Removal of chlorpyrifos insecticide in constructed wetlands with different plant species

Abstract

The objective of this study was to evaluate the remediation of water containing the insecticide chlorpyrifos by using constructed wetlands (CW) cultivated with Polygonum punctatum, Cynodon spp. and Mentha aquatica, operated under different hydraulic retention times: 24, 48, 96, 144 and 192 h. The system efficiency was based on reduction of the initial concentration of chlorpyrifos and toxicity of the contaminated water. The results showed that constructed wetlands are an excellent alternative for remediation of the insecticide chlorpyrifos in aqueous medium. It was observed that the average overall removal efficiency of the insecticide was 98.6%, and in the first hydraulic retention time, 24 h, chlorpyrifos was removed to levels below the detection limit in all CW. This result is mainly attributed to adsorption and microbial degradation. For the qualitative standard acute toxicity tests with Daphnia similis, for most samples there was a reduction in toxicity greater than 80%. It was reported that the ecotoxicological tests with the effluents of the constructed wetland are a good option as an indicator of the effectiveness of treatments and a promising alternative to complement the physical and chemical analyses.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a remediação de água contendo o inseticida clorpirifós, por meio de sistemas alagados construídos (SAC) cultivados com as espécies Polygonum punctatum, Cynodon spp. e Mentha aquatica operados sob diferentes tempos de retenção hidráulica: 24, 48, 96, 144 e 192 h. A eficiência do sistema foi baseada na redução da concentração inicial do clorpirifós e toxicidade da água contaminada. Os resultados mostraram que os sistemas alagados construídos são uma excelente alternativa na biorremediação do inseticida clorpirifós no meio aquoso. Observou-se média geral de eficiência na remoção do inseticida de 98,6%, sendo que no primeiro tempo de retenção hidráulica, 24 h, houve remoção do clorpirifós para valores inferiores ao limite detecção para todos os SAC. Tal resultado é atribuído principalmente aos processos de adsorção e degradação microbiana. Para os ensaios padronizados qualitativos de toxicidade aguda com Daphnia similis, para a maioria das amostras observou-se a redução de toxicidade acima de 80%. Constatou-se que os testes ecotoxicológicos com os efluentes dos sistemas alagados construídos estudados são uma boa opção como indicativo da eficiência dos tratamentos e uma promissora alternativa na complementação de análises físicas e químicas.