Expo de Micro Ambiental

8/19/2019 Expo de Micro Ambiental

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PESTICIDAS

MAESTRIA EN INGENIERIA AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL

Integrantes:

Álvaro Fachin Ríos

CesarNovoa Cornejo

Rita Ivette MoscolOrozco

AlbertoYamuna ue Azansa


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REFINERIA TALARAMAYO 2005 2

I. INTRODUCCIÓNLa explosión demográfica que ha tenido lugar en las últimas décadas ha

desencadenado la necesidad de buscar sistemas más eficaces para la

producción de alimentos, a fin de satisfacer la creciente demanda de los

mismos.

Una de las consecuencias directas de esta necesidad fue la

introducción en el mercado de los plaguicidas, también conocidos como

pesticidas. Los plaguicidas son todos aquellos compuestos que seaplican tanto sobre el terreno como sobre el propio cultivo con el fin de

controlar, destruir, prevenir o limitar la acción de plantas,

microorganismos o animales que puedan afectar al desarrollo,

rendimiento y conservación de los productos cultivados.

OBJETIVOS: onocer y evaluar el mane!o de pesticidas a nivel "acional. onocer la influencia que genera la contaminación de pesticidas y el

proceso de degradación y biodegradación de los mismos.


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Pesticidas Son sustancias químicas destinadas a matar, repeler, atraer, regular ointerrumpir el crecimiento de plagas en su sentido más amplio. Consideramosplaga a aquellos organismos nocivos que transmiten enfermedades, compitenpor alimentos y/o dañan bienes económicos y culturales.

Estos compuestos se utilian ampliamente en la actualidad, siendo la cantidadde dinero derivada de la venta en el mundo de este tipo de productos superiora !".### millones de dólares. En la $igura %, puede apreciarse la distribuciónde las ventas de pesticidas en función del tipo de plaguicida.

II. MARCO TEÓRICO

Fuente# armen, $%%&.


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o Selectividad# 'unque a veces pueda recurrirse al empleo de un plaguicida pocoselectivo, en principio es deseable que éste sólo afecte a la plaga a la que vadestinada sin e!ercer ningún efecto da(ino sobre el organismo al que pretendeproteger.

o Efectividad# )l plaguicida aplicado debe ser suficientemente efica* en eltratamiento de la plaga.

o Seguridad en su manejo# )n principio, el pesticida empleado no debeser tóxico para otras plantas, animales o para el hombre.

o Estabilidad# )l plaguicida aplicado debe ser lo suficientemente establecomo para poder cumplir con su cometido sin tener que recurrir a laaplicación constante del mismo.

Características

Se puede clasificar un residuo por presentar alguna características

asociada al manejo que debe ser realizado :


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& pesar de que el uso de pesticidas presenta innegables venta'as, suempleo no está e(ento de riesgos. )os problemas más importantesderivados del empleo de pesticidas son la falta de selectividad, lato(icidad, la aparición de especies resistentes, la persistencia en el

medio ambiente, la acumulación y biomagnificación y losdesequilibrios ecológicos que causan.

Selectividad de los pesticidas+ )a selectividad es una de las características más deseadas en un pesticida,

ya que no debe afectar al desarrollo del organismo al que trata de proteger.+ Este *ec*o es especialmente importante en el caso de los productos

empleados para el tratamiento de los parásitos en animales, ya que elmecanismo de acción fundamental de todos ellos se basa en la in*ibición delos procesos de glucólisis en los organismos.

+ )n los casos en los que el herbicida empleado no sea selectivo, puede lograrse uncierto grado de selectividad conociendo y explotanto una serie de factores. )n este

sentido, es posible obtener una selectividad cronológica mediante la aplicación del

herbicida en un momento concreto.


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Resistencia de las plagas+ El abusivo empleo que se *a *ec*o de los pesticidas en los +ltimos años *a

favorecido el desarrollo de mecanismos de defensa por parte de las plagas

que, en muc*os casos, *an conseguido *acerse resistentes a los mismos.Es por ello que los agricultores y los ganaderos deben emplear meclas depesticidas o dosis cada ve mayores de los mismos para conseguir elmismo resultado.

+ & modo de e'emplo, se muestra en la $igura ! un mapa con las onas enlas que, debido a un mayor empleo de *erbicidas triaínicos, *an aparecido

malas *ierbas resistentes a los mismos.



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Características

Se puede clasificar un residuo por presentar alguna características

asociada al manejo que debe ser realizado :

+ Degradabilidad# on el fin de minimi*ar su impacto ambiental y, por tanto,

reducir los costes de tratamiento de suelos y medios contaminados, el

plaguicida debe poseer un grado de degradabilidad adecuado, lo que implicaque se degrade con rapide* una ve* tratada la plaga a la que iba destinado.

+ Rentabilidad económica# )l incremento en el rendimiento y la calidad de la

cosecha obtenida por el control de las plagas se traduce en una mayor venta,

que debe compensar el elevado coste que supone el empleo de los pesticidas

en el tratamiento de las mismas.


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Toxicidad e impacto ambiental depesticidas

'unque en principio es deseable que los pesticidas

empleados sólo actúen sobre la plaga a la que van

destinados malas hierbas, insectos, roedores, parásitos,

hongos- pueden llegar a e!ercer un efecto más o menos

negativo sobre la salud de los organismos vivos.

' la hora de evaluar la toxicidad de un compuesto es

necesario conocer algunas caractersticas relacionadas

con su asimilación por los organismos vivos y el tipo de

reacciones adversas a las que puede dar lugar una ve*

asimilado. )n este sentido conviene evaluar su

acumulación en te!idos, su acción irritante sobre

determinados órganos o!os, piel, pulmones, etc.-, supersistencia, as como las posibles transformaciones y

los productos a los que puede dar lugar.


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or lo general, la evaluación de la to(icidad aguda de un pesticida serealia determinando el )-"#, el cuál corresponde a la cantidad deplaguicida necesario para matar a la mitad de la población. Estos estudiosse efect+an generalmente con ratas y se e(trapolan posteriormente a otros

animales y al *ombre. En el Cuadro %, se muestra el n+mero deinsecticidas, fungicidas y *erbicidas clasificados en " categorías en funciónde su to(icidad aguda medida como el valor del )-"# en ratas.

Cuadro 1. Clasificación de pesticidas en función de su to(icidad en ratas

ategora L/0% 1a

20mg34g-

1b

050%mg34g-

11

050%omg34g-

111

60%%mg34g-

1117

6$%%%mg34g-

1nsecticidas $8 09 8$ 9: 9:

;ungicidas 8 0 $9 :% 8<

=erbicidas % 0 $8 0< 99&

1a# extrema, 1b# alta, 11# moderada, 111# ligera, 1117# improbable.

Fuente: armen, $%%&.


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)a preocupación por la presencia de este tipo de compuestos en el medioambiente es tal que en los +ltimos años se *an promulgado numerosasleyes que regulan el límite má(imo de los mismos en aguas y/o alimentosdestinados al consumo *umano. En el caso de los vegetales, la legislaciónespañola establece unos límites má(imos de residuos )0s1 que

dependen tanto del *erbicida como del vegetal del que se trate. or otra parte, es de destacar que tanto la atraina como la simaina

aparecen recogidos en la lista de contaminantes considerados comoprioritarios por la 2nión Europea, y que deben ser monitoriados en aguassuperficiales, por su alta persistencia y/o to(icidad. -ic*a lista se muestraen el Cuadro !3

Cuadro 2. )ista de contaminantes orgánicos prioritarios en la ComunidadEuropea

'laclor /iclorometano "aftaleno

'ntraceno /i5$5etilhexil-ftalato "onifenoles

'tra*ina /iurón >ctilfenoles

?enceno )ndosulfán @entaclorofenol

/ifeniléteres policromados a5endoculfan @entaclorofenol

admio y derivados ;luoranteno @'=s

9%59: cloroalcanos =exaclorobenceno Aima*ina

lorofenvinfos )xaclorociclohexano Briclorobencenos

loropirifos C 5lindano Briclorobencenos

9,$ D dicloroetano 1soproturón Brifuralina



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Clasifcación dePesticidas

a. Según su actividad iol!gica 4nsecticidas. 5ó(icos para insectos. &caricidas. 5ó(icos para ácaros. 6ematicidas. 5ó(icos para los

nematodos. $ungicidas. 5ó(icos para *ongos. &ntibióticos. 4n*iben el crecimiento

de microorganismos. 7erbicidas. &tacan las malas

*ierbas. 0odenticidas. Causan la muerte a

ratones y otros roedores. &vicidas. Causan la muerte a las

aves. olusquicidas. Eliminan los

moluscos. &trayentes y repelentes de insectos.

0epelen a los insectos o los atraenpara provocar su destrucción.

b !or su naturaleza química>rganoclorados. Aon insecticidas,

herbicidas, fungicidas.>rganofosforados. 1nsecticidas.arbamatos. 1nsecticidas, herbicidas./erivados de la urea. =erbicidas.ompuestos heterocclicos.

=erbicidas.ompuestos inorgánicos. 'cciones

diversas.

c. Por su to"icidadSupertó(icos. -)"# 8 "mg/9gE(tremadamente tó(icos. -)"# ":"#mg/;guy tó(icos. -)"# "#:"## mg/;g

oderadamente tó(icos. -)"# "## :"###mg/;g)igeramente tó(icos. -)"# " :%"gr/9grácticamente no tó(icos. -)"# < %"gr/9g.


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)n la ;igura :, se muestras la toxicidad relativa de algunos plaguicidas

organofosforados y organoclorados.

Fuente: Aánche* y otros, 9&E0 citado por 1";>'FG>, $%%$.


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#ericidas

Los herbicidas son el tipo de pesticidas más comúnmente empleados en la actualidad,

representando alrededor del 0%H del consumo total de plaguicidas.

Clasificación

Los criterios más empleados para la clasificación de los herbicidas son los basados en

su modo de acción y en su estructura qumica.

's, por e!emplo, atendiendo al modo de penetración del herbicida en la planta, podemos

dividirlos en tres grandes grupos#

herbicidas que, por poseer un cierto carácter hidroflico pueden penetrar en la planta

por absorción a través de sus races y, por tanto, pueden aplicarse directamente al suelo.

herbicidas que, al ser más apolares, penetran a través de las ho!as de las plantas,

siendo su modo de aplicación más habitual la fumigación.

herbicidas que, dadas sus propiedades, pueden absorberse tanto a través de las races

como de las ho!as, por lo que pueden aplicarse directamente sobre el suelo o bien

fumigarlos sobre las ho!as.


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En la $igura =, puede verse una clasificación de los *erbicidas en función desu mecanismo de acción preferente3

;uente# armen, $%%&.


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or otro lado, si se atiende a la estructura química, los *erbicidas sepueden clasificar en3

Compuestos organofosforados, derivados del ácido fosfórico, seutilian en la defensa de un gran n+mero de cultivos actuando atrav>s de las *o'as del vegetal. Entre los e'emplos máscaracterísticos se encuentran el butamifos y el glifosat.

-erivados de la urea, como las fenilureas, cuya acción *erbicidase debe fundamentalmente a la in*ibición de la fotosíntesis. E'mlinurón, el monurón y el fenurón.

-erivados del ácido feno(iac>tico, que se caracterian por ser los*erbicidas de menor to(icidad para los animales y el ser

*umano, pero tienen el inconveniente de ser muy pocoselectivos. E'emplos el !,=:- y el !, =, " :5.


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Compuestos bipiridínicos, se utilian fundamentalmente paraerradicar las malas *ierbas del terreno antes de la siembra delcultivo. E'm3 el diquat y el paraquat.

Compuestos fenólicos, se *an utiliado ampliamente para elcontrol de las malas *ierbas de *o'a anc*a, al actuar por contactoa trav>s de las *o'as. E'm dinoseb y el pentaclorofenol.

6itroanilinas como el trifluralín se utilian frecuentemente en elcontrol de gramíneas en cultivos de algodón, girasol, *ortalias yplantas ornamentales.

Carbamatos y tiocarbamatos como el cloroprofam y el barbam secaracterian por su ba'a persistencia en el terreno y su ba'a

to(icidad para los animales superiores, por lo que se *an usadoampliamente como *erbicidas, fundamentalmente en el control delas gramíneas.


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@or último, los compuestos tria*nicos se encuentran entre los

herbicidas más utili*ados en la protección de cultivos como el ma*,

café, ctricos, sorgo, etc. Aon herbicidas inhibidores de la

fotosntesis que pueden actuar tanto por contacto con las ho!ascomo a través de las races.

"riazinas

Las s5tria*inas son un grupo de herbicidas que poseen una

estructura común basada en un anillo tria*nico.


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Fungicidas

Clasificación

&l igual que en el caso de los *erbicidas, los criterios más empleados parala clasificación de los fungicidas tienen en cuenta tanto el modo deacción como la estructura química de los mismos.

&sí, por e'emplo, atendiendo al modo de acción, es posible dividir losfungicidas en nueve grandes grupos3

1nhibidores de la sntesis de ácidos nucléicos# fenilamidas, hidroxi5$5

aminopirimidinas, compuestos heteroaromáticos isotia*olonas, isoxa*oles- y

algunos ácidos carboxlicos.

;ungicidas que dificultan el proceso de mitosis celular# ben*imida*oles,

tiofanatos, "5fenilcarbamatos, ben*amidas y algunas fenilureas.

1nhibidores de la respiración celular# pirimidinaminas, carboxamidas,

dinitroanilinas, compuestos organoestánnicos.


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1nhibidores de la sntesis de aminoácidos y protenas# anilinopirimidinas y

algunos antibióticos tetraciclina, estreptomicina, ácido enopiranurónico,

4asugamicina-.

1nhibidores de la transducción# quinolinas, fenilpirroles, dicaboximidas.

1nhibidores de la sntesis de la membrana bilipdica# dicarboximidas, ditiolanos,

fosfotiolatos, dia*oles, carbamatos.

1nhibidores de la sntesis de colesterol# tria*oles, morfolinas, piperidinas,

spiroxamina, hidroxianilidas, tiocarbamatos, alilaminas.

1nhibidores de la sntesis de glucosa# algunos antibióticos validamicina- y

polioxinas.

1nhibidores de la sntesis de melanina# isoben*ofurano, pirroloquinolinona,

tria*oloben*otia*ol, carpropamida, carboxamidas, propanamidas


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Ben$i%ida$oles

Los ben*imida*oles se han empleado ampliamente en la

prevención y tratamiento de las enfermedades

infecciosas ocasionadas por numerosos tipos de

parásitos, as como en el control de una amplia variedad

de hongos que afectan a las frutas y vegetalesalmacenados para su comerciali*ación.


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Contaminación

El problema de la contaminación por plaguicidas es cada ve más gravetanto por la cantidad y diversidad como por la resistencia a ellos queadquieren algunas especies, lo que ocasiona que se requiera cada vemayor cantidad del plaguicida para obtener el efecto deseado en lasplagas. Sin embargo, la flora y fauna oriundas es afectada cada ve másdestruyendo la diversidad natural de las regiones en que se usan. &demás

pueden ser consumidos por el *ombre a trav>s de plantas y animales queconsume como alimento.

Co%porta%iento &%iental

)as características de plaguicidas en el ambiente son3

Persistencia: 0elacionado con el tiempo de permanencia o residencia deun plaguicida en un compartimento particular.

http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml


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Clasifcación de la persistencia en suelode acuerdo a su vida media y Ejemplos

de la persistencia de plaguicidas.

lase /B0%das-

)xtrema 69$%

'lta 9$% 58%

Iediana 8%5:%

Ligera :%590

"o persistente 290

@laguicidas @ersistencia en el suelo

semanas-

>rganoclorados

'ldrin

/ieldrin

//B

0:%

:9$

0J8

>rganofosforados

Ialtion

@aration

;orato

$

E

$

arbamatos

arboryl

arbofuran

$

E D 98

Karios

/iclorvos

aptan

loruro de etilmercurio

E

9

@ermanente

Fuente: 1";>'FG>, $%%$.


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Degradación y biodegradación

Cuando un plaguicida es liberado en el medio ambienteinteracciona con los componentes bióticos y abióticos de >ste,sufriendo transformaciones en su estructura, capaces de modificarprofundamente sus características físico:quimicas y su acciónbiológica.

)a degradación del plaguicida dará lugar a nuevos compuestosque no necesariamente *an de ser menos tó(icos que la sustanciaoriginal? así cuando el producto de degradación resulta menostó(ico que la sustancia original se trata de una inactivación odesto(ificación, si por el contrario, el producto de degradaciónresulta con mayor to(icidad que el original, se trata de una

activación.


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La cinética de degradación de losplaguicidas se ve aectada por!

Cantidad de plaguicida y accesibilidad a >ste del sistema que lo va adegradar. or e'emplo, el plaguicida puede estar absorbido y no seraccesible a los microorganismos del suelo o por el contrario puede estarcomo emulsión en agua muy fácilmente accesible.

resencia de microorganismos o sistemas enimáticos capaces de degradarlos plaguicidas.

6ivel de actividad de los microorganismos? >ste a su ve está afectadopor condiciones ambientales tales como p7, , *umedad, aireación, yotros.

Condiciones físico:químicas del medio, potencial redo(, 5A, p7, y otros.


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"ntecedentes

Falli $%%$- se(ala que los compuestos tóxicos más usados son los plaguicidas, los

cuales en muchos casos resultan ser muy tóxicos. )stos compuestos qumicos

constituyen una adecuada fuente de carbono y donadores de electrones para ciertos

microorganismos del suelo. )n la literatura existen algunos e!emplos de degradación

de plaguicidas por microorganismos, entre los cuales se pueden citar los siguientes.

Aegún Folovleva y otros. 9&&%-, las Pseudomonas son las bacterias más eficientes

en la degradación de compuestos tóxicos. La capacidad de estas bacterias para

degradar estos compuestos depende del tiempo de contacto con el compuesto, las

condiciones ambientales en las que se desarrollen y su versatilidad fisiológica.

Kásque* y Geyes $%%$- evaluaron tres especies de Pseudomonas para la

biodegradación del herbicida 'roclor 9$J$. Los resultados obtenidos demuestran la

gran capacidad de las bacterias para degradarlo, siendo el porcenta!e dedegradación de &&.E, E&.J y &E.J respectivamente.


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>uahiba y otros. $%%9- aislaron varias especies de hongos en suelos

contaminados con pesticidas de 'rgelia. Las especies más frecuentes fueron

Aspergillus fumigatus, A. Níger, A. terreus, Absidia corymberifera y Rhizopusmicrosporus var microsporis. )n este experimento, 0: especies aisladas

destacaron por su habilidad para la degradación del herbicida metribu*in en

medio liquido. Ae demostró a su ve* que el herbicida promova el

crecimiento de los géneros Absidia y Fusarium, los cuales lograron eliminar

el 0%H del compuesto después de 0 das. @or otra parte, la especie Botrytis

cinerea eliminó el herbicida linuron casi completamente, y :9 especies

pudieron eliminar el metroburon, destacando Botrytis inerea que lo eliminócasi en su totalidad.

>tro experimento mostró la eficiencia de la bacteria Rhodococuss sp. para

degradar las tria*inas a nitrato. ;ournier y otros. $%%$- reali*aron un ensayo

para estudiar las transformaciones del herbicida atra*ina como consecuencia

de la descomposición microbiana. )ste compuesto logró ser transformado ennitrito :%H-, óxido nitroso :,$H-, amonio 9%H- y formaldehido $


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1nvestigadores de la Universidad "acional del Litoral U"L- desarrollaron

un novedoso método para acelerar la degradación de pesticidas como la

cipermetrina y el amitra*, dos qumicos muy utili*ados para combatir lagarrapata del ganado y que producen una gran contaminación de los

lugares donde se desechan. )l secreto# utili*ar microorganismos como los

mohos para hacer la tarea.

)l método se denomina biorremediación y es una combinación del traba!o

de qumicos y microbiólogos de la ;acultad de 1ngeniera umica ;1-.

Muando hablamos de la utili*ación de hongos decimos que se trata de

micorremediación. )n este caso utili*amos una me*cla de tres aislados

fúngicos del género 'spergillus nigerN, precisó Laura ;risón, del Laboratorio

de Iicrobiologa, que, !unto a Ouan Oosé /e Oesús, integrante del

Laboratorio entral, traba!ó en el proyecto que fue presentado en el último

Por4shop de Gesiduos de @esticidas organi*ado este a(o por la U"L.


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&lternativas de uso

#$todos de Control de #alezas

=ay J métodos de control de male*as# umico, manual,

mecánico y fsico. )s importante destacar las

diferencias entre cada uno y evaluar cuál es la me!or

opción.reemos que la Lnea de @asturas de

/oQ 'groAciences es una buena opción para el

control de male*as arbustivas y le(osas a largo pla*o,

debido a que tiene me!or eficiencia de control y se

puede lograr una mayor productividad y una mayorcarga animal por hectárea.


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Cuadro #$ %étodo de control de male&as


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C'(CL)*+'(E* El uso de plaguicidas a nivel agroindustrial cumplen con lo normado a nivel

internacional, pero a nivel de local no se cuenta con una regulación defrutas y *ortalias, por lo es necesario que e(ista una mayor preocupaciónpor me'orar este aspecto.

)a contaminación de los suelos por la presencia de agentes tó(icos comoplaguicidas constituye un problema ambiental. El uso de losmicroorganismos constituye una estrategia potencialmente viable. 7asta*ace algunos años las investigaciones se *abían limitado a la identificaciónde aquellos microorganismos capaces de aislar compuestos tó(icos. 7oydía las investigaciones están dirigidas a incrementar la tasa de degradaciónde compuestos tó(icos, me'oramiento gen>tico de microorganismos paraque se adapten a ambientes e(tremos y desarrollo de diferentes t>cnicas

biocorrectivas alternativas para la recuperación de suelos degradados.

Es necesario que se *agan investigaciones en er+ sobre biodegradaciónde plaguicidas.


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,ibliogra-a armen, K. $%&. @olmeros e impresión molecular para la determinación de

insecticidas. Iemoria para optar al grado de doctor en umica analtica.

Universidad omplutense de Iadrid. Iadrid5 )spa(a.

;ournier, /., =alas*, '., Apain, O., ;iurase4, @. y =aQari. O. $%%$. /etermination of

4ey metabolites during biodegradation of hexahidro 9,:,0 Brinitro 9,:,0 Bria*ine Qith

Ghodococcus sp Atrain /" $$. Applied and !nviromental "icrobiology 8E# 98859 $%%$-. 1nstituto para el fomento agropecuario. /isponible en #

http#33QQQ.infoagro.go.cr3prognac3organica3Gentab.htm .

Borres, G. /, $%%:. )l papel de los microorganismos en la biodegradación de

compuestos tóxicos. )cosistemas. 9$ $-. Universidad central de Kene*uela.Iaracay 'ragua-5Kene*uela.

/isponible en# http#33QQQ.revistaecosistemas.net3articulo.aspRldS$$J.

Kasque*, I. y Geye*, P. $%%$. #egradaci$n de Aroclor '()( por Pseudomas sp.

?iblioteca "acional del @erú, @erú.
http://www.infoagro.go.cr/prognac/organica/Rentab.htmhttp://www.infoagro.go.cr/prognac/organica/Rentab.htm

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