Pesticide distribution and ecotoxicological risk in the Ayuquila-Armería river

Abstract

Pesticides make an important contribution to increased global agricultural production; however, their intensive use represents a risk to biota in both the short and long terms. The physical and chemical characteristics of these compounds, as well as their versatility in agricultural, domestic, and public health use, have led them to become widely present in the environment. The objectives of this study were to evaluate the spatiotemporal distribution of pesticides in the surface water of the Ayuquila-Armería river and to conduct an ecotoxicological risk assessment in algae, macroinvertebrates, and fish. The presence of 11 analytes was determined, being λ-cyhalothrin, ametrine, and malathion the pesticides with highest concentrations, and carbendazim, malathion, and glyphosate those with the highest frequency of detection (> 70 %). The number of pesticides detected per sample presented no significant temporal differences, and there was no significant effect of the crops or vegetation adjacent to the study sites on the number of pesticides detected per sample. The sampling conducted in November 2019 (wet season) presented the greatest difference in concentrations of most pesticides, compared to the other samplings. The ecotoxicological risk assessment showed that the macroinvertebrates (Daphnia magna) are the most vulnerable to the concentrations of pesticides in surface water, followed by fish and algae. Regulation of the importation, trade, and management of malathion and λ-cyhalothrin is crucial in order to reduce the presence of their residues and the risks associated with them.

Evaluación del Riesgo Ambiental y a la Salud Humana Asociados a Altas Concentraciones de Plaguicidas en la Cuenca del Río Ayuquila Jalisco

“…10899 nivel mundial, debido al gran número de factores que influyen en su determinación, tales como los sitios de muestreo, tamaño de muestra, uso de pesticidas en la región de análisis, entre otros; sin embargo, los reportes coinciden de manera generalizada mostrando que en el 50% de las muestras analizadas se detectada al menos un pesticida (Deknock et al, 2019;Leyva Morales et al, 2017). A partir de estos porcentajes de frecuencia y considerando los factores de influencia, fue revelador encontrar al malatión como el plaguicida mayormente detectado en el estudio (≥ 40% durante los tres años) que si bien es considerado un insecticida actualmente autorizado y recomendado por el Centro Nacional de Prevención de Enfermedades de México Programas y Control de Enfermedades (CENAPRECE 2019) para el control de insectos vectores de la enfermedad del dengue mediante la fumigación del mismo (Rodríguez-Aguilar et al, 2022), la cantidad de residuos de Malatión dispersos en el medio ambiente aunado a la combinación con otros pesticidas y/o contaminantes emergentes presentes pueden desencadenar relaciones toxicológicas para el medio ambiente y la salud pública que son generalmente desconocidas hasta el momento (Tudi et al, 2021;Vasquez et al, 2014). Así mismo, la Tabla 2 concentra las concentraciones promedio detectadas de cada uno de los plaguicidas durante 2015 al 2017 por sitio de muestreo; encontrándose en un rango de 12.16 hasta 2005.…”

“…Por esta razón es que en la últimas decadas se ha incrementado el número de investigaciones que evidencian la presencia de plaguicidas en diversos cuerpos de agua (Deknock et al, 2019;Derbalah et al, 2019;Yang et al, 2018). Particularmente, la cuenca del río Ayuquila-Armería ubicada entre los estados de Jalisco y Colima en la zona occidental de la República Mexicana (Figura 1), conformada por las corrientes de los ríos Ayuquila y Tuxcacuesco, originadas en la Sierra de Quila , que confluyen en la corriente del río Armería, drenando alrededor de 9864 km 2 recorriendo 321km desde su nacimiento hasta su desembocadura en Boca de Pascuales en el estado de Colima (Rodríguez-Aguilar et al, 2022). La importancia de este cuerpo de agua se centra en la extensa biodiversidad que alberga, incluyendo 12 especies acuáticas endémicas de la zona, aunado a su uso en el riego de los valles, donde se estima que el 74% del agua se utiliza en actividades agrícolas, 20% para uso doméstico, 3% en industria y el 3% restante para usos múltiples (Iverson & Dervan, 2018).…”