Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v6i11.0086  
MÉTODOS PARA LA DE DEGRADACIÓN DE PESTICIDAS  
(
CARBAMATOS) EN MATRICES ACUOSAS  
METHODS FOR THE DEGRADATION OF PESTICIDES  
CARBAMATES) IN AQUEOUS MATRICES  
(
1
1
Cevallos-de la Cruz Richard Esneyder *; García-Mujica Patricio Gabriel ; Gómez-Salcedo  
1
1
Yunet ; Rodríguez-Díaz Joan Manuel  
1Carrera de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas,  
Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.  
*Correo: rcevallos4863@utm.edu.ec  
Resumen  
El crecimiento poblacional que registra el mundo en los últimos años generó la necesidad de  
incrementar la producción agrícola de alimentos. Esto tiene asociado el empleo de pesticidas  
sintéticos que tienen como objetivo la protección de los cultivos y aumentar volumen de producción.  
Entre los productos químicos sintéticos para la protección de los cultivos se encuentran los  
carbamatos, que son pesticidas derivados de ácidos N-metil o dimetil carbámico, con propiedades  
óxido reductoras que incluyen nematicidas, insecticidas, herbicidas y fungicidas. Estos son pesticidas  
con una toxicidad aguda media, aunque dentro de esta familia hay compuestos que son altamente  
tóxicos. Como consecuencia del uso indiscriminado de pesticidas, en la actualidad se hallan residuos  
de estas sustancias en los cuerpos de agua y representan un riesgo potencial para la salud humana  
y animal, así como para el ambiente. Se han desarrollado varios métodos de remoción de carbamatos  
como son: oxidación, adsorción, biodegradación con microrganismos y procesos de oxidación  
avanzada (POAs). El objetivo de este trabajo es analizar los métodos que se proponen para el  
tratamiento de matrices acuosas con presencia de carbamatos, a través de la valoración de las  
ventajas y desventajas de cada uno en cuanto a la eficiencia de remoción del pesticida.  
Palabras clave: Carbamatos, oxidación, adsorción, biodegradación con microrganismos, procesos  
de oxidación avanzada.  
Abstract  
The population growth promoted increases in agricultural production. This is associated with the use  
of synthetic pesticides that aim to protect crops and increase production volume. Synthetic crop  
protection chemicals include carbamates, which are pesticides derived from N-methyl or dimethyl  
carbamic acids, with oxide reducing properties and include nematicides, insecticides, herbicides, and  
fungicides. These are pesticides with a medium acute toxicity. However, in this family, there are  
compounds that are highly toxic. As a consequence of the indiscriminate use of pesticides, currently  
residues of these substances are found in water bodies and represent a potential risk to human and  
animal health, as well as to the environment. Several methods of carbamate removal have been  
developed, such as: oxidation, adsorption, biodegradation with microorganisms and advanced  
oxidation processes (AOPs). The objective of this work is to analyze the methods that are proposed  
for the treatment of aqueous matrices with the presence of carbamates, through the evaluation of the  
advantages and disadvantages of each one in terms of the efficiency of pesticide removal.  
Keywords: Carbamates, oxidation, adsorption, biodegradation with microorganisms, advanced  
oxidation processes.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 28 de julio de 2021.  
Fecha de aceptación: 09 de septiembre de 2021.  
Fecha de publicación: 10 de enero de 2023.  
7
8
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
1
. Introducción  
sustancias y de los consumidores de  
los productos agrícolas, así como  
sobre el ambiente (Cruz Aquino &  
Placencia Medina, 2019). Sin  
embargo, como consecuencia del  
uso indiscriminado de pesticidas, en  
la actualidad se hallan residuos de  
estas sustancias en los cuerpos de  
agua y representan un riesgo  
potencial en la salud humana y  
animal (Cruz-González et al., 2017).  
La contaminación de los cuerpos de  
Entre los años 1900 y 2000, el  
crecimiento poblacional a nivel  
mundial se disparó de 1500 millones  
a aproximadamente 6100 millones,  
correspondiendo a un incremento  
tres veces mayor al registrado  
históricamente (Carvalho, 2017).  
Asociado  
a
este  
crecimiento  
poblacional, se implementó un  
modelo agrícola industrial basado en  
el empleo intensivo y extensivo de  
agua se relaciona fuentes  
puntuales o fuentes difusas (Cossi,  
018). Las fuentes puntuales  
a
productos  
químicos  
sintéticos  
(Benítez-Díaz, 2013). En este  
2
contexto, el impacto de este modelo  
en la producción de alimentos es  
positivo en términos de rendimiento  
incluyen la descarga de residuos  
industriales durante el proceso de  
producción, por la descarga de las  
aguas del lavado de equipos, por su  
agrícola,  
constituyendo  
una  
herramienta para erradicar el  
hambre en el mundo (Benítez-Díaz,  
aplicación  
directa  
al  
agua  
(intencional o accidentalmente) y por  
2
013). La producción de plaguicidas  
las  
aplicaciones  
aéreas  
en  
incrementa en un 11% anualmente e  
incluyen varios grupos como los  
organosclorados,  
superficies cercanas a los cuerpos  
de agua (Arroyave Rojas & Garcés  
Giraldo, 2011). Las fuentes no  
puntuales incluyen la difusión en un  
campo agrícola o en un gran área de  
organosfosforados,  
peretroides,  
carbamatos,  
de  
reguladores  
crecimiento, neonicotitoides, y en la  
actualidad bioplaguicidas (Carvalho,  
césped, fuentes  
subterráneas ocurren cuando las  
corrientes superficiales  
y
en  
las  
2
017).  
Los pesticidas fueron diseñados  
para funcionar con un riesgo mínimo  
sobre la salud de las personas que  
trabajan directamente con estas  
contaminadas tienen interacción con  
aguas subterráneas poco profundas  
(Cossi, 2018). El 98% de los  
insecticidas y el 95% de los  
7
9
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Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
herbicidas no cumplen con el  
objetivo de llegar a los cultivos ya  
que se dispersan a través del viento  
y el agua, durante su aplicación. Por  
otra parte, los plaguicidas tienen  
asociada al empleo de plaguicidas  
obliga a que estas sustancias deban  
ser sometidas a estudios para  
evaluar los riesgos ambientales y  
sanitarios que generan, así como  
obtener información que permita  
tomar decisiones sobre su gestión y  
manejo (Montico, 2015). El objetivo  
de este trabajo es analizar los  
métodos que se proponen para el  
tratamiento de matrices acuosas con  
presencia de carbamatos, a través  
de la valoración de las ventajas y  
desventajas de cada uno en cuanto  
a la eficiencia de remoción del  
pesticida.  
transformaciones  
químicas  
posteriores a la de su manipulación  
en el campo, además de ser  
resistentes a la degradación por su  
naturaleza  
Campos, 2018). Actualmente los  
peligros de uso inadecuado de  
pesticidas comprometen la  
química  
estable  
(
sostenibilidad de la agricultura,  
siendo los países en vías de  
desarrollo los más afectados debido  
a que el incremento de la producción  
agrícola repercute en el deterioro de  
los recursos naturales y la salud  
pública (Benítez-Díaz, 2013).  
2
. Carbamatos  
Los carbamatos son  
ésteres  
derivados de los ácidos N-metil o  
dimetil carbámico, tiene propiedades  
Un grupo de plaguicidas de interés  
son los carbamatos, desarrollados  
para reemplazar a los pesticidas  
organofosforados (Piel et al., 2019).  
Poseen un amplio espectro de  
oxido  
insecticidas, nematicidas, herbicidas  
fungicidas. Estos pesticidas  
pueden formar compuestos  
mutágenos potentes como los N-  
nitrosocarbamato (Blanco  
reductoras  
e
incluyen  
y
actividad  
insecticidas, fungicidas o herbicidas  
Rodríguez-Rodríguez et al., 2017).  
Sin embargo, son potentes  
biológica  
como  
&
Marquina, 2013). Se caracterizan por  
ser liposolubles y presentar toxicidad  
(
variable  
en  
humanos.  
Estas  
contaminantes de los recursos  
hídricos superficiales debido a su  
elevada toxicidad (Raut-Jadhav et  
al., 2016a). Esta problemática  
sustancias ingresan al organismo  
por vía respiratoria, digestiva o  
cutánea  
y
ejercen un efecto  
inhibitorio de la acetilcolinesterasa  
8
0
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
(
AChE), enzima que degrada la  
Colombia, Ecuador y México se ha  
detectado la presencia de  
plaguicidas, entre los que destacan  
los carbamatos, en aguas  
acetilcolina, la que actúa como  
neurotransmisor en mamíferos e  
insectos. A pesar de ello, no se  
acumulan en el organismo ya que  
tienen una vida media corta (Blanco  
superficiales que se encuentran  
cerca de la zona de producción  
&
Marquina, 2013).  
agrícola,  
en  
concentraciones  
superiores a las 100 ppb, valor que  
establece la Organización Mundial  
de la Salud (OMS) como límite  
permisible en los cuerpos de aguas  
superficiales. En la tabla 1 se  
En Latinoamérica, de manera  
general, se ha registrado un  
incremento en el uso de los  
plaguicidas pertenecientes a la  
familia de los carbamatos (Díaz et  
al., 2017). Estos pesticidas son  
utilizados para el control de plagas  
en diversos cultivos de esta parte del  
presentan  
los  
carbamatos  
empleados en diferentes países de  
Latinoamérica. La información se  
obtuvo de las fuentes oficiales de  
comunicación de los ministerios  
encargados de la regulación de los  
pesticidas en esos países.  
mundo  
(Martínez-Valenzuela  
&
Gómez-Arroyo,  
2007).  
Según  
Benítez-Díaz (2013), en Venezuela,  
Tabla 1.  
Lista de carbamatos utilizados en Latinoamérica.  
Países de  
Latinoamérica  
Carbamatos empleados  
Ethomyl, Thiodicarb, Cabofuran, Pirimicarb, Carbosulfan, Carbendazim,  
Benomyl.  
Carbaryl, Methomyl, Oxamyl, Pirimicarb, Fenoxicarb  
Carbaryl, Methiocarb, Methomyl, Oxamyl, Thiodicarb, Cabofuran,  
Propamocarb, Carbendazim, Benomyl  
Bolivia  
Chile  
Colombia  
Carbaryl, Methiocarb, Methomyl, Oxamyl, Thiodicarb, Carbosulfan,  
Carbendazim, Benomyl  
Ecuador  
Carbaryl, Methiocarb, Methomyl, Oxamyl, Thiodicarb, Cabofuran,  
Propamocarb, Pirimicarb, Aldicarb, Bendiocarb, Fenoxicarb, Propoxur,  
Carbosulfan, Carbendazim, Benomyl, Fenoxicarb.  
México  
Perú  
Carbaryl, Methomyl, Thiodicarb, Propamocarb, Carbendazim, Benomyl  
Fuente: Servicio Nacional de Sanidad Agropecuaria e Inocuidad Alimentaria de Bolivia (2011),  
Servicio Agrícola y Ganadero de Chile (2021), Instituto Colombiano Agropecuario (2020),  
Ministerio de Agricultura Ganadería Agua y Pesca de Ecuador (2020), Gobierno de México (s. f.)  
y Ministerio de Agricultura de Perú (s.f.).  
8
1
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Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
Como se observa en la tabla 1,  
México es el único país de  
Latinoamérica que tiene permitido el  
uso del Aldicard a pesar de que es el  
pesticida carbamato que representa  
un mayor riesgo para la salud  
humana. El Carbofuran que se  
considera un carbamato de toxicidad  
aguda está autorizado por Bolivia y  
México para la actividad agrícola  
pese al gran riesgo para la salud de  
los agricultores que lo manejan. El  
Carbarilo y el Metomilo son los  
pesticidas más comunes en la  
región, ya que se usan para la  
protección de cultivos cítricos, maíz,  
papa, tomate, manzana, lenteja,  
frejol, melón, algodón y trigo.  
Carbendazim  
y
Carbaryl  
(RAINFOREST ALLIANCE, 2017).  
Estos se caracterizan por tener una  
solubilidad entre 40-2700 ppm,  
valores inferiores al del Aldicarb, por  
ejemplo, que alcanza los 60000 ppm  
(Rani & Shanker, 2018). Por otra  
parte,  
sus  
formulaciones  
criterios  
no  
de  
presentan  
cancerigenocidad, mutagenicidad ni  
toxicidad reproductiva en el hombre  
ni en animales de importancia para el  
ecosistema abejas  
como  
las  
(RAINFOREST ALLIANCE, 2017).  
2
.1. Problemas de contaminación  
y toxicidad por carbamatos  
La toxicidad de los carbamatos para  
la salud humana y el ecosistema  
Muchos de los carbamatos que son  
empleados en América Latina están  
restringidos y prohibidos en Europa  
debido a la alta peligrosidad que  
representan para el ambiente y la  
salud de los seres humanos.  
Estudios realizados han demostrado  
que estos pueden causar problemas  
constituye  
preocupa  
un  
problema que  
instancias  
a
internacionales como la OMS y la  
Organización Panamericana de la  
Salud (OPS) (Montes et al., 2018). El  
uso generalizado de plaguicidas  
produce residuos que se detectan en  
diversas  
matrices  
ambientales  
de  
fertilidad,  
malformaciones,  
incluidos el suelo, agua y aire; son  
absorbidos por los animales que  
finalmente son consumidos por los  
seres humanos. Muchos de estos  
compuestos son genotóxicos y  
cancerígenos, que pueden ser  
causantes de daños respiratorios y  
cáncer, daños en el sistema  
respiratorio y alergias, entre otras  
patologías (Mena-Espino, 2015).  
Entre los pocos carbamatos que se  
emplean en la Unión Europea están  
el Bendiocarb, Propoxur, Pirimicarb,  
8
2
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
neurológicos  
Chowdhury et al., 2012; Klein et al.,  
019).  
leves  
o
graves  
común, pero es la que presenta  
mayor número de caso fatales;  
mientras que los índices de  
mortalidad asociados a las otras vías  
son relativamente bajos, no exento  
de causar daños en la salud humana  
(
2
En el suelo su estabilidad depende  
del pH, siendo la degradación más  
lenta en suelos ácidos que en  
alcalinos. Las investigaciones de  
(Rosa et al., 2016). La intoxicación  
por carbamatos a consecuencia del  
trabajo agrícola ha sido reconocida  
como un gran problema de salud  
pública en los agricultores del  
mundo. Según un informe de  
Organización de las Naciones  
Unidas (ONU) en el mundo se  
registran doscientas mil muertes por  
Blanco  
&
Marquina  
(2013)  
demuestran que altos contenidos de  
carbono orgánico incrementan la  
persistencia de carbamatos en el  
suelo. En cuerpos de agua con  
naturaleza alcalina la vida media de  
los carbamatos es de hasta 5  
semanas (Ahmed Ibrahim & Şolpan,  
año  
como  
resultado  
agudo  
de  
2
2
019a) (Rodríguez-Rodríguez et al.,  
017).  
envenenamiento  
por  
plaguicidas; donde cerca del 99% de  
dichas muertes se produjeron en  
países en desarrollo, los cuales  
presentan reglas de salud seguridad  
y medio ambiente más débiles  
Los más tóxicos son el Carbofurano,  
Metomilo, Oxamilo y Aldicard. De los  
carbamatos antes mencionados los  
tres primeros tienen una toxicidad  
aguda según lo establece la OMS,  
mientras que el Aldicard tiene una  
toxicidad crónica, ya que éste es un  
disruptor endócrino que altera el  
equilibrio hormonal en el organismo  
(
Guzmán-Plazola et al., 2016).  
Además, estas intoxicaciones son  
más frecuentes en niños,  
agricultores trabajadores de  
manufactura (Guzmán-Plazola et al.,  
016). Éstos tienen una  
y
(Solá, 2004). La toxicidad que tienen  
2
estos compuestos para aquellas  
personas que los manejan llega a  
tener efectos crónicos en la salud  
liposolubilidad menor a la de otros  
pesticidas, por esta razón no tienen  
la capacidad de acumularse en los  
tejidos grasos; su concentración es  
muy grande en los órganos  
implicados en su biotransformación  
(Guzmán-Plazola et al., 2016). Entre  
las vías de acceso al organismo de  
los carbamatos, la oral es la menos  
8
3
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
como el hígado, riñones, piel e  
intestinos (Marrero et al., 2017; Klein  
et al., 2019).  
3.1. Métodos físicos  
Entre los métodos de eliminación  
física está la técnica propuesta por  
Bakka et al. (2016). Este trabajo  
plantea la eliminación del Carbaryl  
utilizando cáscaras de huevo  
tratadas como biosorbente. Para el  
estudio se empleó Carbaryl con una  
pureza del 99%. Las cáscaras  
usadas como biosorbente se  
3
. Métodos de eliminación de  
carbamatos  
Para la eliminación de los pesticidas  
carbamatos de matrices acuosas,  
con el fin de garantizar la calidad de  
las mismas, existen diferentes  
métodos de tratamientos físicos,  
químicos y bioquímicos. En esta  
sometieron  
a
varias  
de  
etapas  
consecutivas  
procesos  
clasificación  
se  
destacan  
la  
termodinámicos tanto en medio  
ácido (HCl 0,1 M) como en medio  
alcalino (NaOH al 50%) para  
posteriormente ser pulverizadas  
secadas y tamizadas. Las pruebas  
adsorción, oxidación con ozono y los  
bióticos, donde se elimina el  
pesticida  
con  
de  
microorganismos  
degradar los  
respectivamente  
capaces  
carbamatos,  
de  
mezclando 37 mg del biosorbente y  
5 ml de solución del plaguicida con  
adsorción  
se  
realizaron  
(Colasurdo, 2020). Los procesos de  
oxidación avanzada como son la  
fotolisis, proceso fenton, catálisis  
heterogénea y el proceso de  
peróxido de hidrogeno/UV, son  
estudiados debido a que presentan  
mejores resultados que los métodos  
convencionales de eliminación de  
2
concentración entre 5 y 20 ppm, a  
una velocidad de 120 rpm y 295 °K.  
Las muestras se retiraron  
a
intervalos de 15 min para  
posteriormente filtrarlas y realizar el  
análisis de concentración de  
Carbaryl. En ese trabajo se logró la  
remoción del 87.35% en un tiempo  
de contacto de 60 min.  
pesticidas  
Picardo,  
carbamatos  
2013). La  
(Yufra  
revisión  
bibliográfica sobre los métodos de  
tratamiento expuestos en el presente  
trabajo  
comprendido en el año 2011 hasta  
021.  
abarca  
el  
periodo  
En su investigación, Chattoraj et al.  
(2014) propone la remoción del  
Carbaryl empleando Pistia stratiotes  
como biosorbente. La P. stratiotes se  
2
8
4
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
recolectó y lavó con agua destilada  
varias veces; se secó al sol por un  
periodo de 7 días, seguido de otro  
secado en un horno de aire caliente  
a 343 ± 1 °K durante dos días. El  
material seco se trituró y se tamizó  
con una malla de 250 para tener un  
tamaño uniforme de partícula. El  
material tamizado se lavó con agua  
desionizada para eliminar cualquier  
impureza. Posteriormente se secó y  
almacenó en botellas de vidrio  
Estos estudios tienen en común los  
elevados porcentajes de remoción  
del pesticida, sin embargo, suponen  
complejas etapas de pretratamiento  
del material adsorbente.  
3
.2. Métodos bioquímicos  
Chin-Pampillo et al. (2016) reportan  
la degradación de Carbofuran con  
una mezcla biológica a base fibra de  
coco/compost  
luego  
de  
un  
envejecimiento. En este trabajo la  
fuente de Carbofuran fue Furadan  
cerradas  
y
estériles.  
Los  
4
8SCal 48% p/v y el clorpirifos fue el  
experimentos de adsorción del  
Carbaryl se realizaron con 100 ml de  
Solver 48EC al 48% p/v. Para la  
preparación de la biomezcla se  
utilizó suelo arcilloso (arena 40%,  
limo 27% y arcilla 33%) de la capa  
superior de un campo de cebolla,  
ésta se secó y se tamizó en un tamiz  
de 2 mm. La mezcla biológica se  
preparó con fibra de coco y suelo  
post y pre expuesto con la siguiente  
proporción volumétrica 50:25:25 y  
humedecido al 75% del máximo de  
su capacidad de retención de agua  
muestra  
con  
concentraciones  
iniciales de Carbaryl de 5, 10, 15, 20  
ppm, un rango de pH de 2 a 8,  
tiempos de contacto de 1, 5, 10, 20,  
3
0
0, 60 min y dosis de adsorbente de  
.05, 0.1, 05, 0.8 g. Se recogieron  
muestras de los matraces en  
intervalos de tiempo  
predeterminados para analizar la  
concentración de Carbaryl residual y  
de esa manera conocer el porcentaje  
de remoción del mismo. Las  
condiciones en las que se alcanzó la  
mayor remoción de Carbaryl (91%)  
fueron las siguientes: pH 2.01, una  
dosis de 0.72 g de adsorbente y un  
tiempo de contacto de 30 min.  
(capacidad máxima de retención  
0
.77 ml de agua/g de biomezcla).  
Posteriormente la biomezcla se  
separó en lotes y se almacenó por 10  
días a 25 °C. La degradación se llevó  
a cabo en tubos de propileno de 50  
ml donde la mezcla fue enriquecida  
con  
Carbofuran  
y
Clorpirifos  
8
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Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
comerciales con 20 mg/kg de cada  
uno. Las mezclas se homogenizaron  
manualmente y se incubaron en la  
oscuridad a 25 °C, durante 8 días. La  
degradación de Carbofuran fue  
analizada por duplicado los días 2, 4  
y 8. La máxima degradación que se  
reporta en el estudio es de 97%, al  
octavo día.  
húmedo  
y
se incubaron en  
condiciones de agitación continua de  
130 rpm y 25 °C en total oscuridad.  
La degradación de los plaguicidas  
fue de 87% para el Aldicard, 97%  
para Methomyl  
Methiocard.  
y
99% para  
Lira & Orlanda (2020) describieron  
en su investigación la degradación  
del Carbofuran utilizando el hongo  
Syncephalastrum racemosum. El  
aislamiento de la cepa se hizo a  
partir del suelo de un cultivo de soya  
y se mantuvo en agar patata-  
dextrosa y glicerina al 1%, a 4±0.1 °C  
para mantener su viabilidad. El  
inóculo fúngico se preparó del cultivo  
Rodríguez-Rodríguez et al. (2017)  
proponen la posibilidad de eliminar  
tres carbamatos: Aldicard, Methomyl  
y Methiocard, mediante el hongo  
Ligninolyitc  
trametes  
versicolor  
bioaumentado.  
Los  
pesticidas  
empleados para esa investigación se  
obtuvieron de tiendas agroquímicas.  
El hongo se mantuvo cultivado al 2%  
en un agar extracto de malta con un  
pH de 4.5 a 25 °C, en un lapso de 30  
días, para posteriormente inocular  
puro  
de  
Syncephalastrum  
racemosum con transferencia de  
discos individuales de micelio de 7  
mm de diámetro a cajas Petri con  
agar patata-dextrosa y se incubaron  
a 28±0.1 °C durante 21 días.  
Después del periodo de incubación  
se preparó una suspensión de  
2
50 ml de caldo Sabouraud con 1 ml  
de cultivo y someterlo a una  
agitación continua de 130 rpm, a 25  
°
C, durante 7 días.  
esporas en la concentración de  
Para la degradación de los  
pesticidas se realizó una  
experimentación por triplicado en  
soluciones de 100 ml con  
6
1
x10 esporas/ml. Los experimentos  
de biodegradación del Carbofuran se  
realizaron en un matraz Erlenmeyer  
de 250 ml que contenían 69.9 ml de  
medio de cultivo líquido con 20 ml de  
Carbofuran con concentraciones  
entre 15 y 100 μg/ml, 10 ml de  
concentraciones de 15 ppm de  
Aldicard y Methomyl, y 3 ppm de  
Methiocard, las cuales fueron  
inoculadas con 10 g de micelio  
8
6
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
inóculo fúngico y 0.1 ml de solución  
traza en condiciones aeróbicas. Los  
matraces se incubaron en un  
agitador orbital a 25±0.1 °C, 15xg  
durante 7 días. Las muestras se  
tomaron diariamente, centrifugando  
a 8000xg durante 10 minutos para  
posteriormente analizar los residuos  
de Carbofuran y de esta manera  
conocer el porcentaje de remoción.  
Se logró una remoción del 93.02%  
del Carbofuran, en un periodo de 7  
días.  
como resultado una remoción del  
99% del Methiocard.  
Raut-Jadhav et al. (2016a) plantea la  
remoción del Methomyl empleando  
los procesos fenton y fotofenton  
combinándolos con procesos de  
cavitación ultrasónica y aditivos  
intensificadores. Se utilizó Methomyl  
de calidad comercial como modelo  
contaminante. El peróxido de  
hidrógeno al 30 p/v y el sulfato  
ferroso heptahidratado de grado AR  
se obtuvieron de Tomas Baker,  
Mumbai, India. Los experimentos se  
realizaron en un reactor de cuarzo  
equipado con un procesador  
3
.3. Métodos químicos  
La eliminación del Methiocard  
mediante oxidación con ozono fue  
investigada por Cruz-Alcalde et al.  
ultrasónico,  
un  
indicador  
de  
temperatura, fuente UV y una  
pantalla UV de madera. Las  
condiciones de cavitación se dieron  
en frecuencia de 20 kHz, con una  
temperatura de 28 °C; la radiación  
UV se usó en caso del proceso  
fotofenton. Todos los experimentos  
se realizaron con 250 ml de solución  
(
2017). Los experimentos realizados  
en este trabajo se hicieron a 20±2 °C  
y a pH 7 en agua milli-Q. Las  
operaciones de ozonización se  
realizaron  
con  
un  
método  
multireactor, el cual tuvo éxito en  
varios estudios anteriores. Los  
experimentos se realizaron por  
triplicado en viales de 25 ml con 20  
μM de Methiocard y 20 μM de sulfato  
metoxanol, sustancia que se agregó  
para evitar reacciones no deseadas.  
Las dosis de solución stop de ozono  
que se inyectaron en cada vial fueron  
de 5 a 50 μM. Esta investigación tuvo  
acuosa de Methomyl  
a
una  
concentración inicial de 20 ppm; el  
rango de pH varió de 2.5 a 7.5,  
logrando la remoción del 100% de  
este pesticida con ambos métodos.  
Raut-Jadhav et al. (2016b) establece  
la degradación del Methomyl con  
procesos de reactivos fenton  
8
7
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
combinados  
con  
cavitación  
trabajó con temperatura y pH  
constantes. En el reactor al que se  
instaló un agitador para mezclar la  
solución a 165 rpm y lámparas de UV  
monocromáticas con rango de  
emisión entre 280 y 360 nm. Los  
experimentos se hicieron a pH 3 y  
con una concentración de 50 ppm de  
Carbofuran. Se retiró 8 ml de  
muestra del reactor, en un tiempo  
determinado; para luego hacer el  
análisis del Carbofuran residual. Con  
lo cual se logró una remoción total  
del Carbofuran.  
hidrodinámica. Los experimentos se  
realizaron en un dispositivo de  
cavitación equipado con una línea de  
derivación, manómetros y un tanque  
de almacenamiento rodeado con una  
chaqueta de enfriamiento para  
controlar la temperatura. Las  
condiciones para la experimentación  
fueron las siguientes: 5 L de solución  
acuosa  
concentración y 120 minutos de  
tiempo de reacción. Este  
con  
25  
ppm  
de  
experimento se realizó en un rango  
de pH de 2 a 6 para poder determinar  
el pH óptimo, variando la presión de  
entrada de 2 a 7 bar y con diferentes  
proporciones molares y reactivos  
fenton. Se obtuvo como resultado  
una remoción del 100% del  
Methomyl.  
Ahmed Ibrahim & Şolpan (2019b)  
reportan la eliminación completa de  
Carbofuran mediante oxidación con  
radiación UV/peróxido de hidrogeno.  
El pesticida utilizado en esa  
investigación fue Carbofuran con un  
9
8% de pureza y el agente oxidante  
Lu et al. (2011) propone una técnica  
para la eliminación del Carbofuran  
utilizando el proceso fotofenton. La  
solución madre de Carbofuran se  
preparó disolviendo 200 mg de  
Carbofuran, de grado HPLC, con  
fue el peróxido de hidrógeno al 30%  
p/p. El proceso de degradación  
fotoquímica se llevó a cabo en un  
fotorreactor UV que se rodeó con  
una chaqueta de enfriamiento para  
mantener la temperatura en 25°C. La  
fuente de luz fue una monolampara  
de mercurio cromática de 16 watts  
de potencia y 254 nm de longitud de  
onda máxima. El reactor fue cargado  
con 400 ml de solución acuosa a 50  
ppm. Las soluciones acuosas de  
9
8% de pureza, en 1 L de agua  
destilada. En este trabajo se utilizó  
un fotorreactor de doble pared de 1,6  
L en todos los experimentos, con  
puntos de acceso para alimentar el  
reactivo y toma de muestras. Se  
8
8
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
Carbofuran se expusieron a luz  
ultravioleta entre 15 y 200 minutos y  
se les agregó peróxido de hidrógeno  
al 4.8±0,1 μM.  
carbamatos. En la tabla 2 se puede  
observar la compilación de técnicas  
para la eliminación del carbofurano y  
aldicarb,  
los  
cuales  
son  
considerados los pesticidas más  
tóxicos de la familia de los  
carbamatos. También se resumen  
los métodos empleados para la  
remoción del metomilo y carbarilo,  
carbamatos usados en todos los  
países de Latinoamérica.  
4
. Comparación de los métodos  
de tratamiento para la  
eliminación de carbamatos  
En los últimos diez años se han  
estudiado varios métodos para la  
eliminación  
de  
pesticidas  
Tabla 2.  
Técnicas para la eliminación de carbamatos.  
Tiempo  
de  
Remoción  
%
de  
Pesticida  
Método  
Técnica  
-Au-Sn  
Referencias  
remoción  
NaNbO  
O4/UV  
3
3
POA  
Químico  
POA  
73%  
120 min  
4 días  
(Li et al., 2020)  
(
Liu et al.,  
017)  
Vishnuganth  
et al., 2017)  
Umar  
Mustapha et al.,  
020b)  
Tabasum  
Bio-MnOx  
GAC-TiO  
90.63%  
100 %  
2
(
2
/H  
2
O
2
/UV  
68 min  
(
Enterobacter sp  
inmovilizadas  
Bioquímico  
100%  
9 días  
2
(
POA  
Bioquímico  
POA  
3
Fe O  
4
-GO/UV  
85%  
95%  
120 min  
60 h  
et al., 2018)  
(Jiang et al.,  
2020)  
(Abdelhaleem &  
Chu, 2019)  
(Kumar &  
Esfingbio sp. Cepa  
CFD-1  
FeNT / PMS / Vis  
LED  
Polvo de raíces de  
cúrcuma / UV  
Sistema de carbón  
activado granular por  
microondas  
100%  
77.50%  
2 min  
Carbofurano  
POA  
140 min  
Luxmi, 2020)  
(
Remya & Lin,  
017)  
Físico  
97.40  
95%  
4.10 min  
6 días  
2
Enterobacter  
(Umar  
Mustapha et al.,  
2020a)  
Bioquímico sp./superficie de  
respuesta  
Proceso tipo foto-  
Fenton de LED visible  
(Abdelhaleem &  
Chu, 2020)  
(Gupta et al.,  
2019)  
POA  
76%  
98%  
24 min  
96 h  
Cupriavidus sp. Cepa  
Bioquímico  
ISTL7  
(
Ahmed Ibrahim  
POA  
H
2
O
2
/UV  
100%  
180 min  
& Şolpan,  
2019b)  
8
9
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Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
(
Tateoka et al.,  
018)  
(Castro-  
Físico  
Nanofiltro  
95%  
100%  
98%  
2
Consorcio microbiano  
Bioquímico de una mezcla  
biológica  
23 h  
30 min  
72 h  
Gutiérrez et al.,  
2016)  
Vacío ultravioleta  
(Yang et al.,  
2018)  
POA  
/
ultravioleta  
Enterobacter cloacae  
Bioquímico cepa TA7  
(
Fareed et al.,  
017)  
100%  
2
inmovilizada  
Pseudomonas  
Bioquímico plecoglossicida. (TA3)  
inmovilizada  
(
Fareed et al.,  
019)  
100%  
80%  
96 h  
2
(
Kattiparambil  
Nitrógeno azufre  
Aldicarb  
Manoharan &  
Sankaran,  
POA  
catalizador codopado  
NS-TiO )/UV  
30 min  
(
2
2018)  
Biomezclas  
(
Rodríguez-  
Rodríguez  
bioaumentadas con el  
hongo Ligninolyitc  
Trametes versicolor  
Bioquímico  
99%  
88%  
8 días  
et al., 2017)  
(
Kaur &  
Bioquímico Ascochyta sp.  
40 días  
Balomajumder,  
019)  
Tateoka et al.,  
018)  
Tien et al.,  
013)  
2
(
Físico  
Físico  
Físico  
POA  
Nanofiltro  
Biofilms  
95%  
99.2%  
100%  
100%  
93%  
-
2
(
10 días  
48 h  
2
Carbón activado  
granular  
(Alves et al.,  
2020)  
Juang & Chen,  
014)  
(Barakat et al.,  
2014)  
(El-Geundi  
et al., 2013)  
(
Metomilo  
TiO  
TiO  
2
/Uv  
90 min  
60 min  
2.5 h  
2
2
dopado con  
POA  
4
CdSO /Uv  
Carbón activado de  
tallos de algodón  
Físico  
POA  
87.9%  
80%  
(
Fan et al.,  
013)  
Fenton  
30 min  
2
Polímero de  
Físico  
Físico  
impresión molecular  
de superficie (SMIP)  
Carbón activado de  
semilla de mandarina  
100%  
99.82%  
100%  
91.21%  
100%  
75%  
40 min  
12 min  
24 h  
(So et al., 2018)  
(
Wang et al.,  
020)  
2
(
TSAC)  
Lacasa inmovilizada  
(
Bayramoglu &  
Arica, 2019)  
Bioquímico de Trametes  
versicolar  
Bacillus licheniformis  
B-1  
(Hu et al.,  
2020)  
Carbarilo  
Bioquímico  
POA  
72 h  
(
Khedr et al.,  
019)  
Radiación gamma  
-
2
(
Ouardi et al.,  
013)  
Físico  
Arcilla  
120 min  
75 min  
2
(
Ibrahim &  
POA  
H
2
O
2
/UV  
100%  
Şolpan, 2020)  
9
0
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
Cápsulas de  
Rhodopseudomonas  
(Wu et al.,  
2019)  
Bioquímico  
Químico  
Físico  
100%  
65%  
5 días  
(
Şolpan et al.,  
Ozono  
75 seg  
2020)  
(
Tateoka et al.,  
018)  
Nanofiltro  
95%  
2
Enterobacter cloacae  
Bioquímico cepa TA7  
inmovilizada  
Pseudomonas  
Bioquímico plecoglossicida. (TA3)  
(
Fareed et al.,  
017)  
100%  
100%  
72 h  
96 h  
2
(
Fareed et al.,  
019)  
2
inmovilizada  
El análisis de la tabla 2 evidencia que  
los métodos bioquímicos y los POAs  
son los que más se han investigado  
en los últimos 10 años. Esto se debe  
a que los métodos convencionales  
de remoción de contaminantes no  
son tan eficientes en la eliminación  
de los pesticidas carbamatos, por lo  
que se busca métodos que tengan  
una mayor efectividad en la  
altos costos de implementación,  
como establece Bes-Monge et al.  
(2018).  
Los métodos físicos tienen una gran  
eficiencia en la remoción de  
carbamatos, con un rango de  
remoción del 75-100%, como lo  
reportan  
varias investigaciones  
(tabla 2). Éstos presentan como  
desventaja un largo periodo de  
preparación del material que se va a  
utilizar para llevar a cabo la  
eliminación del carbamato. La  
principal ventaja de estas técnicas es  
la facilidad de conseguir el material  
con el cual se van a llevar a cabo las  
mismas.  
eliminación  
de  
dichos  
contaminantes.  
Las  
técnicas  
analizadas en el presente trabajo  
alcanzan porcentajes de remoción  
de los carbamatos superiores al  
6
5%. La oxidación avanzada ofrece  
la mayor eficiencia de remoción  
debido a que es capaz de eliminar en  
su totalidad los pesticidas contenidos  
en matrices acuosas, en un periodo  
de tiempo relativamente corto. Sin  
embargo, no son las más factibles  
para el tratamiento de aguas  
residuales industriales debido a los  
Las técnicas bioquímicas presentan  
un rango de mayor eficiencia a los  
métodos físicos, esto se infiere  
porque el rango de remoción  
reportado por los autores que han  
investigado estas técnicas es del 88-  
9
1
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 6 Núm. (11) 2023. ISSN: 2737-6249  
Métodos para la de degradación de pesticidas (carbamatos) en matrices acuosas  
1
00% de eliminación de pesticidas  
menor costo de los mismos y al no  
requerir una previa preparación del  
agua que se va a tratar los costos  
operacionales serán menores. La  
principal desventaja del método de  
oxidación es que de no aplicarse la  
dosis correcta de oxidante este  
carbamatos. Sin embargo, la  
principal desventaja de estos  
métodos es la dificultad de  
aislamiento y desarrollo de los  
microorganismos que se van a  
emplear en el proceso de eliminación  
de los carbamatos, otra desventaja  
que presentan estas técnicas es el  
largo tiempo usado para poder aislar  
y lograr que los microorganismos se  
encuentren listos para aplicar la  
técnica. La ventaja primordial de los  
métodos bioquímicos es que no se  
generan subproductos que puedan  
ser nocivos para el ambiente.  
método  
podría  
generar  
subproductos no deseados que  
puedan ser incluso más tóxicos que  
el propio pesticida.  
5
. Conclusión  
Los agentes pesticidas de la familia  
carbamato presentan una toxicidad  
aguda media y un tiempo de vida  
relativamente corto a comparación  
con otros pesticidas, a pesar de esto  
Se considera que los procesos de  
oxidación son los más factibles de  
realizar a una escala industrial  
debido a que tienen un buen rango  
de remoción (65-99%), siendo menor  
la efectividad a la de los otros  
métodos de remoción, no obstante,  
los costos de estas técnicas son  
menores en comparación de las  
técnicas bioquímicas y de oxidación  
avanzada. Para llevar a cabo el  
proceso de oxidación no es  
necesario realizar ningún pre  
tratamiento al reactivo que se va a  
usar, ni a la matriz que va a ser  
tratada. Además, los reactores son  
más simples, lo que representa un  
se  
consideran  
contaminantes  
ambientales debido a que ciertos  
pesticidas de esta familia generan  
metabolitos que son altamente  
tóxicos  
y
resistentes  
a
la  
degradación, por lo que es necesario  
la implementación de métodos de  
eliminación  
eficaces  
de  
los  
carbamatos con el fin de disminuir la  
contaminación producida por los  
mismos que además de causar  
daños  
ambientales  
originan  
problemas de salud en los seres  
humanos. En Latinoamérica se  
emplean  
ciertos  
pesticidas  
carbamatos que están prohibidos por  
9
2
Cevallos-de la Cruz et al. (2023)  
legislaciones  
en  
países  
using the FeIII impregnated N  
doped-TiO2/H2O2/visible LED  
desarrollados como los países  
pertenecientes a la unión europea  
photo-Fenton-like  
process.  
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Chemical  
Journal,  
(UE), debido a que son altamente  
https://doi.org/10.1016/j.cej.2  
19.122930  
tóxicos para el ser humano; como lo  
son el carbofurano, aldicarb,  
metiocarb y el metomilo, de los  
cuales el aldicard es de toxicidad  
crónica y los tres restantes de  
toxicidad aguda. En la actualidad se  
han desarrollado métodos para la  
eliminación de los pesticidas  
carbamatos en matrices acuosas,  
siendo la oxidación el método más  
factible para su remoción, debido a  
que presenta un buen rango de  
remoción y tiene costos bajos de  
operación lo que la hace la mejor  
0
Ahmed Ibrahim, K. E., & Şolpan, D.  
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2
Ahmed Ibrahim, K. E., & Şolpan, D.  
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in aqueous  
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