Indicadores de riesgo ambiental por plaguicidas

Miguel Ángel Martínez CorderoMiguel Ángel Martínez CorderoArturo Gavilán GarcíaArturo Gavilán García

Instituto Nacional de EcologíaInstituto Nacional de Ecología

III Congreso InternacionalIII Congreso Internacional y y IX Congreso Nacional de Ciencias Ambientales IX Congreso Nacional de Ciencias Ambientales

Puerto Ángel Oaxaca, 15 de mayo 2004Puerto Ángel Oaxaca, 15 de mayo 2004

AntecedentesAntecedentes• Los plaguicidas:Los plaguicidas:

– Mejoran la productividad agrícolaMejoran la productividad agrícola– Ayudan en el control de enfermedades Ayudan en el control de enfermedades

(como el caso del DDT con la malaria)(como el caso del DDT con la malaria)

• Son coSon compuestos regularmente mpuestos regularmente agresivos contra la biota y la salud agresivos contra la biota y la salud humana humana

• Los plaguicidas pueden tener varios Los plaguicidas pueden tener varios destinos destinos – Dispersarse en el aire Dispersarse en el aire – Permanecer en el sueloPermanecer en el suelo– Alcanzar cuerpos de aguaAlcanzar cuerpos de agua– Incorporarse a la cadena alimenticiaIncorporarse a la cadena alimenticia

• Los nuevos plaguicidas se aplican en Los nuevos plaguicidas se aplican en tasas menores, pero su cantidad en los tasas menores, pero su cantidad en los Estados Unidos es casi el doble de Estados Unidos es casi el doble de cuando se publicó “La primavera cuando se publicó “La primavera silenciosa” de Carson en 1962 (Levitan, silenciosa” de Carson en 1962 (Levitan, 2000)2000)

• Es necesario contar con herramientas Es necesario contar con herramientas que describan los riesgos que provocanque describan los riesgos que provocan

• Un indicador de riesgo es un Un indicador de riesgo es un componente del sistemacomponente del sistema,, susceptible susceptible de ser medido y que provee de ser medido y que provee información acerca de los efectos o información acerca de los efectos o impactos al ambiente impactos al ambiente

• Los ILos Indicadores hacen uso de la ndicadores hacen uso de la información disponible, al sintetizarla información disponible, al sintetizarla para facilitar su comprensiónpara facilitar su comprensión

ObjetivoObjetivo• Revisar las distintas clases de Revisar las distintas clases de

indicadores ambientales para indicadores ambientales para plaguicidasplaguicidas

• IIdentificar las necesidades de dentificar las necesidades de información necesarias para su información necesarias para su implementaciónimplementación

MetodologíaMetodología• Se rSe revisevisaron del uso de indicadores de riesgo aron del uso de indicadores de riesgo

en materia de plaguicidas en los países de la en materia de plaguicidas en los países de la Comunidad Europea y Estados Unidos, entre Comunidad Europea y Estados Unidos, entre otrosotros

• Se identificaron distintos tipos de indicadores, se Se identificaron distintos tipos de indicadores, se caracterizaron y describieron sus principales caracterizaron y describieron sus principales alcances y limitaciones además de comparar alcances y limitaciones además de comparar sus metodologíassus metodologías

ResultadosResultados• Un indicador describeUn indicador describe

– Impactos a los organismos y componentes Impactos a los organismos y componentes ambientalesambientales

– Efectos a la salud humana y ecosistemasEfectos a la salud humana y ecosistemas– Aspectos económicosAspectos económicos

• Existe una enorme diversidad de indicadoresExiste una enorme diversidad de indicadores– Sencillos, de un solo parámetro, fáciles de evaluarSencillos, de un solo parámetro, fáciles de evaluar– Complejos, requieren una gran cantidad de datos, Complejos, requieren una gran cantidad de datos,

capacidad técnica de parte del evaluadorcapacidad técnica de parte del evaluador

Utilidad del uso de Utilidad del uso de indicadoresindicadores• Ayuda en la selección de plaguicidas Ayuda en la selección de plaguicidas

por parte de agrícultorespor parte de agrícultores

• Para influir en el comportamiento del Para influir en el comportamiento del mercado, (etiquetas verdes)mercado, (etiquetas verdes)

• Herramientas de gestión pública o de Herramientas de gestión pública o de investigacióninvestigación

Formato Directorio y Bases Formato Directorio y Bases de Datosde Datos• Resumenes de informaciónResumenes de información• Imprácticas para comparar muchos Imprácticas para comparar muchos

datosdatos• Pruebas ecotoxicologicas controladasPruebas ecotoxicologicas controladas• ComputoxComputox• Pesticide Action NetworkPesticide Action Network

Evaluaciones de un solo Evaluaciones de un solo parámetroparámetro

• Son fáciles de usarSon fáciles de usar

• Por su naturaleza no incluyen Por su naturaleza no incluyen diferentes tipos de efectosdiferentes tipos de efectos

• Clasificación de la OMS Clasificación de la OMS

Sistema de clasificación de Sistema de clasificación de sustancias tóxicas (EPA)sustancias tóxicas (EPA)• Identifica las sustancias que Identifica las sustancias que

representan un alto riesgo o de las representan un alto riesgo o de las que se tiene poca informaciónque se tiene poca información

• Prioriza el trabajo de las agencias Prioriza el trabajo de las agencias reguladorasreguladoras

• Evalua varios parámetros Evalua varios parámetros ambientales con una escala (0-9)ambientales con una escala (0-9)

• Puede resultar ambiguoPuede resultar ambiguo

Calificación compuesta del Calificación compuesta del impacto ambiental (EIQ)impacto ambiental (EIQ)• Programa Integral de Manejo de Plaguicidas de Programa Integral de Manejo de Plaguicidas de

la Universidad de Cornellla Universidad de Cornell• EIQ clasifica a los plaguicidasEIQ clasifica a los plaguicidas::

– TToxicidad (medida como DLoxicidad (medida como DL5050 o CL o CL5050))– VVida mediaida media– PPotencial de lixiviaciónotencial de lixiviación– FForma de usoorma de uso

• Utiliza una Utiliza una escala con valores de 1, 3 y 5, donde escala con valores de 1, 3 y 5, donde 1 se aplica para bajos riesgos y 5 para altos 1 se aplica para bajos riesgos y 5 para altos

Calificación Calificación Toxicidad Toxicidad aguda aguda

dérmica dérmica DL50 para DL50 para Conejos / Conejos /

ratas ratas (mg/kg)(mg/kg)

Efectos a Efectos a largo plazo largo plazo en la saluden la salud

Vida media Vida media de los de los

residuos en residuos en la superficie la superficie

vegetalvegetal

Vida media Vida media de los de los

residuos en residuos en el sueloel suelo

11 > 2000> 2000 Pocos o Pocos o ningunoninguno

1 a 2 1 a 2 semanassemanas

Menor a 30 Menor a 30 díasdías

33 200-2000200-2000 PosiblesPosibles Entre 2 a 4 Entre 2 a 4 semanasemana

Entre 30 y Entre 30 y 100 días100 días

55 0-2000-200 DefinitivosDefinitivos más de 4 más de 4 semanassemanas

Mayor a 100 Mayor a 100 díasdías

• RRiesgos a los que está expuesto el trabajador iesgos a los que está expuesto el trabajador agrícolaagrícola– EEspecialmente los encargados de aplicar el specialmente los encargados de aplicar el

plaguicida y los trabajadores de campoplaguicida y los trabajadores de campo• RRiesgos provocados al consumidor iesgos provocados al consumidor

– RResiduos en los alimentos cosechados y los esiduos en los alimentos cosechados y los asociados a la contaminación de reservas de aguaasociados a la contaminación de reservas de agua

• RRiesgos ocasionados al ambienteiesgos ocasionados al ambiente– EEfectos en organismos acuáticos, abejas, pájaros e fectos en organismos acuáticos, abejas, pájaros e

insectos benéficosinsectos benéficos

• El EIQ es suma de los riesgos evaluadosEl EIQ es suma de los riesgos evaluados– Trabajador agrícolaTrabajador agrícola– ConsumidorConsumidor– Biota no humana Biota no humana

• Liga entre toxicidad y exposiciónLiga entre toxicidad y exposición• Calificar la toxicidad y la exposición es Calificar la toxicidad y la exposición es

muy complicadomuy complicado• Facilita la identificación de altos riesgos Facilita la identificación de altos riesgos • Permite evaluar el desempeño regional Permite evaluar el desempeño regional

Incorporación de criterios Incorporación de criterios económicoseconómicos• Consideran aspectos económicos y socialesConsideran aspectos económicos y sociales• Valoración contingenteValoración contingente

– Disponibilidad de pagoDisponibilidad de pago• SSistema de trueques entre la economía de los istema de trueques entre la economía de los

plaguicidas y el ambienteplaguicidas y el ambiente– Costo de las distintas alternativas de control de Costo de las distintas alternativas de control de

malezas con herbicidasmalezas con herbicidasvsvs

– Potencial de contaminación del agua subterráneaPotencial de contaminación del agua subterránea

• EEstima lastima la ganacia económica de usar herbicidas ganacia económica de usar herbicidas– Es la dEs la disminución en las pérdidas ocasionadas por las isminución en las pérdidas ocasionadas por las

malezasmalezas al ser tratadas al ser tratadas• Pérdida en la productividad ocasionada por las malezas Pérdida en la productividad ocasionada por las malezas (Carga (Carga

competitiva total, competitiva total, Coble y Mortensen (1992)Coble y Mortensen (1992)))– CCalcula el impacto total de una mezcla de malezas al multiplicar la alcula el impacto total de una mezcla de malezas al multiplicar la

densidad de cada especie de maleza presente por un factor de densidad de cada especie de maleza presente por un factor de ponderación llamado índice de competencia ponderación llamado índice de competencia

• Valor en el mercado de la cosechaValor en el mercado de la cosecha• Costo de aplicación del herbicidaCosto de aplicación del herbicida (mano de obra) (mano de obra)• Costo de la búsqueda y ubicación de la malezaCosto de la búsqueda y ubicación de la maleza• Costo del herbicidaCosto del herbicida• Tasa de aplicación del herbicidaTasa de aplicación del herbicida

• Potencial de contaminación del agua Potencial de contaminación del agua subterráneasubterránea ( (NofzigerNofziger et al., 2002 et al., 2002 ))– PPropiedades del sueloropiedades del suelo– SSustancia químicaustancia química– PPrácticas de manejo, rácticas de manejo, i.e.i.e. riego y labranza riego y labranza – CCantidades de lixiviados producidosantidades de lixiviados producidos– CCantidad de agua aprovechable por el cultivoantidad de agua aprovechable por el cultivo– CCantidad de producto aplicado antidad de producto aplicado

• Impacto ambiental = Impacto ambiental = concentración estimada/concentración de referenciaconcentración estimada/concentración de referencia

• OOpción A menor impacto pción A menor impacto ambiental produce, costo ambiental produce, costo de los más altosde los más altos

• OOpción C es la más pción C es la más baratabarata, , impacto más impacto más negativo al ambientenegativo al ambiente

• Pueden construirse otros Pueden construirse otros índices de impacto para índices de impacto para compararloscompararlos

Evaluaciones In situEvaluaciones In situ• Se Se requiere de un acopio importante requiere de un acopio importante

de datos además de usuarios de datos además de usuarios experimentados y con cierta experimentados y con cierta capacidad técnicacapacidad técnica

SPISP SPISP ((Procedimiento de Exploración Procedimiento de Exploración de las Interacciones de las Interacciones suelo/Plaguicidasuelo/Plaguicida))• SiSitios que sean particularmente vulnerables al tios que sean particularmente vulnerables al

movimiento de plaguicidasmovimiento de plaguicidas• PProductos que sean particularmente riesgosos para roductos que sean particularmente riesgosos para

los abastecimientos de agualos abastecimientos de agua• CCalifica los distintos parámetros en varias alifica los distintos parámetros en varias

categoríascategorías– El potencial de lixiviación y pérdida de suelos El potencial de lixiviación y pérdida de suelos

• ““alto”, “medio” o “bajo”alto”, “medio” o “bajo”– PPorcentaje de materia orgánica, potencial de erosión y orcentaje de materia orgánica, potencial de erosión y

propiedades hidráulicaspropiedades hidráulicas– VVida mediaida media, , coeficientes de particióncoeficientes de partición, S, Solubilidadolubilidad– NNo incluye parámetros toxicológicoso incluye parámetros toxicológicos

• PPrimer escalón en un análisis de riesgorimer escalón en un análisis de riesgo– PProporciona sustento para evaluaciones más completasroporciona sustento para evaluaciones más completas– EEsclarecer las interrelaciones entre los plaguicidas y el sclarecer las interrelaciones entre los plaguicidas y el

suelosuelo– RResaltar los sitios más vulnerables.esaltar los sitios más vulnerables.

• MModelo de Análisis de Riesgo Nacional de odelo de Análisis de Riesgo Nacional de Plaguicidas en la Agricultura (NAPRAPlaguicidas en la Agricultura (NAPRA))– TToxicidad a seres humanos y pecesoxicidad a seres humanos y peces– Estima la probabilidad de que se rebasen vEstima la probabilidad de que se rebasen valores umbrales alores umbrales

de afectación al hombre o peces de afectación al hombre o peces • Evaluación detallada del sitioEvaluación detallada del sitio

Patrón Ambiental para Patrón Ambiental para Plaguicidas Plaguicidas ((Environmental Environmental Yardstick for pesticides)Yardstick for pesticides)• Centro de Agricultura y Ambiente de Holanda Centro de Agricultura y Ambiente de Holanda

entre 1991 y 1994entre 1991 y 1994• Asigna “Asigna “puntos” de impacto ambiental puntos” de impacto ambiental

– Riesgo agudo para organismos acuáticos (los Riesgo agudo para organismos acuáticos (los organismos más sensibles)organismos más sensibles)

– Riesgo de contaminación del agua subterráneaRiesgo de contaminación del agua subterránea– Riesgo agudo y crónico a organismos del sueloRiesgo agudo y crónico a organismos del suelo

• Estima concentraciones ambientales y las Estima concentraciones ambientales y las confronta contra concentraciones de referenciaconfronta contra concentraciones de referencia

• EEtiquetas verdes,tiquetas verdes, calificaciones de PIAs calificaciones de PIAs <<100100

100*CMPPCAPIAs

IpestIpest• SSistema experto istema experto

difuso hace uso de la difuso hace uso de la lógica difusalógica difusa

• CCada variable ha sido ada variable ha sido definida en dos definida en dos subconjuntos; el subconjuntos; el subconjunto subconjunto Favorable (F) y el Favorable (F) y el desfavorable (U) desfavorable (U)

• Presencia. Presencia. CCantidad de plaguicida aplicadoantidad de plaguicida aplicado• Riesgo de contaminación del agua subterránea Riesgo de contaminación del agua subterránea

(RASUB).(RASUB).– PPotencial de lixiviación, posición de la aplicación, riesgo otencial de lixiviación, posición de la aplicación, riesgo

de lixiviación y la toxicidad a humanosde lixiviación y la toxicidad a humanos• Riesgo de contaminación del agua superficial Riesgo de contaminación del agua superficial

(RASUP)(RASUP)– riesgo de derrames, porcentaje de arrastre, posición de riesgo de derrames, porcentaje de arrastre, posición de

la aplicación, vida media y toxicidad a orgla aplicación, vida media y toxicidad a org.. ac acut.ut.• Riesgo de contaminación del aire (RA)Riesgo de contaminación del aire (RA)

– volatilidad, posición de la aplicación, vida media en volatilidad, posición de la aplicación, vida media en campo y de la toxicidad humanacampo y de la toxicidad humana

• MMétodo de inferencia étodo de inferencia de Sugeno de Sugeno

• 16 reglas de decisión16 reglas de decisión

ConclusionesConclusiones• Los resultados Los resultados de cada indicador de cada indicador no no

siempre son comparablessiempre son comparables• ÚÚtiles para facilitar el proceso de tiles para facilitar el proceso de

comunicación de riesgos hacia los usuarios comunicación de riesgos hacia los usuarios finales y público en generalfinales y público en general

• EEvalvalúanúan el desempeño ambiental en los el desempeño ambiental en los sectores de riegosectores de riego I Identificadentificann regiones regiones vulnerables al uso de plaguicidasvulnerables al uso de plaguicidas

• OOptimizaptimizann el ejercicio de recursos el ejercicio de recursos económicos y técnicoseconómicos y técnicos

ConclusionesConclusiones• Herramientas de planeación, gestión e Herramientas de planeación, gestión e

investigacióninvestigación• NNo sustituyen a una evaluación de riesgo o sustituyen a una evaluación de riesgo

ambiental, si contribuyen a caracterizarloambiental, si contribuyen a caracterizarlo• PuedenPueden servir como herramienta de apoyo servir como herramienta de apoyo

para el para el manejo y disminuciónmanejo y disminución de riesgos de riesgos

ConclusionesConclusiones• Sistema de puntuación fácil de entenderSistema de puntuación fácil de entender

– Tipo semaforoTipo semaforo

• Criterios adecuadosCriterios adecuados• Validación de datosValidación de datos• Opinión de grupos focoOpinión de grupos foco

ConclusionesConclusiones• PersistenciaPersistencia

– AguaAgua– SueloSuelo– AireAire

• VolatilidadVolatilidad• Distancia a cuerpos Distancia a cuerpos

de aguade agua• Método de aplicaciónMétodo de aplicación

• Toxicidad humana Toxicidad humana (aguada y crónica)(aguada y crónica)

• Toxicidad a Toxicidad a organismos sensibles organismos sensibles u orgános no blancou orgános no blanco

• BioconcentraciónBioconcentración• Potencial de Potencial de

lixiviaciónlixiviación• Taza de aplicaciónTaza de aplicación