Plaguicidas organofosforados en el agua subterránea del transecto Mérida-Progreso, Yucatán

Abstract

Debido a su impacto negativo en la calidad del agua y en los ecosistemas terrestre y acuático, la presencia de plaguicidas en el agua subterránea se ha convertido en un tema de interés social para las agencias de protección ambiental en todo el mundo. México se encuentra entre los cuatro países latinoamericanos que más utiliza plaguicidas, siendo los organofosforados los más aplicados. La alta toxicidad de estas sustancias radica en que inhiben la actividad de la enzima acetilcolinesterasa, generando efectos nocivos en los sistemas, nervioso, inmunológico, respiratorio, endocrino y reproductivo de los humanos y otros seres vivos. En este escenario, el estado de Yucatán, localizado en el sureste de México, con un acuífero kárstico, enfrenta actualmente un serio problema de contaminación del agua subterránea, única fuente de abastecimiento, generado por la descarga aguas residuales de origen industrial, agropecuario y doméstico. El objetivo de esta investigación fue evaluar la presencia de los plaguicidas organofosforados en el agua subterránea y su movilidad en suelo del transecto Mérida-Progreso, Yucatán. Con este fin, se realizó una evaluación del comportamiento espacio-temporal de la contaminación por plaguicidas organofosforados, mediante un muestreo en 28 pozos de observación y 8 piezómetros brotantes, distribuidos en el área de estudio, durante las temporadas de lluvias, nortes y secas de 2014 a 2015. Los datos obtenidos en el monitoreo se sometieron a un manejo estadístico que incluyó un análisis descriptivo y multifactorial, para a caracterizar la presencia espacial y temporal de los plaguicidas estudiados y se generaron mapas de isoconcentraciones mediante Sistemas de Información Geográfica (SIG). Para caracterizar la movilidad de los plaguicidas seleccionados, que define su comportamiento ambiental, se utilizaron muestras de suelo de cuatro comisarias: Komchén, Xcanatún, Chablekal y Mocochá, localizadas en el norte de la Ciudad de Mérida, para determinar los coeficientes de adsorción (Kd) y de carbón orgánico (KCO) correspondientes, siguiendo la directiva 106 de la OCDE (OCDE 2000). Los datos se ajustaron a los modelos de Henry, Langmuir y Freundlich para calcular los coeficientes de adsorción y determinar el modelo que mejor describe el comportamiento de los plaguicidas en el suelo del área de estudio. Los plaguicidas seleccionados, se determinaron mediante extracción en fase sólida y cromatografía de gases, en las muestras de agua y suelo. Los plaguicidas se detectaron indistintamente en pozos localizados dentro y fuera de la zona urbana, a diferentes profundidades de la columna de agua: en agua somera, en el espesor de agua dulce y en el espesor de agua salada a mayor profundidad. La temporada de lluvia presentó la mayor frecuencia de detección. Durante la temporada de lluvias y nortes las concentraciones máximas se localizaron el espesor de agua dulce y somero, que se utiliza para abastecer a la población, alcanzando también la zona costera. Durante la temporada de secas las concentraciones máximas del dimetoato, paratión metílico y diazinón se registraron en los pozos de la zona de descarga en la costa, que puede verse afectada por las concentraciones de plaguicidas organofosforados detectados. El análisis multifactorial y los mapas de isoconcentraciones mostraron las implicaciones de la heterogeneidad del acuífero kárstico en flujo de agua subterránea y la distribución de los plaguicidas. Las concentraciones determinadas en el área de estudio están por encima de los valores de referencia establecidos por las agencias reguladoras de Estados Unidos y la Unión Europea en dos órdenes de magnitud. El modelo de Freundlich fue el que mejor representó el comportamiento de los sistemas de adsorción estudiados. Los valores de los coeficientes de adsorción Kf y KCO, indicaron que los cuatro plaguicidas estudiados tienen débil adsorción y alta movilidad en el suelo del sitio de estudio, lo que representa un alto riesgo de contaminación para el acuífero. Los resultados derivados de esta investigación serán útiles en el diseño de medidas tendientes a la gestión sustentable del sistema suelo-agua y al desarrollo de nuevas investigaciones sobre el comportamiento de plaguicidas en la zona no saturada y en el agua subterránea, en regiones con acuíferos kársticos, como el de la Península de Yucatán.