de atrazina en suelos y concluyen que
debido a que los equilibrios entre estos procesos
fueron relativamente cortos (tres días), la difusión
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
0.0001
0.0010
0.0100
0.1000
1.0000
10.0000
Ia
Ib
Ib
(a)
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
0.0001
0.0010
0.0100
0.1000
1.0000
Atrazina (mg/kg)
Ic
Ic
(b)
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
0.0001
0.0010
0.0100
0.1000
1.0000
Atrazina (mg/kg)
Atrazina (mg/kg)
Atrazina (mg/L)
IIa
IIa
IIb
IIb
(c)
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
0.0001
0.0010
0.0100
0.1000
1.0000
Atrazina (mg/kg)
Atrazina (mg/L)
Atrazina (mg/L
)A
trazina (mg/L)
IIc
IIc
(d)
Fig. 2.
Isotermas de adsorción (símbolos con relleno) y de desadsorción (símbolos sin relleno) de atrazina en suelos tratados con
soluciones salinas (a) ▲Ia (10.0 mM Ca); ♦Ib (8.0 mM Na + 11.0 mM Ca); (b) ●Ic (38.7 mM Na + 57.5 mM Ca); (c)
▲IIa (10.0 mM Ca); ♦IIb (9.1 mM Na + 13.9 mM Ca); (d) ●IIc (39.9 mM Na + 60.5 mM Ca)
CUADRO III.
COEFICIENTES DE ADSORCIÓN, DESADSORCIÓN Y DE HISTÉRESIS
Suelo
Clave de
solución salina
Adsorción (%)
K
f
(mg
1-n
L
n
/kg)
n
r
2
Desadsorción
(%)
K
fd
(mg
1-n
L
n
/kg)
n
d
r
2
H
I
Ia
16.4
0.83
0.94
0.9996
-
-
-
-
-
Ib
24.4
1.41
0.94
0.9998
44.1
5.62
0.97
0.9984
1.02
Ic
24.0
1.41
0.95
0.9983
43.4
6.30
0.99
0.9953
1.04
II
IIa
22.8
1.14
0.90
0.9936
47.9
3.33
0.89
0.9677
0.99
IIa*
-
-
-
-
20.2
10.76*
0.88*
0.9834
0.98*
IIb
29.1
1.79
0.95
0.9940
34.2
9.85
1.00
0.9851
1.06
IIc
29.2
1.84
0.96
0.9957
35.4
8.79
0.99
0.9889
1.03
*segunda etapa de desadsorción
EFECTO DE LA SALINIDAD EN LA ADSORCIÓN DE UN HERBICIDA
197
no fue el principal mecanismo que controló la resis-
tencia a la desadsorción de la atrazina; el mecanismo
dominante fue el atrapamiento físico del herbicida.
Los resultados presentados en este trabajo indican un
comportamiento similar, con equilibrios de adsorción
y desadsorción de un día, por lo que asumimos que
el atrapamiento físico es el mecanismo que controla
la resistencia a la desadsorción de la atrazina en los
suelos estudiados. El mecanismo de atrapamiento fí-
sico en la M.O. es explicado por Weber
et al
. (1998) y
Yang
et al
. (2009), quienes sugieren que la adsorción
de grandes cantidades de un adsorbato puede ocasio-
nar que el adsorbente se vuelva más fexible y que a
medida que el adsorbato se desadsorbe la fexibilidad
disminuye, pudiendo ocasionar el atrapamiento físico
del adsorbato; tal conjetura también explica por qué
el suelo que adsorbe más herbicida es el que presenta
menor desadsorción.
CONCLUSIONES
El incremento de la salinidad no afectó el tiempo
requerido para alcanzar el equilibrio de adsorción y
desadsorción de la atrazina en los suelos estudiados;
sin embargo, sí favoreció la adsorción de atrazina
en los suelos y desfavoreció su desadsorción (a con-
centraciones de sodio de aproximadamente 9 mM).
El incremento de la concentración de sodio y de
calcio a 40 y 60 mM, respectivamente, no afectó
signiFcativamente (
P
< 0.05) la adsorción de atrazina.
Esto pudo deberse a que inicialmente los iones de
sodio alteraron la conFguración de los componentes
del suelo y la capa difusa de los mismos, hasta un
valor límite, el cual favoreció la interacción de la
atrazina con las superFcies adsorbentes; por lo que
el incremento en la concentración de este electrolito
no siguió favoreciendo la adsorción del herbicida.
Los resultados de este estudio indican que el incre-
mento de la salinidad, principalmente por el aumento
de sodio en el suelo, tiene efectos importantes en el
destino Fnal de la atrazina; dado que la salinización
de los suelos favorece la adsorción de atrazina e
inhibe la desadsorción, por lo que es importante con-
siderar tal efecto en su destino ambiental; así como
en el manejo y remediación de suelos contaminados
con atrazina.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología por la beca de Doctorado otorgada al
primer autor y al Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua por el apoyo para la realización de este
estudio (números de proyecto TH-0803 y TH-0709).
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Fig. 3.
Isotermas de desadsorción de atrazina en el suelo II,
tratado con 10 mM CaCl
2
*una etapa de desadsorción
**dos etapas de desadsorción
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
0.000
10
.001
00
.010
00
.100
01
.0000
Atrazina (mg/kg)
Atrazina (mg/L)
IIa*
IIa**
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