Evaluación del riesgo asociado al uso de plaguicidas empleados en cultivos extensivos sobre la biota de los cuerpos de agua de la región pampeana

Abstract

La evaluación de riesgo ecotoxicológico (ERE) consta de tres pasos: (1) caracterizar la exposición o modelar la concentración ambiental predicha de plaguicida (CAP) en los cuerpos de agua superficiales luego de aplicaciones consideradas típicas, (2) caracterizar el efecto o definir las concentraciones de plaguicidas críticas para la biota acuática, a partir de la concentración sin efecto predicha (CSEP) y, mediante la comparación de la CSEP con la CAP, (3) evaluar el riesgo ecotoxicológico para la biota acuática.El modelo Pesticide in Water Calculator (PWC) se empleó para la estimación de las CAP. Primero se relevaron y caracterizaron 30 estaciones meteorológicas de la región pampeana con datos diarios a 30 años en el período 1984-2014 para 7 variables hidroclimáticas, permitiendo generar archivos de clima para realizar simulaciones con PWC. Un análisis de sensibilidad global de PWC en la región pampeana demostró que la vida media del plaguicida tanto en la columna de agua como en el suelo y el coeficiente de distribución son los parámetros más influyentes en la estimación de las CAP. A su vez, la sensibilidad de los parámetros de PWC estuvo relacionada con la vía principal de ingreso de plaguicida al cuerpo de agua, ya sea erosión hídrica o escurrimiento superficial. Luego se realizaron simulaciones de PWC para 48 plaguicidas en cada una de las 78 unidades cartográficas (UC) pampeanas de un mapa de Argentina asociado con datos de suelo. Las UC fueron agrupadas según las CAP resultantes de las simulaciones en 3 Escenarios Pampeanos homogéneos en cuanto a la movilidad de los plaguicidas y las concentraciones estimadas. El Escenario 2, conformado por UC principalmente parte de la zona núcleo agrícola de la región pampeana, presentó las mayores CAP. La CSEP fue estimada para 20 plaguicidas, de los cuales 7 ingredientes activos presentaron información de toxicidad aguda indicando riesgo ecotoxicológico para uno o varios grupos de organismos acuáticos: acetoclor, lambda-cihalotrina, metribuzina, paraquat, clorpirifos, cipermetrina y glifosato. Estos resultados alertan sobre la posibilidad que plaguicidas ampliamente empleados en la región representen riesgo para la biota acuática. Este trabajo deja disponibles herramientas relevantes para aquellos que realicen gestión ambiental y estudien la ERE en la región pampeana.

Ecotoxicological risk assessment (ERA) consists of three steps: (a) characterizing the exposure or modeling the predicted environmental concentration of pesticide (PEC) in surface water bodies after typical applications, (b) characterizing the effect or define the critical pesticide concentrations for aquatic biota obtaining the concentration without predicted effect (PNEC) and, by comparing PNEC with PEC, (c) assess the risk to aquatic biota from pesticide applications. The Pesticide in Water Calculator (PWC) model was used to estimate the PEC. First, 30 meteorological stations of the Pampa region were selected and characterized with daily data for 30 years in the period 1984-2014 for 7 hydroclimatic variables, allowing the generation of weather files needed for PWC simulations. A global sensitivity analysis of PWC in the Pampa region showed that the half-life of the pesticide both in the water column and in the soil and the distribution coefficient are the most influential parameters in the estimation of the CAP. In turn, the sensitivity of the PWC parameters was related to the main route of pesticide entry into the water body, either water erosion or surface runoff. Then, PWC simulations were run for 48 pesticides in each of the 78 cartographic units (CU) corresponding to the Pampa region in a map of Argentina associated with edaphic data. The CUs were grouped according to the CAPs resulting from the simulations in 3 homogeneous Scenarios in terms of the mobility of the pesticides and the estimated concentrations. Scenario 2, conformed mainly of CU from the agricultural core zone of the Pampa region, presented the highest CAP. The PNEC was estimated for 20 pesticides, from which 7 active ingredients presented ecotoxicological risk for one or several groups of aquatic organisms: acetochlor, lambdacyhalothrin, metribuzin, paraquat, chlorpyriphos, cypermethrin and glyphosate. These results warn about the possibility that widely used pesticides in the region represent a risk for aquatic biota. This work left available relevant tools for those who perform environmental management and want to apply the ERA framework in the Pampa region.