AGRI-80 1, Silva Cruz Yadira1, Castañeda Chávez

AGRI-80 1, Silva Cruz Yadira1, Castañeda Chávez

AGRI-80
PLAGUICIDAS EN AGUAS SUBTERRÁNEAS DE LOS AGROECOSISTEMAS CON
CAÑA DE AZÚCAR EN VERACRUZ, MÉXICO
*Landeros Sánchez Cesáreo1, Silva Cruz Yadira1, Castañeda Chávez María del Refugio2,
Martínez Dávila Juan Pablo1, Lango Reynoso Fabiola2, Soto Estrada Alejandra1, Palacios
Vélez Oscar Luis3, López Collado Catalino Jorge1, Hernández Pérez Juan Manuel1
Resumen
El agua subterránea está siendo contaminada por actividades humanas. El objetivo de este
estudio fue determinar el riesgo de contaminación del agua subterránea por plaguicidas
usados en caña de azúcar.
Éste se realizó durante tres épocas de año: secas, lluvias y nortes. Se incluyeron 30 pozos
de agua potable y uso agrícola. Se tomaron muestras de agua para determinar, por
cromatografía de gases, la concentración de plaguicidas. Se encontró que el 100% de los
pozos estaban contaminados con plaguicidas: β-HCH, heptacloro, epóxido de heptacloro,
α-endosulfán, β-endosulfán, sulfato-endosulfán. El endosulfán se encontró en tres formas
químicas (isómeros y metabolitos): α-endosulfán (0.024±0.01), β-endosulfán (0.016±0.02),
y sulfato-endosulfán (0.001±0.001), seguido por β-HCH (0.03±0.01) (mgL-1).
Estos excedieron los límites máximos permisibles por las normas oficiales. La forma
química β-HCH mostró una diferencia significativa (p<0.05) respecto a las épocas de
estudio. La comparación de medias de los municipios estudiados mostró diferencias
significativas (p<0.05) para la mayoría de plaguicidas encontrados. Esto representa un
riesgo a la salud pública, debido a la contaminación del agua potable con plaguicidas.
Palabras clave
Organoclorados, agua subterránea, caña de azúcar.
1
Colegio de Postgraduados Campus
[email protected]).
2
Instituto Tecnológico de Boca del Río.
3
Colegio de Postgraduados Campus Montecillo.
Veracruz
(*Autor
por
Correspondencia:
Introducción
El incremento de la población a nivel mundial ejerce una mayor demanda hídrica y de
alimentos ocasionando así un aumento en la producción primaria. Con la finalidad de
obtener una mayor productividad por unidad de superficie, los agroecosistemas han sufrido
sobreexplotación en el uso de suelos, situación que conlleva un aumento en el uso de
agroquímicos como fertilizantes y plaguicidas (Castañeda, 2006).
El uso de plaguicidas en el sector agrícola implica una afectación directa en la salud
humana; además, la Organización Mundial de la Salud (WHO, 1999) reportó que los países
con climas tropicales son los que realizan un mayor uso de éstos para prevenir contagio de
enfermedades como malaria, dengue o cólera mediante el control de vectores. Aun cuando
el uso de plaguicidas resulta en un beneficio inmediato para los usuarios, éste implica un
alto costo ambiental y riesgo a la salud pública. Lo anterior, es ocasionado, principalmente,
por el transporte de los plaguicidas a través de los cauces de los ríos, lagos y otros cuerpos
de agua superficiales y subterráneos, en concentraciones considerables. Por lo anterior, El
objetivo de este estudio fue determinar el riesgo de contaminación del agua subterránea por
plaguicidas usados en caña de azúcar.
Materiales y métodos
La presente investigación se realizó en localidades dentro de los municipios de La Antigua,
Paso de Ovejas y Úrsulo Galván, Veracruz que forman parte de la zona de abasto de los
ingenios La Gloria y El Modelo. Se establecieron aleatoriamente 30 puntos de muestreo de
agua subterránea, 23 pozos profundos de abastecimiento público de agua para consumo
humano, 6 pozos de riego agrícola y 1 pozo artesanal.
La colecta de muestras de agua se realizó antes de la cloración y durante la temporada de
secas, lluvias y nortes en el 2012. Posteriormente, las muestras se conservaron a 4ºC y se
utilizó el método de líquido-líquido (ELL) para la extracción de los plaguicidas usándose
un volumen de muestra de 100 ml. Asimismo, se utilizó el hexano grado HPLC como
solvente y ácido sulfúrico concentrado para purificar los mismos. Con base en el método
EPA (1982).
Se realizó la cuantificación de los plaguicidas organoclorados en un cromatógrafo de gases
con detector de captura de electrones marca TRADE GC-ultra. Consecuentemente, se
calculó el Índice Potencial (Sistémico) de riesgo a la salud mediante la fórmula IP
(Sistémico)=C1/LMP1 + C2/LMP2 + Cn/LMPn; donde: C: Concentración del residuo; y
LMP: Límite Máximo Permisible en las Normas Oficiales Mexicanas. Finalmente, el
análisis estadístico de los datos se realizó con el programa STATISTICA versión 7.0
mediante pruebas estadísticas paramétricas.
Resultados
Durante el periodo 1980-2012 se han utilizado 45 ingredientes activos de plaguicidas en la
zona de abasto de los ingenios La Gloria y El Modelo. Se encontraron compuestos
organoclorados como endosulfán y hexaclorobenceno, los cuales representan un riesgo para
la salud pública. Además de éstos, se encontraron organoclorados como aldrín, dieldrín,
hexaclorociclohexano (HCH), heptacloro, epóxido de heptacloro, DDT, DDE y DDD.
Asimismo, se encontraron residuos de plaguicidas en todos los pozos muestreados y, en
consecuencia, se realizó una factorización para obtener cuatro categorías que dividen las
concentraciones en bajo, medio, alto y muy alto (p<0.05).
De lo anterior se obtuvo que el 54% de éstas se encuentran en nivel alto y un 31% en nivel
medio. No se encontraron diferencias significativas en la frecuencia de las categorías por
temporada o por municipio. La alta concentración de endosulfán pudo deberse al uso más
recientemente de éste; sin embargo, las concentraciones de α-endosulfán (0.024±0.01), βendosulfán (0.016±0.02), y sulfato-endosulfán (0.001±0.001) indican que el compuesto se
ha ido metabolizando a su forma menos contaminante. Las concentraciones encontradas de
endosulfán corresponden a una cuarta parte de la cantidad que se acumuló en el acuífero
durante este periodo.
Aun cuando el endosulfán no es ingerido, resulta en un riesgo de exposición por absorción
a través de la piel (Echobichon, 1996). Martínez et al. (2004) y González et al. (2007)
demostraron la presencia de endosulfán, residuos de clorpirifos y DDT en pozos profundos
y de agua potable. Por otra parte, para el HCH el único isómero encontrado fue el β-HCH.
Esto último puede estar relacionado con las propiedades fisicoquímicas que tienen los
distintos isómeros entre sí. Otros plaguicidas encontrados no superan los límites
permisibles en las normas.
Sin embargo, la sola presencia de éstos es un indicador de la contaminación de aguas
subterráneas. Se observó que las concentraciones medias para la temporada de lluvias
fueron superiores para todos los plaguicidas, excepto sulfato endosulfán. Este último no es
soluble en agua ni degradado fácilmente, por lo que su máxima concentración se observó
en temporada de nortes. Para -HCH, la mayor concentración se observó en la temporada
de lluvias y para el caso de heptacloro la concentración mayor se encontró en la temporada
de secas. Finalmente, los plaguicidas como endosulfán y HCH, que excedieron los límites
permisibles en las normas oficiales, superan por si mismos la unidad. Por lo que el factor
aditivo de estos compuestos eleva el IP (Sistémico) a niveles alarmantes de riesgo para la
salud de los consumidores. Galaviz et al., (2011) reportó que el 88% de las familias de los
productores consume agua envasada por purificadoras de la localidad o de la zona; el 9%
consume agua potable y el 3% restante consume agua de pozo, lo que incrementa el riesgo
potencial a la salud humana por ingestión y absorción.
Conclusiones
Existe un alto grado de desconocimiento, por parte de productores, técnicos y autoridades,
de la normatividad (Normas Oficiales Mexicanas) sobre el uso excesivo de plaguicidas que
vulneran la calidad del agua de los acuíferos. Aun cuando la concentración de éstos no
rebase los límites permisibles deben considerarse un riesgo para la salud pública. Los
escurrimientos superficiales y sub-superficiales de agua potencia la movilidad de los
plaguicidas desde el suelo hasta los acuíferos.
Asimismo, los compuestos con menor solubilidad se liberan a la atmósfera cuando los
suelos se encuentran inundados. Por el contrario, una menor humedad provoca la adhesión
de los plaguicidas a las partículas del suelo. La extracción de agua proveniente de estos
pozos debe ser monitoreada periódicamente por los municipios localizados en el área de
estudio, ya que la ingestión de ésta constituye el mayor riesgo de exposición a estos
compuestos y, en consecuencia, ocasionar daños a la salud de los seres humanos.
Referencias
CastañedaC., M. R. (2006). Evaluation des niveaux de contamination de
l`huîtreCrassostreavirginica par les pesticidesorganochlorés DDT et des mètabolites. Tesis
de doctorado en Biología Marina. École De La Mer, Francia. Université de Bretagne
Occidental.
Echobichon D., J. (1996). Toxic effects of pesticides. In Klaassen CD (Ed),
Casarett&Doull’sToxicology: The Basic Science of Poisons, 5th Ed. New York. McGrawHill, 1996, pp. 649-655.
EPA. Environmental Protection Agency. (1982). Method-608. Organochlorine and PCB`s
pesticides. Cincinnati, OH. United States Environmental Protection. Environmental
Support Laboratory.
Galaviz V., I., C. Landeros S., M. R. Castañeda C., F. Lango R., J. P. Martínez D., A. Pérez
V., y I. Nikolskii G. (2011). Presencia de nitratos y nitritos en agua para consumo humano
y su impacto en la salud pública en zonas cañeras. Revista Tropical and Subtropical
Agroecosystems, 13:381-388.
ISSN 1870-0462. WHO. World Health Organization. (1999).World Health Organization
.Environmental Health Criteria. Geneva.