Determination of Organophosphate Pesticides in Waters of the Carrizal River as a Possible Technological Threat

Keywords: gas chromatography, insecticides, pollution, river tributaries, solid-phase extraction

Abstract

En las zonas agrícolas aledañas al río Carrizal (Ecuador) se cultivan diversas especies vegetales, aplicándose indiscriminadamente plaguicidas, que producen una contaminación inminente del agua. Se planteó como objetivo determinar la concentración de plaguicidas organofosforados en el río Carrizal. La detección y cuantificación de nueve plaguicidas se realizó mediante extracción en fase sólida y cromatografía de gases. Se tomaron 15 muestras de aguas superficiales en cinco puntos de áreas agrícolas en tres meses. Para indagar sobre el conocimiento y la amenaza tecnológica por el uso de plaguicidas, se aplicó una entrevista a pobladores del área. Los análisis determinaron la presencia de los plaguicidas phorate y famphur, según la localidad y mes de muestreo, pero no sobrepasaron los límites máximos permisibles de la normativa ambiental de Ecuador para agua destinada a consumo humano y uso doméstico (0,1 µg/ml); en phorate se evidenciaron límites de cuantificación y detección de 0,004 y 0,001 µg/ml, mientras que en famphur de 0,011 y 0,004 µg/ml, respectivamente. La entrevista demostró escaso conocimiento sobre la amenaza que representa el uso de estos compuestos en actividades agropecuarias, lo que amerita continuar investigaciones de esta naturaleza, tanto en el contexto ambiental como socio-cultural.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Christina Sharlene Mero-Peñarrieta, Facultad de Ingeniería Agronómica. Universidad Técnica de Manabí. 130105. Portoviejo. Manabí. Ecuador

Environmental Engineer, graduated from the Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí "Manuel Félix López", graduated from the Master's Degree in Risk Prevention and Management Research at the Postgraduate Institute of the Universidad Técnica de Manabí. Professional with experience of one year and eight months in the area of health, safety and environment in the construction of the Central Plaza and reconstruction of the Portoviejo seafood area. In charge of the management and compliance with safety and environmental regulations, where she was able to comply with the measures described in the Environmental Management Plan, ensuring the conservation and environmental management, minimization of impacts, optimal use of materials, reduction of pollution caused by waste, and ensuring the welfare of workers on site avoiding accidents, contribution to the growth of the company with principles and values, organization of equipment, optimization of resources. Currently occasional academic staff of the Faculty of Agricultural Engineering of the Universidad Técnica de Manabí.

Freddy Enrique Yandún-Patiño, Universidad de Barcelona. Barcelona. España

Engineer in Electronics and Control from the National Polytechnic School of Ecuador, Master in Water - interdisciplinary analysis and sustainable management from the University of Barcelona, competent technician in the development of self-protection plans from the Autonomous University of Barcelona, and Senior Specialist in Disaster Prevention and Response from the Universidad Andina Simón Bolívar in Ecuador. Currently, Master in Smart Cities at Structuralia Spain. I have worked in citizen security and disaster risk management for 10 years, from local and community management in the Municipality of Metropolitan District of Quito as creator and Director of the Metropolitan Emergency Operations Center (2012-2014, 2019-2020), to the issuance of policies and guidelines at metropolitan level as Metropolitan Director of Risk Management (2020-2021); and from national vision of disaster risk management, disaster management and humanitarian assistance in the Ministry of Security Coordination (2015-2017) where he faced several challenges such as the eruptive process of the Cotopaxi volcano (2015), evolution of the El Niño Phenomenon (2015-2016), and the earthquake of April 16, 2016. In the Integrated Security Service ECU911 (2017-2018) as advisor and coordinator of the Program to Strengthen the National Early Warning System of Ecuador funded by the Inter-American Development Bank. Currently Consultant on issues of integrated security and disaster risk reduction. Guest lecturer at the Instituto de Altos Estudios Nacionales in the Master's program in Risk Management and guest lecturer in the academic Master's program with research trajectory in prevention and risk management at the Universidad Técnica de Manabí.

Soraya Modesta Peñarrieta-Bravo, Facultad de Ingeniería Agronómica. Universidad Técnica de Manabí. 130105. Portoviejo. Manabí. Ecuador

Agronomist Engineer, Specialist in Local Development Management, Master in Environmental Sciences. Promoter - Inspector of the Environmental Directorate of the Municipality of Portoviejo from 1995 to February 2005. Director of Environment of the Municipal Decentralized Autonomous Government of the Canton of Portoviejo from 2009 to 2014. Professor of the Faculty of Agricultural Engineering of the Technical University of Manabí from April 2015 to the present. Dean of the Faculty of Agricultural Engineering of the Technical University of Manabí from July 2018 to June 2022. Vice-Dean of the Environmental Engineering Career of the Faculty of Agronomic Engineering, from June 2022 to the present. I have published several scientific articles in regional journals and Scopus. Author of the book Manejo Sostenible del algodón: aportes de la academia para la agricultura familiar campesina del Ecuador, published in May 2022.

References

Álvarez-Sánchez, D. (2020). Estimación del riesgo ambiental causado por plaguicidas en cultivos de arveja de Ipiales, Nariño-Colombia. TecnoLógicas, 23(47), 77-91.

Augusto, F., Hantao L. W., Mogollón, N. G. S., Braga, S. C. G. N. (2013). New materials and trends in sorbents for solid-phase extraction. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 43, 14-23.

Aguilar, B., Magaña, C., Campos, V., Valencia, R. (2021). Método analítico para la determinación de plaguicidas y su aplicación en aguas superficiales de Colima y Guanajuato. Ra Ximhai, 17(3), 255-277.

Bastidas, P., Leyva, J., Olmeda, C., Pineda, J., Martínez, I. (2019). Comparison of two methods for multi-residue analysis of organophosphorus pesticides in agricultural products with high and low moisture content. Revista Bio Ciencias, 52(311), 1-19.

Betancourt-Arango, P., Ossa-Jaramillo, A., Taborda-Ocampo, G. (2021). Extracción de plaguicidas en el aguacate Hass (Persea americana Mill. cv.) mediante el uso de C 18 y arcillas funcionales como fase adsorbente en la metodología QuEChERS. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 45(174), 286-299.

Betancourt, R., Díaz, O. (2018). Los pesticidas: clasificación, necesidad de un manejo integrado y alternativas para reducir su consumo indebido: una revisión. Revista Científica Agroecosistemas, 6, 14-30.

Brunton, D., Boutsalis, P., Gill, G., Preston, C. (2020). Varying responses of field-selected herbicide resistant rigid ryegrass (Lolium rigidum) populations to combinations of phorate with pre-plant incorporated herbicides. Weed Science, 68(4), 1-20.

Carreño, Á., Lucas, L., Hurtado, E., Barrios, R., Silva, R. (2019). Sistema de tratamiento de aguas superficiales para consumo humano. La Técnica: Revista de Las Agrociencias, 21, 97-112.

Dar, M. A., Baba, Z. A., Kaushik, G. (2022). A review on phorate persistence, toxicity and remediation by bacterial communities. Pedosphere: An International Journal, 32(1), 171-183.

Díaz, S., Sánchez, F., Varona, M., Eljach, V., Muñoz, M. (2017). Niveles de colinesterasa en cultivadores de papa expuestos ocupacionalmente a plaguicidas, Totoró, Cauca. Revista de La Universidad Industrial de Santander. Salud, 49(1), 85-92.

Esparza-Olalla, J. E., Forero-Lugo, F. C., Mardones-Montanares, M. A. (2020). Uso de organofosforados por agricultores de la comunidad de Guaslán- Ecuador y los cambios hematológicos. Revista Ciencia y Agricultura, 17(1), 31-50.

Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (1995). Analysis of organohalide pesticide and commercial polychlorinated biphenyl (PCB) products in water by microextraction and gas chromatography. Ohio: U. S. EPA.

FAO. (2019). El estado mundial de la agricultura y la alimentación. Progresos en la lucha contra la pérdida y el desperdicio de alimentos. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Roma. Creative Commons.

FAO. (2011). El estado de los recursos de tierras y aguas del mundo para la alimentación y la agricultura. La gestión de los sistemas en situación de riesgo. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Madrid. Mundi-Prensa Madrid.

García, C., Fuentes, O., Ortega, M., Ceballos, C., Márquez, L., Chávez, C., Terrazas, L. (2022). Determinación y cuantificación de residuos de plaguicidas en suelo y agua en pastizales del noreste de México, hábitat del perrito de la pradera mexicano. Revista Mexicana de Mastozoología (Nueva Época), 12(1), 33-48.

García, M. L. (2019). Evaluación de la presencia de contaminantes y metabolitos en alimentos y muestras biológicas mediante técnicas cromatografías acopladas a espectrometría de masas de alta resolución. Tesis doctoral. Ciudad: Almería. Universidad de Almería.

García, A., Rodríguez, C., Restrepo, E., Sánchez, A. (2017). Residuos de plaguicidas en tomate (Solanum lycopersicum) comercializado en Armenia, Colombia. Revista Vitae, 2(2), 68-79.

García, H. (2011). The other story of the causes of technological accidents México. Educación Química, 22(4), 306-317.

Grondona, S., Massone, H., González, M., Bedmar, F. (2022). Evaluación del peligro de contaminación del agua subterránea en áreas agrícolas. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 38, 111-125.

Guerrero, A., Velandia, Y. (2014). Avaliação de metodologias para a análise dos produtos de degradação tóxicos dos ditiocarbamatos fungicidas. Revista Colombiana de Química, 43, 17-22.

Jiménez-Quintero, C. A., Pantoja-Estrada, A., Leonel, H. F. (2016). Riesgos en la salud de agricultores por uso y manejo de plaguicidas, microcuenca “La Pila”. Revista Universidad y Salud, 18(3), 417-43.

Köck, M. (2014). Plaguicidas polares en el medio ambiente: análisis, presencia y evaluación de riesgo. Tesis doctoral. Barcelona: Universitat de Barcelona.

Lavell, A. (2007) Apuntes para una reflexión institucional en países de la Subregión Andina sobre el enfoque de la Gestión del Riesgo. Comisión Europea; Comunidad Andina. Secretaría General; CAPRADE; Apoyo a la Prevención de Desastres de la Comunidad Andina PREDECAN; Consultora Nacional Spazio Ingeniería y Medio Ambiente; 42 p. Lima; Perú.

Lee, S., Myung, S. (2019). An efficient analysis of residual famphur in several species of honey using gas chromatography/mass spectrometry. Korean Chemical Society, 40(7), 719-723.

Marrero, S., González, S., Guevara, H., Eblen, A. (2017). Evaluación de la exposición a organofosforados y carbamatos en trabajadores de una comunidad agraria. Comunidad y Salud Año, 17(1), 30-41.

Martin-Culma, N. Y., Arenas-Suárez, N. E. (2018). Daño colateral en abejas por la exposición a pesticidas de uso agrícola. Revista Ciencias Agrícolas, 14(1), 232-240.

Martínez-Lara, J. M., Páez-Melo, M. I. (2017). Diseño de experimentos aplicado en la optimización del método de extracción QuEChERS para la determinación de plaguicidas organoclorados y organofosforados en suelos. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 33(4), 559-573.

Mero, C. (2018). Evaluación de la concentración de plaguicidas organofosforados en el agua del Río Carrizal. Tesis trabajo de investigación. Calceta. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Manuel Félix López.

Ministerio del Ambiente del Ecuador. (2015). Texto unificado de legislación secundaria de medio ambiente. Acuerdo Ministerial 061. Ecuador.

Morales, Y., Miranda, L., Bernado, M. (2014). Neurotoxicidad de los plaguicidas como agentes disruptores endocrinos. Revista del Instituto Nacional de Higiene 'Rafael Rangel", 45(2), 55-68.

Muñoz, M., Lucero, B., Paz, V., Muñoz, P., Antini, C., Lucero, N. (2016). Organophosphate pesticides and cancer in Latin America: evidence for a bioethical discussion. Revista Académica, 15(2), 1-23.

OMS. (2019). Clasificación recomendada por la OMS de los plaguicidas por el peligro que presentan. Organización Mundial de la Salud (OMS). Ginebra: OMS.

Ortega-García, J., Tellerías, L, Ferrís-Tortajada, J., Boldo, E., Campillo-López, F., Vanden-Hazel, P. (2019). Threats challenges and opportunities for paediatric environmental health in Europe, Latin America and the Caribbean. Anales de Pediatría (Barc), 90(2), 124.e1-124.e11.

Padilla, W. (2019). Determinación de los plaguicidas utilizados en el cultivo de haba (Vicia faba, L), en la zona de San Gabriel, cantón Montufar, provincia del Carchi. Tesis pregrado. Carchi. Universidad Técnica de Babahoyo.

Palacio, D. (2022). Toxicología. Química de plaguicidas. Manual moderno de toxicología 5th. ed. Bogotá: El manual moderno. Colombia.

Pesticide Action Network. (2018). Lista de plaguicidas altamente peligrosos [en línea] disponible en: https://www.rapam.org/wp-content/uploads/2021/08/LISTA-PAN_PAP-2021_ESP_F03082.pdf [consulta: 12 enero 2022].

Prado, G., Olivares, J., Payán, F., Alarcón, G. (2018). Naturaleza y acciones de los plaguicidas organofosforados sobre el ambiente y la salud. Sociedades Rurales, Producción y Medio Ambiente, 18(35). 151–179.

Ramírez, O. (2010). Percepción del riesgo del sector agroindustrial frente al uso agrícola de plaguicidas: la soja transgénica en la Pampa Argentina. Ambiente y Desarrollo, 14 (26), 36-62.

Ramírez, O. (2009). Riesgos de origen tecnológico: apuntes conceptuales para una definición, caracterización y reconocimiento de las perspectivas de estudio del riesgo tecnológico. Revista Luna Azul, 29. 82-94.

Rodríguez, B. A., Martínez, L. M., Peregrina, A. A., Ortiz, C. I., Cárdenas, O. G. (2019). Analysis of pesticide residues in the surface water of the Ayuquila-Armeria river watershed, Mexico. Terra Latinoamericana, 37(2), 151-161.

Rodríguez, Y., Pérez, M., Suárez, Y. (2016). Validación del método cromatográfico para control de calidad de ibuprofeno en suspensión oral. Revista Cubana de Farmacia, 50(4), 2-3.

Soler, M. (2022). Análisis de riesgo asociado a la exposición crónica a plaguicidas, con el uso de sistemas de información geográfica y percepción remota. Tesis doctoral. México D. F.: Universidad Autónoma Metropolitana.

Varga, A. (2021). Análisis jurídico de la protección del suelo, su Repercusión en la salud de las personas y los ecosistemas y la nueva perspectiva hacia la salud del suelo en el marco del “One Health.” Revista Catalana de Dret Ambiental, 8(2), 1-49.

Vargas, J., Ramírez, M. (2019). Avances en la investigación agropecuaria en México. Avance en Investigación Agropecuaria, 14(1), 67-76.

Vargas-González, G., Álvarez-Reyna, V., Guigón-López, C., Cano-Ríos, P., García-Carrillo, M. (2019). Impacto ambiental por uso de plaguicidas en tres áreas de producción de melón en la Comarca Lagunera, México. Ciencia UAT, 13(2), 113-127.

Vera-Díaz, F., Castro-Arteaga, C., Gutiérrez-Mora, X. (2020). Alternativas agroecológicas para el control y manejo de arvenses en competencia específica con el cultivo de maíz. Revista Caribeña de Ciencias Sociales, 9(6), 1-25.
Published
2022-09-01
How to Cite
Mero-Peñarrieta, C. S., Yandún-Patiño, F. E. and Peñarrieta-Bravo, S. M. (2022) “Determination of Organophosphate Pesticides in Waters of the Carrizal River as a Possible Technological Threat”, Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia, 45(3), pp. 201-213. doi: 10.22209/rt.v45n3a06.
Section
Artículos de Investigación