MAESTRIA EN ING. AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL I. INTRODUCCIÓN La explosión demográfica que ha tenido lugar en las últimas décadas ha desencadenado la necesidad de buscar sistemas más eficaces para la producción de alimentos, a fin de satisfacer la creciente demanda de los mismos. Es por ello que tanto la agricultura como la ganadería deben hacer frente a la necesidad de obtener un mayor número de alimentos en un terreno cada vez más pequeño y con menos mano de obra. Una de las consecuencias directas de esta necesidad fue la introducción en el mercado de los plaguicidas, también conocidos como pesticidas. Los plaguicidas son todos aquellos compuestos que se aplican tanto sobre el terreno como sobre el propio cultivo con el fin de controlar, destruir, prevenir o limitar la acción de plantas, microorganismos o animales que puedan afectar al desarrollo, rendimiento y conservación de los productos cultivados. Asimismo, algunos plaguicidas son también empleados para eliminar los parásitos que afectan a ciertos animales. El criterio más utilizado para la clasificación de los pesticidas es en función de la naturaleza de la plaga a tratar. Así, es posible hablar de herbicidas, insecticidas, fungicidas, acaricidas, rodenticidas, y otros. Objetivos: Conocer y evaluar el manejo de pesticidas a nivel Nacional. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA - ESCUELA DE POSTGRADO Página 1
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MAESTRIA EN ING. AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL
I. INTRODUCCIÓN
La explosión demográfica que ha tenido lugar en las últimas décadas ha
desencadenado la necesidad de buscar sistemas más eficaces para la producción de
alimentos, a fin de satisfacer la creciente demanda de los mismos. Es por ello que
tanto la agricultura como la ganadería deben hacer frente a la necesidad de obtener un
mayor número de alimentos en un terreno cada vez más pequeño y con menos mano
de obra.
Una de las consecuencias directas de esta necesidad fue la introducción en el
mercado de los plaguicidas, también conocidos como pesticidas. Los plaguicidas son
todos aquellos compuestos que se aplican tanto sobre el terreno como sobre el propio
cultivo con el fin de controlar, destruir, prevenir o limitar la acción de plantas,
microorganismos o animales que puedan afectar al desarrollo, rendimiento y
conservación de los productos cultivados. Asimismo, algunos plaguicidas son también
empleados para eliminar los parásitos que afectan a ciertos animales. El criterio más
utilizado para la clasificación de los pesticidas es en función de la naturaleza de la
plaga a tratar. Así, es posible hablar de herbicidas, insecticidas, fungicidas, acaricidas,
rodenticidas, y otros.
Objetivos:
Conocer y evaluar el manejo de pesticidas a nivel Nacional.
Conocer la influencia que genera la contaminación de pesticidas y el
proceso de degradación y biodegradación de los mismos.
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II. MARCO TEÓRICO
2.1. Pesticidas
Son sustancias químicas destinadas a matar, repeler, atraer, regular o interrumpir el
crecimiento de plagas en su sentido más amplio. Consideramos plaga a aquellos
organismos nocivos que transmiten enfermedades, compiten por alimentos y/o dañan
bienes económicos y culturales. El uso de pesticidas se masificó a partir de la segunda
guerra mundial y está estrechamente vinculado con los cambios introducidos en los
modelos de producción y cultivo que duplicaron la productividad de la agricultura
respecto al resto de la economía. Los plaguicidas por sí solos son responsables de al
menos el 30% de ese aumento de producción.
El uso de plaguicidas o pesticidas en la agricultura está muy extendido, pues se los
considera esenciales para lograr mejores condiciones de cultivo. Sin embargo la lista
de sustancias utilizadas en esta actividad incluye algunas peligrosas, lo cual ha llevado
a organizaciones como la FAO o la Organización Mundial de la Salud (OMS) a insistir
en la necesidad de adoptar precauciones en su manipulación y venta.
Estos compuestos se utilizan ampliamente en la actualidad, siendo la cantidad de
dinero derivada de la venta en el mundo de este tipo de productos superior a 25.000
millones de dólares. En la Figura 1, puede apreciarse la distribución de las ventas de
pesticidas en función del tipo de plaguicida.
Fuente: Carmen, 2009.
De esta gráfica se desprende que los plaguicidas más empleados son los herbicidas,
los cuales pueden usarse no sólo para el control de malas hierbas en terrenos de
cultivo, sino también para la eliminación total de las plantas presentes en terrenos
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Las variaciones en el consumo de los plaguicidas hacen que estas listas estén bajo
continua revisión. Así, por ejemplo, en el año 2000 se eliminó el DDT de la lista de
plaguicidas prioritarios de la Comunidad Europea debido a la disminución de los
niveles de este compuesto tras su prohibición en 1972. Por otro lado, la EPA está
actualmente evaluando la posibilidad de introducir otros compuestos triazínicos como
el prometrín.
En muchas ocasiones, el empleo de pesticidas se realiza en dosis muy superiores a
las realmente necesarias. Esto, unido al hecho de que la degradación de muchos de
estos compuestos es difícil o imposible conduce a su acumulación en el medio
ambiente. Por otra parte, el carácter más o menos lipofílico de la mayoría de los
pesticidas posibilita su acumulación en los tejidos grasos de los animales, lo que
conduce a una biomagnificación a lo largo de la cadena trófica.
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Por último, hay que tener en cuenta que, al inducir la desaparición de unas especies determinadas mediante el empleo de plaguicidas se altera el ecosistema, pudiendo aparecer y desaparecer muchas otras especies en el mismo.
2.3. Clasificación de PesticidasLos pesticidas se pueden clasificar desde distintos tipos de vista.
a. Según su actividad biológica Insecticidas. Tóxicos para insectos.
Acaricidas. Tóxicos para ácaros.
Nematicidas. Tóxicos para los nematodos.
Fungicidas. Tóxicos para hongos.
Antibióticos. Inhiben el crecimiento de microorganismos.
Herbicidas. Atacan las malas hierbas.
Rodenticidas. Causan la muerte a ratones y otros roedores.
Avicidas. Causan la muerte a las aves.
Molusquicidas. Eliminan los moluscos.
Atrayentes y repelentes de insectos. Repelen a los insectos o los atraen para
provocar su destrucción.
b. Por su naturaleza química Organoclorados. Son insecticidas, herbicidas, fungicidas.
Organofosforados. Insecticidas.
Carbamatos. Insecticidas, herbicidas.
Derivados de la urea. Herbicidas.
Compuestos heterocíclicos. Herbicidas.
Compuestos inorgánicos. Acciones diversas.
c. Por su toxicidad Supertóxicos. DL50 < 5mg/Kg
Extremadamente tóxicos. DL50 5-50mg/kg
Muy tóxicos. DL50 50-500 mg/kg
Moderadamente tóxicos. DL50 500 - 5000mg/kg
Ligeramente tóxicos. DL50 5 - 15gr/Kg
Prácticamente no tóxicos. DL50 > 15 gr/Kg.
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Siendo DL50 la toxicidad relativa de los plaguicidas. Es la dosis letal media, que se
corresponde con la cantidad de plaguicida capaz de causar la muerte al 50% de los
individuos que constituyen el lote del ensayo.
En la Figura 3, se muestras la toxicidad relativa de algunos plaguicidas
organofosforados y organoclorados.
Fuente: Sánchez y otros, 1985 citado por INFOAGRO, 2002.
Los plaguicidas son muy numerosos y presentan composiciones muy variables. Dentro
de los orgánicos se encuentran: los derivados halogenados, compuestos
organofosforados, carbamatos, derivados de la urea y tiourea, y compuestos
heterocíclicos. Como inorgánicos: insecticidas fluorados, insecticidas arsenicales,
fungicidas inorgánicos, y fumigantes halogenados alifáticos.
2.3.1. HerbicidasLos herbicidas son el tipo de pesticidas más comúnmente empleados en la actualidad,
representando alrededor del 50% del consumo total de plaguicidas.
ClasificaciónLos criterios más empleados para la clasificación de los herbicidas son los basados en
su modo de acción y en su estructura química.
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Así, por ejemplo, atendiendo al modo de penetración del herbicida en la planta,
podemos dividirlos en tres grandes grupos:
a. herbicidas que, por poseer un cierto carácter hidrofílico pueden penetrar en la
planta por absorción a través de sus raíces y, por tanto, pueden aplicarse
directamente al suelo.
b. herbicidas que, al ser más apolares, penetran a través de las hojas de las
plantas, siendo su modo de aplicación más habitual la fumigación.
c. herbicidas que, dadas sus propiedades, pueden absorberse tanto a través de
las raíces como de las hojas, por lo que pueden aplicarse directamente sobre
el suelo o bien fumigarlos sobre las hojas.
Dentro de estos grupos, los herbicidas se dividen en función de su mecanismo de
acción, como puede ser la inhibición de la fotosíntesis (triazinas o fenilureas), la
estimulación descontrolada del crecimiento de la planta (derivados del ácido
fenoxiacético) o herbicidas que afectan al metabolismo de los ácidos grasos
(tiocarbamatos).
En la Figura 4, puede verse una clasificación de los herbicidas en función de su
mecanismo de acción preferente:
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Fuente: Carmen, 2009.
Por otro lado, si se atiende a la estructura química, los herbicidas se pueden clasificar
en:
Compuestos organofosforados, derivados del ácido fosfórico, se utilizan en la
defensa de un gran número de cultivos actuando a través de las hojas del
vegetal.
Cabe destacar que su uso más habitual es como insecticidas y que actúan
inhibiendo la transmisión del impulso nervioso, pueden afectar al ser humano,
por lo que hay que tomar una serie de precauciones a la hora de trabajar con
este tipo de compuestos. Entre los ejemplos más característicos se encuentran
el butamifos y el glifosat.
Derivados de la urea, como las fenilureas, cuya acción herbicida se debe
fundamentalmente a la inhibición de la fotosíntesis y, por lo general, son poco
tóxicos. Entre los más utilizados se encuentran el linurón, el monurón y el
fenurón.
Derivados del ácido fenoxiacético, que se caracterizan por ser los herbicidas de
menor toxicidad para los animales y el ser humano, pero tienen el
inconveniente de ser muy poco selectivos. Al poseer una estructura similar a la
de las auxinas (hormonas de crecimiento vegetal), son capaces de inducir un
crecimiento descontrolado de la planta, que conduce a su muerte. Ejemplos
típicos de esta familia son el 2,4-D y el 2, 4, 5 -T.
Compuestos bipiridínicos, se utilizan fundamentalmente para erradicar las
malas hierbas del terreno antes de la siembra del cultivo. Son herbicidas muy
poco selectivos que actúan induciendo reacciones fotoquímicas en la planta
que conducen a la formación de radicales libres. Los herbicidas más
representativos de esta familia son el diquat y el paraquat.
Compuestos fenólicos, se han utilizado ampliamente para el control de las
malas hierbas de hoja ancha, al actuar por contacto a través de las hojas. Los
compuestos fenólicos más utilizados han sido el dinoseb y el pentaclorofenol, si
bien el empleo más habitual de este último lo constituye la protección de los
bosques contra la acción de gusanos filiformes y otros insectos.
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Nitroanilinas como el trifluralín se utilizan frecuentemente en el control de
gramíneas en cultivos de algodón, girasol, hortalizas y plantas ornamentales.
Carbamatos y tiocarbamatos como el cloroprofam y el barbam se caracterizan
por su baja persistencia en el terreno y su baja toxicidad para los animales
superiores, por lo que se han usado ampliamente como herbicidas,
fundamentalmente en el control de las gramíneas.
Por último, los compuestos triazínicos se encuentran entre los herbicidas más
utilizados en la protección de cultivos como el maíz, café, cítricos, sorgo, etc.
Son herbicidas inhibidores de la fotosíntesis que pueden actuar tanto por
contacto con las hojas como a través de las raíces.
TriazinasLas s-triazinas son un grupo de herbicidas que poseen una estructura común basada
en un anillo triazínico (Figura 5):
Fuente: Carmen, 2009.
Son compuestos sólidos de baja presión de vapor a temperatura ambiente que se
descomponen a temperaturas próximas a los 150ºC. Su polaridad varía en función de
la naturaleza de los distintos sustituyentes del anillo triazínico, fundamentalmente del
sustituyente en la posición 2 y de la simetría de la molécula. La solubilidad en agua de
estos compuestos está estrechamente relacionada con su polaridad, siendo mayor en
el caso de las 2-metoxitriazinas y de las 2-hidroxitriazinas, y menor en las 2-
tiometiltriazinas y las 2-clorotriazinas. Además, la solubilidad disminuye
considerablemente en el caso de las triazinas simétricas.
En el Cuadro 4, se recogen algunas de las triazinas más comunes, su nombre
comercial y sus sustituyentes.
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Cuadro 4. Valores de LD50 de triazinas (mg/Kg)
TRIAZINA LD50(Mg/Kg)
Ametrín 508 (machos) – 590 (hembras)
Anilazina >5000
Atrazina 1750
Cianazina 182 – 380 (ingesta oral)
Prometón 2160 – 2980 (ingesta oral)
Prometrín 3750
Propazina >5000
Simazina 5000
Simetrín 1830
Terbutilazina >5000
Terbutrín >5000
Trietazina 1750
Fuente: Carmen, 2009.
2.3.2.Fungicidas
ClasificaciónAl igual que en el caso de los herbicidas, los criterios más empleados para la
clasificación de los fungicidas tienen en cuenta tanto el modo de acción como la
estructura química de los mismos.
Así, por ejemplo, atendiendo al modo de acción, es posible dividir los fungicidas en
nueve grandes grupos:
Inhibidores de la síntesis de ácidos nucléicos: fenilamidas, hidroxi-2-
aminopirimidinas, compuestos heteroaromáticos (isotiazolonas, isoxazoles) y
algunos ácidos carboxílicos.
Fungicidas que dificultan el proceso de mitosis celular: benzimidazoles,
tiofanatos, N-fenilcarbamatos, benzamidas y algunas fenilureas.
Inhibidores de la respiración celular: pirimidinaminas, carboxamidas,
dinitroanilinas, compuestos organoestánnicos.
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Inhibidores de la síntesis de aminoácidos y proteínas: anilinopirimidinas y
algunos antibióticos (tetraciclina, estreptomicina, ácido enopiranurónico,
kasugamicina).
Inhibidores de la transducción: quinolinas, fenilpirroles, dicaboximidas.
Inhibidores de la síntesis de la membrana bilipídica: dicarboximidas, ditiolanos,
fosfotiolatos, diazoles, carbamatos.
Inhibidores de la síntesis de colesterol: triazoles, morfolinas, piperidinas,