Efecto de los plaguicidas en el suelo

UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC

INGENIERÍA AMBIENTAL FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES

Efecto de los plaguicidas en el suelo

Jetro S Gómez Ríos, Arturo J González Solano, Luis D Jiménez Molinares, Ellen M Lamby

Cuello & Laura M Rojas Gerónimo

RESUMEN Los plaguicidas son sustancias químicas, naturales o sintéticas, las cuales son destinadas a destruir, controlar o combatir de alguna manera las plagas. Con el fin de elevar la producción de alimentos, año tras año son arrojados sobre la superficie de la tierra toneladas de plaguicidas, muchos de ellos son tóxicos y otros, contaminan el ambiente, puesto que persisten durante mucho tiempo en el suelo, otros se bioacumulan o biomagnifican, es decir, que se acumulan en el hombre y otros animales, y cada vez que aumentan en la cadena trófica, aumentan sus concentraciones. Como son muchos los plaguicidas utilizados, el presente trabajo hará una síntesis de los métodos de análisis y los riesgos a la salud que pueden causar los compuestos organoclorados y organofosforados. Es importante conocer y entender las políticas que se han venido desarrollando a lo largo del tiempo y en cada una de las escalas, como lo establecido en el convenio de Estocolmo y a niveles globales y nacionales.

Palabras claves: plaguicidas, tóxicos, métodos de análisis, riesgos a la salud.

ABSTRACT Pesticides are chemical substances, natural or artificially created, used to eradicate, to control, or to fight against the plagues in some way. With the purpose to increase the production rate of food, year by year tons of pesticides are thrown on the surface of soils, many of these pesticides are toxics and/or environmental pollutants, that persists in soil for months or years. Many of these pesticides can bioacumulate or biomagnify themselves, this means, they can increase their concentration when advancing through the food chain. As there is a wide variety of pesticides, the present report summarize the analysis methods for pesticide pollution detection and the respective health risks that organochlorinated pesticides and organophosphorus may cause. It is important knowing and understanding the political regulations that have been developed through the last decades, such as those stated in the Stockholm convention, and other national and international level regulations.

Key words: Pesticides, toxic compounds, analysis methods, health risks

1. INTRODUCCIÓN En opinión de (Juárez), hoy en día el peligro de la contaminación por sustancias químicas que afectan al hombre y a los animales, se encuentra en el aire, el agua y los alimentos que consumimos. No se puede ignorar el hecho que año tras año son arrojados sobre la superficie de la tierra toneladas de herbicidas, fungicidas, insecticidas, plaguicidas. Es cierto que el objetivo es elevar la

producción de alimentos, como también es cierto que estos compuestos químicos representan toxones potenciales para el hombre, puesto que su presencia residual en los alimentos, permite su ingreso al organismo humano, lo que facilita la interacción con el organismo que lo ha ingerido. Los plaguicidas han tenido una influencia en el desarrollo agrícola, puesto que los insectos, las malas hierbas y otras plagas destruyen gran parte de los cultivos y compiten con ellos por factores



limitantes como espacio, nutrimientos y humedad. Sin embargo, entre lo que se esperaba por estos productos y lo que se obtuvo a largo plazo, hay problemas como el uso excesivo e inadecuado de los productos los cuales han causado en todos los lugares donde se han aplicado severos daños ambientales que, en muchos casos, han sido difícilmente reversibles. En buena medida esto ha ocurrido por falta de conocimiento sobre sus riesgos al ambiente y salud humana. Para que un plaguicida alcance un amplio uso en la práctica agrícola, debe reunir determinadas condiciones básicas como efectividad, selectividad, economía, seguridad entre otras características; a pesar de estas condiciones han sido tan estables que han originado una gran contaminación ambiental, al quedar residuos ampliamente distribuidos en cosechas, suelo, agua y aire en los lugares de su uso. Debido a esto, y teniendo en cuenta la toxicidad relativamente elevada, es de gran importancia el estudio de la persistencia e interacción de estos compuestos con el ambiente, con el objetivo de conocer la problemática y poder emplear medios para reducir estos contaminantes. Esto permitiría, además, usarlos adecuadamente obteniendo de ellos el máximo beneficio con el mínimo riesgo.

2. MARCO TEÓRICO Plaguicidas, pesticidas, agentes biocidas y entre otros, son denominaciones dadas a ciertas sustancias químicas, naturales o sintéticas, las cuales han sido destinadas a destruir, controlar o combatir de alguna manera las plagas. Dentro de los plaguicidas, los insecticidas son conocidos como los principales agentes de intoxicación, relacionados en uso doméstico, utilizados en la agricultura o los implementados en lugares públicos. Químicamente, puede clasificarse en tres grandes grupos: Los organoclorados, los inhibidores de la colinesterasa, como organofosforados y carbamatos, y las piretrinas naturales y sintéticas.

Para los autores (A., Mancipe G., & Fernández A., 2010) los compuestos organofosforados son un grupo de sustancias orgánicas derivadas de la estructura química del fósforo, son ésteres del ácido fosfórico y de sus derivados, comparten como característica farmacológica la acción de inhibir enzimas con actividad esterásica, más específicamente de la acetilcolinesterasa en las terminaciones nerviosas, lo que genera una acumulación de acetilcolina y como consecuencia se altera el funcionamiento del impulso nervioso. Han sido utilizados como aditivos del petróleo, disolventes en industrias colorantes, barnices, cuero artificial, aislantes eléctricos, insecticidas. Estos compuestos son liposolubles y volátiles, característica que facilita su absorción. En Colombia, estos plaguicidas, son un grupo de compuestos altamente tóxicos, dentro de los más utilizados se encuentran en la tabla 1. Ver anexos.

2.1. Problemática de los plaguicidas Nuevamente, en el artículo de (Juárez), se explica que todos los plaguicidas son sustancias tóxicas, pudiendo su uso presentar o no peligro para el ser humano. La seguridad que se puede tener en su uso está directamente relacionada con la toxicidad del compuesto, el grado de contaminación y el tiempo de exposición hacia él. El principal problema es su utilización indiscriminada, sin preocupación alguna con la seguridad. Muchos de ellos son extremadamente tóxicos y otros, contaminan el ambiente, puesto que persisten durante mucho tiempo en el suelo, y esto hace que pueda acumularse en el hombre y otros animales. (Juárez), continúa diciendo que la contaminación del hombre por los plaguicidas se presenta de forma directa o indirecta. De forma directa, por la exposición en que se mantienen los trabajadores de las industrias que



sintetizan los compuestos o por el manejo de las sustancias por personas que las vierten. Y de forma indirecta por la exposición del conjunto de la población a los plaguicidas, por causa de accidentes como contaminación. Como lo sustenta (Murcia O. & Stashenko, 2008), en Colombia el diagnóstico, la vigilancia y el monitoreo de plaguicidas en alimentos aún no se ha implementado de forma eficaz, y existe una tendencia fuerte de los agricultores a usar plaguicidas en forma excesiva. Es importante que el consumidor conozca la calidad de los productos que ingiere, esto se puede lograr si se implementan programas de monitoreo de residuos de plaguicidas en la mayoría de los alimentos que constituyen la dieta del colombiano promedio, con el fin de conocer la tendencia de contaminación y los alimentos que ponen en mayor riesgo tanto a adultos como a niños.

2.2 Características de los plaguicidas. La peligrosidad de un plaguicida en el suelo está relacionada con dos factores principales: su persistencia en el ambiente, lo cual está en función de su capacidad de ser absorbido en el suelo y la solubilidad de la sustancia. (Environmental Protection Agency, 2010). La determinación del

coeficiente de partición n-octanol agua (Kow) y el coeficiente de partición carbono orgánico – agua

del suelo (Koc), permiten establecer la capacidad de absorción de los pesticidas en el suelo, por lo tanto, estas constantes sirven para determinar la persistencia de los plaguicidas en el suelo. (Piwoni, 1990) El otro factor es la toxicidad, la cual está en función de la dosis letal media del plaguicida y las posibles patologías y otros efectos en la salud de los organismos expuestos al plaguicida, como la inhibición de producción de proteínas y enzimas. (Environmental Protection Agency, 2010)

2.3. Origen de los plaguicidas contaminantes Muchos de los pesticidas son manufacturados para ese propósito, de acuerdo a la EPA (2010), de los pesticidas más contaminantes que fueron baneados por el Convenio de Estocolmo, el 90% era manufacturado para esa función. De acuerdo al estudio reportado por ATSDR, para el caso específico del dicloro difenil tricloroetano (DDT) este fue manufacturado en masa para controlar los insectos que afectaban cultivos y para el control de insectos vectores de enfermedades como la malaria y el tifus, a partir de la reacción de Cloral con clorobenzeno en medio acido (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2002). De la misma forma el Paratión ha sido manufacturado como insecticida y acaricida, a partir de una reacción de cloración y una reacción posterior con una sal sódica de nitrofenol. (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2014). La forma en que estos contaminantes llegan a ser depositados en el suelo ocurre por su uso como plaguicidas, donde la persistencia en el medio varía de acuerdo al número de dosis aplicadas, la frecuencia de aplicación y la concentración del plaguicida en el momento de aplicarlo. Las malas prácticas agrícolas, así como la falta de capacitación del personal que manipula los plaguicidas y la escasez de elementos de protección constituyen un agravante de la problemática de contaminación del suelo con plaguicidas. (Organización Panamericana de la Salud, 2009) De acuerdo a Arias y otros, las características físicas y químicas del sistema del suelo, tales como el contenido de humedad, materia orgánica, el contenido de arcilla y el pH afectan en la adsorción / desorción y degradación de los plaguicidas en el suelo y su acceso a las aguas subterráneas y superficiales. (Arias, 2008)



2.4 En el Suelo Los suelos con alto contenido de arcillas y/o materia orgánica son más propensos a acumular y retener los contaminantes, debido a las condiciones de compactación del suelo, porosidad, superficie de contacto y la carga electrostática de las partículas que componen el suelo. La permeabilidad del suelo (parámetro que está íntimamente relacionado con la porosidad y compactación del suelo) al ser mayor o menor, afectara la facilidad de los contaminantes para percolarse y llegar a los lechos más profundos, donde pueden contaminar fuentes de agua subterránea. (McCauley, 2005) Pesticidas como el DDT y el Parathion interfieren en el proceso de fijación del nitrógeno en el suelo, lo que trae como consecuencia la reducción del rendimiento de la cosecha. (SCI GOGO, 2007) Los plaguicidas en el suelo pueden desplazarse a cuerpos de agua, tanto superficiales como a subterráneos de acuerdo a las condiciones climáticas (lixiviación, infiltración). Así mismo alguna fracción de los plaguicidas es volatilizada, por lo que los organismos expuestos pueden adquirir los síntomas de intoxicación. (Kellog, 2000) El DDT y sus metabolitos pueden ser transportados de un medio a otro por procesos de solubilización, la adsorción, la removilización, bioacumulación, y volatilización. Además, el DDT puede ser transportado dentro de un medio por las

corrientes de agua, el viento y la difusión. El Koc

de 1,5 x 105 (Swann, 1981), 5,0 x 104 (Sablejic,

1984) y 1,5 x 105 (Meylan, 1992) reportado para DDT, DDE y DDD respetivamente, sugieren el comportamiento que tienen estos compuestos para ser absorbidos fuertemente en el suelo. (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2002) En cuanto a la movilidad del paratión en suelos y sedimentos, se espera que sea baja en base a los

valores medidos de Koc. Los valores medios reportados de Koc para el paratión han sido de 674 y 1538 en suelos israelís (0,11-58,2% de

materia orgánica) y sedimentos (3,08-7,85 de materia orgánica, respectivamente. (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2002). Los patrones de adsorción indicaron que el paratión tiene una reacción de adsorción inicial rápida que ocurre dentro de las 4 horas. La adsorción fue casi completa 1 hora después de la aplicación (~ 86% del paratión añadido) y de equilibrio (88% del paratión añadido) se alcanzó en 4 horas. (Saffih-Hdadi, 2003)

2.5. Métodos de análisis Los estudios de la presencia de plaguicidas contaminantes del suelo suele realizar con distintos métodos, cada uno de los cuales identifica analitos específicos presentes en los plaguicidas. Los distintos métodos de análisis se basan en su mayoría en el uso de técnicas (individualmente o combinadas) como la espectrometría y la cromatografía, y sus diferentes variaciones de tecnología. (Donald, 2006) La espectrometría de gases (GC) consiste en separar los químicos que conforman una muestra de algún complejo. En un análisis de GC, un volumen conocido de analito gaseoso o líquido se inyecta en la "entrada" (cabeza) de la columna. A medida que el gas portador barre las moléculas de analito a través de la columna, este movimiento es inhibido por la adsorción de las moléculas de analito, ya sea en las paredes de la columna o en los materiales de empaque de la columna. La velocidad a la que las moléculas avanzan a lo largo de la columna depende de la fuerza de adsorción, que a su vez depende del tipo de molécula y en los materiales de la fase estacionaria. Puesto que cada tipo de molécula tiene una velocidad diferente de la progresión, los diversos componentes de la mezcla de analito se separan a medida que avanzan a lo largo de la columna y llegan al final de la columna en momentos diferentes (tiempo de retención). Un detector se utiliza para supervisar la corriente de salida de la columna; Por lo tanto, el tiempo en el que cada componente alcanza la salida y la cantidad de ese componente puede ser determinado. En general, las sustancias se identifican (cualitativamente) por el orden en el



que salen de la columna y por el tiempo de retención del analito en la columna. (Donald, 2006) y (Dettmer-Wilde, 2014) La cromatografía liquida de alto desempeño (HPLC) es una técnica utilizada para separar, identificar y cuantificar cada componente en una mezcla. Se basa en bombeo para pasar un disolvente líquido a presión que contiene la mezcla de muestra a través de una columna rellena con un material adsorbente sólido. Cada componente en la muestra interactúa de forma ligeramente diferente con el material adsorbente, causando diferentes velocidades de flujo para los diferentes componentes y que conduce a la separación de los componentes a medida que fluyen hacia fuera de la columna. Algunos ejemplos de estas técnicas usadas para analizar la presencia de pesticidas específicos en suelos son:

Cromatografía de Gases (GC): en combinación con alguna de las siguientes tecnologías - Espectrometría de masa (GC-MS) - Detección de ionización de descarga (GC-

CCD) - Detección de infrarrojos (GC-IRD) - Cámara de detección de conductividad

electrolítica (GC-HALL)

Cromatografía líquida de alto desempeño (HPLC): en combinación con alguna de las siguientes tecnologías. - Detección de Fluorescencia (HPLC-FLD) - Detección ultravioleta (HPLC-UV) - Derivación Post-columna (HPLC-PCD) - Detección Electroquímica (HPLC-ECD)

La EPA tiene una lista de métodos registrados y otros que aún se encuentran en fase de acreditación (para más información consultar los enlaces en el pie de página1)

1 Environmental Protection Agency https://www.epa.gov/pesticide-analytical-methods/environmental-chemistry-methods-ecm-index-0-9

2.6. Riesgos a la salud Entre los agentes ambientales nocivos para la

salud, los agentes químicos ocupan un lugar cada

vez más importante dentro de los problemas de

salud pública de los países en desarrollo y, dentro

de ellos, los plaguicidas se destacan como

generadores de una amplia gama de patologías en

su mayoría clasificadas como intoxicaciones, y

éstas se clasifican especialmente en las

categorías de intoxicaciones agudas y crónicas

(Karam et al. 2004).

Los efectos agudos suceden usualmente al cabo

de unos minutos u horas de la exposición y pueden

ser locales o sistémicos, mientras que los efectos

crónicos pueden manifestarse incluso hasta años

después de la exposición. Las intoxicaciones

asociadas con el uso de plaguicidas pueden

ocurrir no obstante las medidas de control, debido

al mal uso de los equipos de protección laboral y

de los equipos de trabajo (bombas para fumigar,

por ejemplo), deficientes medidas de regulación,

los cambios en los patrones de uso de los

plaguicidas y las diferentes mezclas que se hacen.

Tales situaciones son más comunes en países

como el nuestro, lo cual favorece la presencia de

intoxicaciones, tanto agudas como crónicas

(WHO; UNAP, 1990; Henao, 2002; Fleming, Bean,

Rudolph, & Hamilton, 1999)

Según cálculos de la OMS, basados en diversos

estudios, en todo el mundo podrían producirse

aproximadamente un millón de intoxicaciones

agudas accidentales al año, de las cuales cerca de

70% se deberían a exposiciones profesionales.

Además, prevé que se diagnostican anualmente

hasta dos millones de intoxicaciones agudas

deliberadas como intento de suicidio. En total,

entre los dos grupos de intoxicaciones agudas

(accidentales y deliberadas), la mortalidad alcanza

https://www.epa.gov/pesticide-analytical-methods/environmental-chemistry-methods-ecm-index-0-9

https://www.epa.gov/pesticide-analytical-methods/environmental-chemistry-methods-ecm-index-0-9



la cifra 220 mil defunciones al año (WHO; UNAP,

1990; Henao, 2002)

Durante muchos años, el análisis toxicológico de

las sustancias se redujo a la determinación de la

toxicidad aguda, y en muy pocas ocasiones a la

toxicidad subaguda y a la crónica.

Los riesgos, específicamente los de tipo crónico,

que entraña la exposición a plaguicidas dependen

de las medidas de protección adoptadas durante

su aplicación y del tipo de plaguicida del que se

trate. Los efectos de tipo crónico por plaguicidas

son considerados como aquellos procesos

patológicos que se desarrollan en el organismo

luego de un periodo de latencia y se deben a la

exposición repetida (Fleming, Bean, Rudolph, &

Hamilton, 1999)

Entre los principales efectos a largo plazo de los

plaguicidas, que han sido demostrados por

diversos estudios de tipo epidemiológico en varias

partes del mundo, pueden mencionarse diferentes

tipos de trastornos neurológicos ocasionados

principalmente por los organofosforados y los

carbamatos, tales como neuritis periférica o

cambios en la conducta (WHO; UNAP, 1990;

Roberts & Reigart, 2013).

También se han reportado efectos oftalmológicos,

tales como alteraciones del nervio óptico y

formación de cataratas, y efectos respiratorios

(particularmente de tipo asmatiforme) derivados

de la exposición a plaguicidas por un largo plazo

(tabla 1) (Karam, Ramírez, Bustamante, & Galván,

2004)

Los niveles de morbi-mortalidad por intoxicaciones

que se presentan en una comunidad no son sólo

el reflejo de una relación simple entre el agente y

la persona expuesta. Esos niveles reflejan,

además, el efecto y la interacción de numerosos

factores, tales como el tiempo de exposición,

susceptibilidad de los individuos, estado

nutricional de la población afectada, condiciones

de la exposición y factores educacionales,

culturales, sociales y económicos (WHO; UNAP,

1990; Karam, Ramírez, Bustamante, & Galván,

2004)

2.6.1 Riesgos a la salud causados por compuestos Organofosforados Los organofosforados comprenden un grupo de compuestos de síntesis de complejidad estructural variable (Henao, 2002). Estos plaguicidas son potentes inhibidores de la colinesterasa. Son ampliamente utilizados como insumos agrícolas, como plaguicidas domésticos y para el control de vectores de enfermedades epidémicas (Karam, Ramírez, Bustamante, & Galván, 2004). Son ésteres del ácido fosfórico y de sus derivados

y comparten como característica farmacológica

común y fundamental la acción de inhibir enzimas

con actividad esterásica, más específicamente la

inhibición de la Acetilcolinesterasa (Grupo de

vigilancia y control de factores de riesgo

ambiental, 2010).

Los compuestos organofosforados penetran por la

piel, la absorción por esta vía es generalmente

lenta, aunque suele acelerarse cuando hay

temperaturas altas, en presencia de dermatitis y

por los solventes orgánicos utilizados en su

formulación (Roberts & Reigart, 2013). La

inhalación repetida o el contacto con la piel

pueden aumentar progresivamente la

susceptibilidad a la intoxicación sin que aparezcan

síntomas (WHO; UNAP, 1990).

La vida media de los organofosforados y sus

productos biotransformadores es relativamente

corta (de horas a días) (Roberts & Reigart, 2013).

Los compuestos organofosforados se

biotransforman mediante enzimas oxidasas,

hidrolasas y transferasas, principalmente

hepáticas. El primer efecto bioquímico asociado

con la toxicidad de los organofosforados es la

inhibición de la acetilcolinesterasa (WHO; UNAP,

1990; Karam, Ramírez, Bustamante, & Galván,

2004).

Existe una proteína en el sistema nervioso que

tiene actividad enzimática de esterasa; cuando es

fosforilada por el plaguicida, se convierte en



esterasa neurotóxica, responsable de la

neuropatía retardada (Karam, Ramírez,

Bustamante, & Galván, 2004; Roberts & Reigart,

2013).

El cuadro clínico derivado de la intoxicación aguda por organofosforados ocasiona un cuadro de tipo muscarínico, con salivación, excitabilidad del sistema nervioso central, miosis, alteraciones urinarias, diarrea, diaforesis y lagrimeo. Los

organofosforados pueden inducir bradicardia aguda y ocasionar vértigo y síncope (Karam, Ramírez, Bustamante, & Galván, 2004; Blain, 2001). 2.6.2 Riesgos a la salud causados por compuestos organoclorados Los plaguicidas organoclorados han sido reconocidos como la familia que contiene las sustancias más tóxicas conocidas. (Environmental Protection Agency, 2011), aunque es válida la aclaración que no todos los compuestos clorados orgánicos son tóxicos.

Los pesticidas organoclorados pueden dividirse en

dos grupos principales, los relacionados al DDT y

los alicíclicos clorados. Los mecanismos de acción

de ambos varían ligeramente el uno del otro. Los

compuestos relacionados al DDT (DDT, DDE,

DDD y otros) atacan al sistema nervioso periférico.

En el canal de sodio del axón, se impide el cierre

del canal después de la activación y la

despolarización de la membrana. Los iones de

sodio se filtran a través de la membrana del nervio

y crean potencial de desestabilización negativo

con hiperexcitabilidad del nervio. Esta filtración

causa repetidas descargas en las neuronas, ya

sea espontáneamente o después de un estímulo

unitario. (Coats, 1990, pág. 255)

Ciclodieno como la aldrina, dieldrin, Endrin,

heptacloro, clordano y endosulfan, despues de

una exposición de 2 a 8 horas generan depresión

del sistema nervioso central, seguido de

hiperexcitabilidad, temblores y convulsiones. El

mecanismo de acción de estos compuestos es la

unión del insecticida al sitio del receptor 𝐺𝐴𝐵𝐴𝐴,

(el cual es un receptor ionotrópico y ligando de la

puerta del canal de iones) en el ácido gamma-

aminobutírico (GABA), complejo de cloruro

ionóforo, que inhibe el flujo de cloruro en el nervio.

(Coats, 1990, pág. 257)

De acuerdo a EPA, PAN UK, ATSDR, CDC,

NIOSH, los compuestos organoclorados,

especialmente los relacionados al DDT, tienen

consecuencias teratogénicas, carcinogénicas,

altamente tóxicos para el desarrollo de embriones

y de niños pequeños (entre los 0-5 años), y

muchos de estos compuestos están bajo

sospechas de ser tóxicos para los sistemas

cardiacos, respiratorio, inmunológico,

reproductivo. Además de ser dañinos para hígado,

riñones y para los órganos de sensitivos (ojos, piel,

etc.). Se estiman estas sospechas debido a que

los resultados de los análisis no siempre han

podido establecer la relación directa entre el

plaguicida y la patología. (Scorecard Goodguide,

2011) (Pesticide Action Network U.K., 1998)

(National Institute for Occupational Safety and

Health, 2014) (Agency for Toxic Substances and

Disease Registry, 2002)

Estos plaguicidas se absorben por la piel y los

aparatos digestivo y respiratorio; el mayor riesgo

se deriva de la absorción cutánea (WHO; UNAP,

1990). La intoxicación aguda rara vez se presenta

por exposición durante periodos cortos, pero por

su gran solubilidad en las grasas se acumula en

los tejidos grasos (Karam, Ramírez, Bustamante,

& Galván, 2004).

No obstante, se ha observado que alteran el

metabolismo, así como la acumulación y

excrecencia de medicamentos, minerales,

vitaminas y hormonas (Roberts & Reigart, 2013).

Los síntomas de sobreexposición son más

comunes después de la ingestión; se incluyen

temblores, convulsiones en casos extremos y la

hiperexcitabilidad (WHO; UNAP, 1990).

Se ha comprobado que varios insecticidas

organoclorados inhiben la comunicación

intercelular y actúan como promotores de tumores



(Fleming, Bean, Rudolph, & Hamilton, 1999). Sin

embargo, en varios estudios epidemiológicos de

grupos ocupacionalmente expuestos,

principalmente a los insecticidas, se ha observado

un exceso, reducido pero uniforme, de casos de

cáncer del pulmón (Karam, Ramírez, Bustamante,

& Galván, 2004)

Para una lista con ejemplos específicos de

pesticidas, su origen y sus efectos en salud

humana e impacto en el ambiente, ver Tabla 3 en

la sección de anexos.

3. MARCO LEGAL 3.1 Convenio de Estocolmo

En 2001, bajo dirección del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP, de sus siglas en ingles) y con la contribución del Foro Intergubernamental en Seguridad Química (IFCS) y el Programa Internacional en Seguridad Química (IPCS) prepararon una evaluación de las 12 peores sustancias para la salud humana y del ambiente, todos ellos compuestos orgánicos persistentes (COPs). (United Nations Environment Programme, 2001) Las sustancias a eliminar que se establecieron en el acuerdo fueron:

- Aldrina - Clordano - Dieldrin - Endrin - Heptacloro - Hexaclorobenzeno - Mirex - Toxafen - Bifenilos Policlorados (PCBs)

(United Nations Environment Programme, 2001) Además se propuso la Restricción del Dicloro difenil tricloroetano (DDT). También se establece la reducción/control de la producción no intencional de:

- Bifenilos Policlorados (PCBs) - Dioxinas y Furanos - Hexaclorobenzeno

2 http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/index.asp

(United Nations Environment Programme, 2001) Posteriormente, en 2009 se adicionaron las siguientes sustancias, bajo el criterio de eliminación.

- Alfa y beta hexaclorociclohexano - Clordecon - Polibromobifenilos (PBBs) - Eteres de polibromodifenil - Lindano - Pentaclorobenceno - Eter de Pentabromodifenilo

(United Nations Environment Programme, 2001) Para ver los efectos de algunas de estas substancias en la salud humana y el ambiente, ver tabla 3. Para mayor información consulte los enlaces al pie de página2 3

3.2 A nivel Global 3.2.1 Environmetal Protection agency (EPA) La EPA, establece la restricción total al uso de varias de las sustancias mencionadas en el convenio de Estocolmo dentro de los Estados Unidos, pero permite que las sustancias sean comercializadas en el extranjero, los principales comparadores son países en vías de desarrollo. Las sustancias que no han sido del todo baneadas solo se permiten para usos muy específicos y escasos dentro de los estados, bajo permiso primeramente de EPA por parte de la persona (natural o jurídica) que quiere utilizarlos. (Environmental Protection Agency, 2015) 3.2.2 Unión Europea (UE) Las normas ambientales referentes a los pesticidas y otras sustancias peligrosas son propuestas a niveles nacionales (cada país) o en la zona completa de la U.E. de acuerdo a quien dicta las normativas. Para el caso de las sustancias pesticidas, es necesario la “Autorización de Productos para protección de Plantas” (EC) No 1107/2009. Cada miembro de la Unión Europea es autónomo para decidir cuales sustancias permite que sean comercializadas

3 http://www.pan-uk.org/



dentro de sus territorios (European Comission, 2015). Los limites para residuos mínimos legales en comidas está regulado por la (EC) No 396/2005. (European Food Safety Authority, 2010) 3.2.3 A nivel nacional En Colombia, el uso y manejo de plaguicidas, se

encuentra reglamentado en la Ley 09 de 1979, en

los títulos III, V, VI, VII y XI. (Bogotá, 1979)

Esta ley sustenta que el Ministerio de Salud debe

establecer las normas para la protección de la

salud y la seguridad de las personas contra los

riesgos que se deriven de la fabricación,

almacenamiento, transporte, comercio, uso o

disposición de plaguicidas; hace referencia a la

publicidad que debe llevar el plaguicida, donde

sustente de forma clara la terminología referente a

toxicidad. También interviene con los residuos

procedentes de establecimientos donde se

fabriquen, formulen, envasen o manipulen

plaguicidas, como los procedentes de operaciones

de aplicación, estos no deben ser vertidos

directamente a cursos o reservorios de agua, al

suelo o al aire. Y deberán ser sometidos a

tratamiento y disposición de manera que no se

produzcan riesgos para la salud. En el artículo

299, es claro al referirse que el Ministerio de Salud,

dentro de las disposiciones de esta Ley y sus

reglamentaciones, debe fijar los límites máximos

de residuos de plaguicidas permitidos en el agua,

los alimentos y las bebidas.

Como lo sustenta (AUGURA, 2009), el decreto 1843 de 1991 en al artículo 72, se establece que el personal que labore con plaguicidas, debe recibir capacitación y entrenamiento por cuenta de la persona natural o jurídica que lo contrate. El decreto 1609 de julio de 2002, reglamenta el manejo y transporte automotor de mercancías peligrosas por carretera, indica las acciones a tomar por parte del remitente y/o propietario, al igual que las multas correspondientes en caso de incumplir lo estipulado, como que los vehículos que transportan estas sustancias deben tener

licencia obtenida por las autoridades seccionales de salud (Decreto 1843/91) El (INVIMA, 1991) Decreto 1843/91, reglamenta el uso y manejo de plaguicidas, de esta manera gracias a la (Salud, 1993) Resolución 4143 de 1993 se fijan algunos procedimientos administrativos y se reglamenta la inscripción de asistentes técnicos para las empresas aplicadoras de plaguicidas y se fija su costo.

4. NIVELES OBSERVADOS EN LOS ESTUDIOS

La enfermedad y la muerte masiva de individuos

cuyas causas han sido los productos químicos,

hasta mediados del siglo XX, ocurrían

principalmente entre algunos tipos de oficios o

profesiones específicas. Sin embargo, después de

la segunda guerra mundial y debido al rápido

crecimiento y expansión de las industrias

químicas, estos hechos empezaron a afectar a

poblaciones no expuestas ocupacionalmente a

estos agentes (Bakir F, 1973). Las intoxicaciones

masivas por los plaguicidas constituyen un

capítulo importante en esta historia, ya que han

ocurrido graves hechos en muchas regiones del

mundo, donde los plaguicidas han causado la

muerte y la enfermedad de grandes poblaciones.

Se realizó un comparativo sobre un plaguicida que es Paratión, que ha tenido efecto en distintas ciudades de distintos países. (Tabla 4, Grafica I) Colombia se vio afectado por este plaguicida en

1997, en la ciudad de Pasto. Debido a un

cargamento de harina contaminado con paratión

proveniente de Ecuador que fue introducido al país

de contrabando y distribuido en las panaderías de

la ciudad. Los análisis químicos, realizados por el

departamento de química de la Universidad de

Nariño y por el laboratorio de la zona minera de

Pasto, permitieron identificar al paratión como el

agente causal de las intoxicaciones. Debido a

estos hechos, el ejército colombiano reforzó las

medidas de control en el sur del departamento de

Nariño como medida preventiva para evitar el paso



de nuevos cargamentos de alimentos

contaminados con plaguicidas provenientes del

Ecuador. De esta manera, se evidencia

claramente que las sustancias peligrosas para la

salud humana no respetan los límites

administrativos y que pueden provocar nefastas

consecuencias más allá del país de origen. Por tal

razón, es imperioso tener unas políticas claras

respecto a la importación y exportación de dichas

sustancias para evitar el paso de materiales no

permitidos por su peligrosidad.

Al comparar los efectos ocurridos en Colombia con

los de otros países registrados, se puede observar

que el hecho registrado en Pasto se encuentra

entre en el puesto 3 con mayor número de

intoxicados. Los plaguicidas organofosforados

tienen acción sobre los insectos, siendo

considerados como extremadamente peligrosos,

clase la de la OMS, teniendo una dosis letal (DL50)

50 orales de 13 mg/kg para el paratión (Idrovo,

1999).

5. CONCLUSIÓN

Según lo mencionado anteriormente y las

afirmaciones de diferentes autores, es importante

conocer las consecuencias del uso de los

plaguicidas, debido a los efectos que puede

causar en el suelo, de esta manera se puede

reconocer el terreno e idear como descontaminar

ese suelo que fue utilizado con plaguicidas.

Como muchos autores sustentaron, todos los

plaguicidas son sustancias toxicas; pero esta se

encuentra directamente relacionada con el

compuesto presente, el grado de contaminación y

el tiempo de exposición, es decir, que las

prevenciones para el uso de los plaguicidas

dependen de las propiedades o características del

compuesto involucrado.

La contaminación por parte de los plaguicidas se

puede dar de una manera directa e indirecta;

aunque puedan ser distintas, estas dos formas

pueden alterar las condiciones del bienestar de

personas cerca y expuestas a esta sustancia.

Con lo obtenido en esta investigación, haciendo

énfasis en los compuestos organoclorados y

organofosforados, y teniendo en cuenta su

influencia en los seres vivos, se confirman los

riegos a la salud de estos agentes químicos,

puesto que ocupan un puesto importante dentro

de los problemas de salud pública de los países

en desarrollo, dentro de ellos, los plaguicidas se

destacan como generadores de una amplia gama

de patologías en su mayoría clasificadas como

intoxicaciones agudas y crónicas.

En referencia al margen legal, es importante tener

vínculo con el conocimiento de lo que establecen

las autoridades para el control de estos agentes

químicos, es por lo anterior que se debe investigar

las políticas relacionadas con los plaguicidas a

nivel nacional y global sobre lo relacionado con el

tema legal de estas sustancias químicas, en

donde se indican sus limitaciones de uso, su

comercialización y como se restringen en los

diferentes países.

Se concluye que para el control de los plaguicidas

es importante comprender los diferentes métodos

de análisis existentes, los cuales se basan en su

mayoría en el uso de técnicas las cuales pueden

ser implementadas individual o combinadas, como

la espectrometría y la cromatografía, con el fin de

evaluar la presencia o existencia de plaguicidas en

el suelo.

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Tabla 2. Tipos de trastornos asociados a los plaguicidas.

Tipo de trastorno Tipo de plaguicida

Trastornos neurológicos

Neurotoxicidad retardada Ciertos organofosforados como leptofós y carbamatos como carbaril.

Cambios de la conducta Algunos insecticidas organofosforados, insecticidas organoclorados y organofosforados.

Lesiones del sistema nervioso central Organoclorados y organofosforados. Funguicidas mercuriales.

Neuritis periférica Herbicidas clorofenoxi, piretroides y algunos insecticidas organofosforados.

Reproductivos

Esterilidad en el hombre Dibromocloropropano (DBCP) Disminución del índice de fertilidad Captán (en animales y posiblemente en hombres). Agente

Naranja (2, 4-D + 2, 4, 5, -T)

Efectos cutáneos

Dermatitis de contacto Paraquat, captafol, 2, 4-D y mancozeb. Reacción alérgica Barbán, benomyl, DDT, lindano, zineb, malatión Reacciones fotoalérgicas HCB, pentaclorofenol, 2, 4, 5, t por contaminación con

policloro divenzodiaxinas y dibenzofuranos. Cloracné HCB. 3. 5. Porfiria cutánea tardía: HCB.

Cáncer

Carcinógenos para el hombre Compuestos arsenicales y aceites minerales Probablemente carcinógenos para el hombre Dibromuro de etileno, óxido de etileno, clordecona,

clorofenoles, derivados del ácido fenoxiacético, DDT, mirex, toxafeno, 1,3 dicloropropano, hexaclorobenceno, hexaclorociclohexano, nitrofen, ortofenilato de sodio, sulfalato y toxafeno.

Efectos oftalmológicos

Formación de cataratas Diquat Atrofia del nervio óptico Bromuro de metilo Alteraciones de la mácula Fentión

Efectos mutagénicos

Suficiente evidencia de actividad mutagénica Dibromuro de etileno Neumonitis y fibrosis pulmonar Paraquat Trastornos del sistema inmunológico Dicofol, compuesto órgano estánicos y triclorfón. Efectos terarogénicos Carbaril, captán, folpet, difolatán, pentacloronitrobenceno,

paraquat, maneb, ziram, zineb y benomyl. Lesiones hepáticas DDT, mirex, kepona, pentaclorofenol y compuestos

arsenicales. Cistitis hemorrágica Clordimeform

Fuente:Fuente especificada no válida..



Tabla 3: Plaguicidas y su respectivo origen, efecto en la salud y efecto en el ambiente

Nombre Origen Efecto en la salud Efecto en el Ambiente

Aldrina Manufacturación de plaguicidas Subproducto de reacciones químicas a nivel industrial (reacciones diels-alder)

Reconocido: Carcinógeno Posible: Tóxico para el desarrollo de embriones y niños Daño en sistemas endocrino, reproductivo, gastrointestinal, renal y respiratorio. Daño en órganos sensoriales (piel, vista, olfato, …) Neurotóxico.

Insecticida muy fuerte.

Altamente tóxico para los peces.

Como otros compuestos policlorados, es lipofílico, y con una solubilidad en agua bastante baja, por lo que persiste en el ambiente por mucho tiempo.

Bifenilos Policlorados (PCB)

Usados como aceite dieléctrico en distintas maquinarias (transformadores eléctricos), también como extendedor de Plaguicidas.

Reconocido: Carcinógeno, Neurotóxico, disruptor endocrino, Daño en Sistemas reproductivo, inmunológico; hepatotóxico, daño en sistema cardiovascular.

PCBs se acumulan en la fracción orgánica del suelo y dentro de organismos.

Se biomagnifican al subir dentro de la cadena trófica.

En animales, tiene propiedades teratogénicas.

Debilita la resistencia de la superficie de huevos de aves que han sido contaminados con PCBs.

Clordano Producido mayormente como insecticida. Reconocido: Carcinógeno Posible: Dañino para el sistema cardiovascular, renal, endocrino, gastrointestinal, reproductivo, respiratorio. Dañino para el desarrollo de embriones y niños pequeños.

Se adhiere a las partículas de suelo y tiene una larga persistencia en el ambiente.

Se infiltra lentamente en el agua subterránea

Se bioacumula

Altamente tóxico para peces.

Dicloro Difenil Tricloroetano (DDT) y derivados (DDE y DDD)

Producido como insecticida. Reconocido: Carcinógeno Dañino para el desarrollo de embriones y niños pequeños. Dañino para el sistema reproductivo Posible: Dañino para los sistemas cardiovascular, endocrino, gastrointestinal, renal, respiratorio y los sistemas sensitivos (piel, ojos, …). Neurotóxico.

El DDT y sus productos de degradación, tienen una amplia persistencia en el ambiente, además de un alto potencial de bioacumularse.

Tiene un tiempo de persistencia en el suelo entre 2 - 15 años en la mayoría de suelos.

Altamente tóxicos para los peces, donde los peces más pequeños son más vulnerable que los grandes. También la toxicidad de estos aumenta al aumentar la temperatura.

Dieldrin Producto final de las reacciones de la Aldrina, manufacturado como insecticida.

Reconocido: Carcinógeno Posible: Dañino para los sistemas cardiovascular, endocrino, gastrointestinal, renal, respiratorio y reproductivo. Inmunotóxico y neurotóxico.

Altamente tóxico para peces y otras especies acuáticas

Acumulable en el ambiente, especialmente bioacumulación en el tejido graso de los animales.



Se une fuertemente a las partículas del suelo y no se descompone fácilmente.

Se filtra poco a aguas subterráneas.

Endrin Manufacturado ampliamente como insecticida en el pasado.

Reconocido: Dañino para el desarrollo de embriones y niños pequeños. Posible: Dañino para los sistemas cardiovascular, endocrino, gastrointestinal, renal y reproductivo. Dañino para el hígado Neurotóxico.

Tóxico par muchas formas de vida silvestre, pero es especialmente tóxico para organismos acuáticos.

Alto potencial de acumularse en organismos acuáticos.

Se une fuertemente a las partículas del suelo y no se descompone fácilmente, por lo que puede durar años en el mismo suelo.

Heptacloro Manufacturado como insecticida y acaricida.

Reconocido: Carcinógeno Dañino para el desarrollo de embriones Posible: Dañino para los sistemas endocrino, renal, cardiovascular, reproductivo, gastrointestinal. Dañino para el hígado y los órganos sensitivos (piel, ojos) Neurotóxico.

Altamente persistente en el ambiente, con una vida media de 250 dias dependiendo del tipo de suelo.

Se une fuertemente a las partículas del suelo y no tiende a filtrarse a las aguas subterráneas.

No es soluble en agua, ni tiende a evaporarse desde la misma.

Hexaclorobenceno Manufacturado como fungicida y como solvente clorado orgánico.

Reconocido: Carcinógeno Dañino para el desarrollo de embriones y niños pequeños. Posible: Dañino para los sistemas endocrino, renal, cardiovascular, reproductivo, gastrointestinal. Dañino para el hígado y los órganos sensitivos (piel, ojos) Neurotóxico.

Facilidad de persistir en el ambiente y bioacumularse en peces, mamíferos marinos y ciertas plantas.

Daña el sistema reproductivo de las aves y causa problemas congénitos en las aves, cuyos progenitores estuvieron expuestos a HCB.

Puede crear ozono a nivel de suelo, al evaporarse y reaccionar con otros contaminantes atmosféricos.

Mirex Manufacturado como insecticida y como retardante contra fuego en bienes plásticos, de caucho, pintura, papel y electrodomésticos.

Reconocido: Carcinógeno Posible: Dañino para el sistema endocrino y gastrointestinal. Dañino para los riñones.

Se descompone lentamente en el ambiente, por lo que pueden estar por años en el suelo.

No se disuelve fácilmente en el agua.

Se une fuertemente a las partículas del suelo y no tiende a filtrarse a las aguas subterráneas.

Se bioacumula en peces y otros organismo que viven en agua contaminada con Mirex o que ingieren alimentos expuestos al mismo.

Toxafen Manufacturado como acaricida e insecticida.

Reconocido: Carcinógeno Daño de riñones e hígado

Se une fuertemente a las partículas del suelo

Se bioacumula en el tejido graso de organismos expuestos al contaminante.



Posible: Neurotóxico y dañino para el sistema nervioso central.

Dibenzo-p-Dioxinas Policloradas (PCDD) Y Furanos (PCDF)

Productos secundarios de diferentes tipos de procesos industriales como la manufactura de herbicidas, la quema de desechos, combustibles, el blanqueamiento de papel por cloración, el uso de cigarrillos y vertimientos industriales en cuerpos de agua.

Reconocido: Carcinógeno Posible: Dañino para el desarrollo de embriones y niños pequeños. Dañino para el sistema endocrino.

Altamente persistente en el ambiente, la descomposición de estos elementos es muy lenta.

Bio acumula y magnifica.

Altamente tóxico para peces y otros organismos acuáticos.

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Tabla 4: Comparativo de efecto del plaguicida Paratión.

Países Año Intoxicados Muertos

Colombia, Nariño. 1977 120 12

India, Kerala 1958 828 106

Egipto, El Cairo 1958 200 8

Singapur 1960 38 9

México 1967 100 15

Jamaica 1975 62 17

Grafica I. Casos de intoxicación y muerte.

120

12

828

106

200

838

9

100

1562

17

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1

Plaguicida: ParatiónCasos de intoxicacion y muerte

Colombia Singapur MéxicoIndia Egipto Jamaica

Efecto de los plaguicidas en el suelo

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