Aprovechamiento de residuos agroindustriales en la generación de biobeds para el tratamiento de la contaminación puntual por plaguicidas

RESUMEN Los plaguicidas son sustancias químicas utilizadas durante las diferentes etapas de la cadena de valor agrícola para cubrir tanto la cantidad de producto requerida por el mercado como los estándares de calidad demandados por los clientes. Sin embargo, el uso intensivo e inadecuado de los plaguicidas ha generado problemas de contaminación ambiental que representan un riesgo para la salud humana y de los ecosistemas. Es importante establecer estrategias para lograr un manejo adecuado de los plaguicidas que permita prevenir la contaminación puntual generada durante las actividades de preparación y aplicación de la sustancia. Ante tal necesidad, se propone al sistema de “biobeds” o camas biológicas como una alternativa efectiva y de fácil aplicación para prevenir y mitigar los derrames ocurridos durante las actividades de manipulación de los plaguicidas. La eficiencia de las biobeds para la degradación de los remanentes de plaguicidas depende de los componentes de su biomezcla, la cual comúnmente está integrada por material lignocelulósico, suelo y turba. En el sistema, los microorganismos autóctonos del suelo o adicionados son los encargados de la biodegradación de los residuos de plaguicidas. En la presente tesina, se propone el aprovechamiento de diferentes residuos agroindustriales para ser utilizados como el material lignocelulósico, componente esencial de la biomezcla en las biobeds, esto a causa de que son materiales con alta disponibilidad y bajo costo. Además, en muchos casos los residuos agroindustriales terminan siendo incinerados o depositados en vertederos, agravando la contaminación ambiental. El objetivo de este trabajo fue identificar a los residuos agroindustriales más aptos para ser utilizados como componentes de biobeds en función de sus características químicas y disponibilidad en México. Se realizó una búsqueda sistemática (2010-2020) de información científica a nivel internacional relacionada con el uso de residuos agroindustriales como componentes de biobeds, asimismo se identificó la cantidad y tipos de residuos agroindustriales más generados en México. Los residuos agroindustriales más utilizados a nivel internacional en la elaboración de biobeds son: rastrojo de maíz, paja de trigo y cáscara de arroz; mientras que los residuos agroindustriales más generados en México son: rastrojo de maíz, paja de trigo, esquilmo de sorgo y paja de cebada. Por lo que en función de su composición química y disponibilidad se propone el uso de rastrojo de maíz y paja de trigo para la generación de biobeds en México.

ABSTRACT Pesticides are chemical substances used throughout all the steps of the Agricultural value chain. They are used to guarantee the quality standards demanded by the clients and the quantity requested by the market. Nonetheless, the inappropriate and intensive use of pesticides have generated environmental pollution problems that represent a risk for human health and the ecosystems. Therefore, it is important to implement strategies to manage pesticides, which prevents environmental pollution generated during the pesticide manipulation and preparation activities. Consequently, this work proposes biobed systems as an easy and effective way to avoid and mitigate pesticide leaks during pesticide manipulation activities. The pesticide degradation efficiency in biobeds depends on its biomixture components, biomixture usually is integrated by lignocellulosic material, soil, and peat moss. In biobeds, indigenous or added microorganisms are responsible for pesticide degradation. This work proposes the use of agroindustrial waste as lignocellulosic biobed material. Thus these materials are highly available worldwide, and they have low cost. In addition, several times, agroindustrial waste are incinerated or abandoned in landfills exacerbating environmental pollution issues. The main aim of this work was to identify the more suitable agroindustrial wastes to be used as biobeds components according to their chemical properties and availability in Mexico. A systematic international scientific information search (2010-2020) related to the use of agroindustrial in biobeds was done; also, the quantities and the kinds of agroindustrial waste more generated in Mexico were identified. Corn stubble, rice husk, and wheat straw are the agroindustrial waste more used as biobed components globally; meanwhile, corn stubble, wheat straw, sorghum waste, and barley straw are the agro-industrial waste more generated in Mexico. Hence, their chemical properties and availability, this work proposes using wheat straw and corn stubble to generate biobeds in Mexico.