Afectaciones al medio ambiente

Los pesticidas, que están asociados con la disfunción endocrina, la desregulación inmunológica y el cáncer, son fuentes generalizadas de contaminación del agua potable. El estado de Paraná tiene una población de 11 millones, es el segundo productor de granos más grande de Brasil y es un consumidor líder de pesticidas. En este estudio, analizamos el alcance de la contaminación del agua potable por 11 pesticidas probados, probables o potencialmente cancerígenos (alacloro, aldrín-dieldrín, atrazina , clordano , DDT-DDD-DDE, diuron, glifosato-AMPA, lindano-?-HCH, mancozeb-ETU, molinato y trifluralina) en 127 municipios productores de granos del estado de Paraná. Se encontró una gran contaminación del agua potable, incluidos pesticidas heredados como aldrin-dieldrin (media 0,047 ppb), DDT-DDD-DDE (media: 0,07), clordano (media: 0,181) y lindano-HCH (media: 2,17). La mayoría de los municipios se encontraban significativamente por encima de los límites máximos para cada uno de los plaguicidas actualmente permitidos (67% para alacloro, 9,44% para atrazina, 96,85% para diurón, 100% para glifosato-AMPA, 80,31% para mancozeb-ETU, 91,33% para molinato y 12,6% para trifluralina). El 97 % de los municipios presentó una suma de todos los plaguicidas en niveles significativamente superiores (189,84 ppb) a los límites preconizados por la Unión Europea (<0,5 ppb). Utilizando la concentración media de plaguicidas en el agua (ppb), la población expuesta de cada municipio y el riesgo de cáncer de referencia por plaguicidas, estimamos el número mínimo de casos de cáncer atribuibles al agua potable contaminada con plaguicidas durante el período (total de 542 casos) . Más del 80 % se atribuyeron a mancozeb-ETU y diurón. Los casos atribuibles a glifosato-AMPA y diurón se correlacionaron fuertemente con el total de casos de cáncer en el mismo período (R = 0,8117 y 0,8138, respectivamente), así como con los casos de cáncer de mama (R = 0. 7695 y 0,7551, respectivamente). La contaminación del agua se correlacionó significativamente con la suma de los casos de cáncer estimados para los 11 pesticidas detectados en cada ciudad (R = 0,58 y p < 0,0001). Estos hallazgos revelan una extensa contaminación del agua potable en el estado de Paraná y sugieren que la contaminación puede aumentar el riesgo de cáncer en esta región.

Pesticides, which are associated with endocrine dysfunction, immunological dysregulation, and cancer, are widespread sources of drinking water contamination. The state of Paraná has a population of 11 million, is the second largest grain producer in Brazil and is a leading consumer of pesticides. In this study, we analyzed the extent of drinking water contamination from 11 proven, probable, or potentially carcinogenic pesticides (alachlor, aldrin-dieldrin, atrazine, chlordane, DDT-DDD-DDE, diuron, glyphosate-AMPA, lindane-?-HCH, mancozeb-ETU, molinate, and trifluralin) in 127 grain-producing municipalities in the state of Paraná. Extensive contamination of drinking water was found, including legacy pesticides such as aldrin-dieldrin (mean 0.047 ppb), DDT-DDD-DDE (mean: 0.07), chlordane (mean: 0.181), and lindane-HCH (mean: 2.17). Most of the municipalities were significantly above the maximum limits for each one of the currently allowed pesticides (67% for alachlor, 9.44% for atrazine, 96.85% for diuron, 100% for glyphosate-AMPA, 80.31% for mancozeb-ETU, 91.33% for molinate, and 12.6% for trifluralin). Ninety-seven percent of municipalities presented a sum of all pesticides at levels significantly above (189.84 ppb) the European Union preconized limits (<0.5 ppb). Using the mean pesticide concentration in water (ppb), the exposed population for each municipality, and the benchmark cancer risk for pesticides, we estimated the minimum number of cancer cases attributable to pesticide-contaminated drinking water during the period (total of 542 cases). More than 80% were attributed to mancozeb-ETU and diuron. Glyphosate-AMPA and diuron-attributable cases strongly correlated with the total cancer cases in the same period (R = 0.8117 and 0.8138, respectively) as well as with breast cancer cases (R = 0.7695 and 0.7551, respectively). Water contamination was significantly correlated with the sum of the estimated cancer cases for all 11 pesticides detected in each city (R = 0.58 and p < 0.0001). These findings reveal extensive contamination of drinking water in the state of Paraná and suggest that contamination may increase the risk of cancer in this region.

Los pesticidas son una parte integral en el mantenimiento de la agricultura y la productividad hortícola y juegan un papel vital en satisfacer las crecientes necesidades de alimentos, fibra y combustible de la creciente población. A nivel mundial, los pesticidas organofosforados (OPP, por sus siglas en inglés) se encuentran entre los pesticidas más comunes utilizados debido a su alta eficiencia y persistencia relativamente baja en el medio ambiente. Sin embargo, estudios recientes han reportado problemas debido al uso de pesticidas, por ejemplo , contaminación por foratos de ecosistemas acuáticos (agua dulce y subterránea), sedimentos, frutas y vegetales, y cultivos forrajeros . Esta revisión destaca muchos casos en los que se ha detectado forato por encima de su respectivo límite máximo de residuos .valores. Los pesticidas organofosforados, incluido el forato, tienen impactos negativos tanto en el medio ambiente como en la salud humana. Las preocupaciones ecológicas y de salud pública de la utilización recurrente de pesticidas han alentado la investigación relacionada con el destino ambiental de los pesticidas. La biorremediación es un enfoque eficaz, ecológico y financieramente viable para la descontaminación y degradación de los OPP tóxicos del medio ambiente, en comparación con los enfoques fisicoquímicos costosos, poco ecológicos y lentos, que conducen a la generación de subproductos de mayor toxicidad. Los investigadores han reconocido que una amplia gama de microbios, principalmente bacterias, pueden degradar este pesticida extremadamente peligroso. Por lo tanto, esta revisión analiza los escenarios actuales de pesticidas, especialmente la contaminación por foratos, su toxicidad, biodegradación y productos metabólicos.a través de comunidades bacterianas , tanto en la India como a nivel mundial. También se resumen las publicaciones más recientes y actualizadas sobre el uso, la contaminación y la aplicación bacteriana de la degradación del forato. Este artículo ofrece a las organizaciones nacionales e internacionales de seguridad alimentaria y a las autoridades de salud pública la capacidad de participar en la prevención de los riesgos asociados con el uso de alimentos y productos nutricionales contaminados con plaguicidas de forato extremadamente tóxicos. Este artículo también permitiría a los investigadores desarrollar métodos integrales y sostenibles para remediar de manera efectiva los ambientes contaminados con pesticidas. En conclusión, se prevé que la aplicación exitosa de comunidades bacterianas para la degradación del forato ayudaría a comprender mejor el destino y la persistencia de dichos contaminantes tóxicos.

Pesticides are an integral part in maintaining agriculture and horticultural productivity and play a vital role in meeting the increasing food, fiber, and fuel needs of the growing population. Globally, organophosphate pesticides (OPPs) are among the most common pesticides used due to their high proficiency and relatively low persistence in the environment. However, recent studies have reported problems due to pesticide use, e.g., phorate contamination of aquatic ecosystems (fresh and groundwater), sediments, fruits and vegetables, and forage crops. This review highlights many cases where phorate has been detected above its respective maximum residue limit values. Organophosphate pesticides, including phorate, have negative impacts on both the environment and human health. The ecological and public health concerns of recurrent pesticide utilization have encouraged the research related to environmental fate of pesticides. Bioremediation is an effective, eco-friendly, and financially viable approach for the decontamination and degradation of toxic OPPs from the environment, compared to the costly, unecological, and time-consuming physicochemical approaches, which lead to the generation of byproducts of higher toxicity. Researchers have recognized that a wide range of microbes, mainly bacteria, can degrade this extremely hazardous pesticide. Therefore, this review discusses the present pesticide scenarios, especially phorate contamination, its toxicity, biodegradation, and metabolic products via bacterial communities, both in India and globally. The latest and up-to-date literatures on the use, contamination, and bacterial application of phorate degradation are also summarized. This article offers national and international food safety organizations and public health authorities the ability to be involved in preventing the risks associated with the use of food and nutrition products contaminated with extremely toxic phorate pesticide. This article would also enable researchers to develop comprehensive and sustainable methods to effectively remediate pesticide-contaminated environments. In conclusion, it is envisaged that the successful application of bacterial communities for degradation of phorate would help in understanding the fate and persistence of such toxic pollutants in a better way.

La aplicación excesiva de pesticidas para controlar plagas y malezas conduce a la contaminación de cuerpos de agua y problemas de salud para los consumidores. El presente estudio fue diseñado para investigar la concentración de pesticidas en el agua cruda originada en el río Marun, así como en el agua tratada de la planta de tratamiento de agua potable en la ciudad de Behbahan. Se evaluó la eficiencia de cada proceso de tratamiento. Además, se evaluaron los riesgos para la salud causados por pesticidas detectables para los consumidores de agua tratada. Los contaminantes objetivo se extrajeron mediante microextracción líquido-líquido de gotas y se detectaron mediante un cromatógrafo de gases-espectrofotómetro de masas. Los resultados mostraron concentraciones medias relativamente altas de plaguicidas organofosforados que oscilaban entre 0,87 y 3,229 μg/L en el agua del río y bajas concentraciones de plaguicidas organoclorados, excepto el 1,3-dicloropropeno con una concentración de 3,58 μg/L. El alaclor tenía una concentración bastante alta (2,44 μg/L) en el agua del río. La concentración de pesticidas en el agua potable se había reducido a una cantidad aceptable. La mayor parte de la remoción de pesticidas ocurrió en unidades de coagulación-floculación y filtración rápida en arena (87 %) debido a la naturaleza hidrofóbica de los pesticidas y al uso de GAC en la unidad de filtración. Con base en las estimaciones de la evaluación de riesgos, el cociente de peligro total (THQ) para todos los pesticidas fue mucho menor que uno. El valor de THQ fue mayor en personas más jóvenes y niños para todos los plaguicidas administrados. El valor más alto de THQ en niños fue de 0,2, que se atribuyó al aldrín. De manera similar, el riesgo carcinogénico (CR) de aldrin para niños y adolescentes estuvo en el rango inseguro (más de 10-4) mientras que el CR para otros compuestos objetivo en todos los grupos de edad fue insignificante (10-4-10-6 o menos). ). La alta concentración de pesticidas en el agua del río podría ser preocupante y, por lo tanto, la venta y el uso de pesticidas, especialmente los prohibidos, deberían estar más regulados.

Excessive application of pesticides to control pests and weeds leads to contaminating bodies of water and health problems for consumers. The present study was designed to investigate the concentration of pesticides in raw water originated from the Marun River as well as the treated water of the drinking water treatment plant in Behbahan City. The efficiency of each treatment process was evaluated. Moreover, the health risks caused by detectable pesticides for consumers of treated water were assessed. The target pollutants were extracted using droplet liquid-liquid microextraction and detected by a gas chromatograph-mass spectrophotometer. The results showed relatively high mean concentrations of organophosphate pesticides ranging from 0.87 to 3.229 μg/L in the river water and low concentrations of organochlorine pesticides, except for 1,3-dichloropropene with the concentration of 3.58 μg/L. Alachlor had a rather high concentration (2.44 μg/L) in the river water. The concentration of pesticides in the drinking water had been reduced to an acceptable amount. The major part of pesticides removal occurred in coagulation-flocculation and rapid sand filtration units (87 %) due to the hydrophobic nature of pesticides and the use of GAC in the filtration unit. Based on the risk assessment estimates, the total hazard quotient (THQ) for all the pesticides was much less than one. The value of THQ was higher in younger individuals and children for all the given pesticides. The highest value of THQ in children was 0.2 which was attributed to aldrin. Similarly, the carcinogenic risk (CR) of aldrin for children and teenagers was in the unsafe range (more than 10−4) while the CR for other target compounds in all the age groups was negligible (10−4-10−6 or less). The high concentration of pesticides in the river water might be concerning and therefore selling and using pesticides, especially the banned ones, should be more regulated

La utilización excesiva y desorganizada de pesticidas ha tenido impactos negativos en el suelo y el agua en niveles más altos. Los pesticidas son una clase importante de compuestos orgánicos persistentes con alta resistencia a la biodegradación natural y una mayor tendencia a la bioacumulación. Los graves peligros para la salud impuestos a los organismos vivos obstaculizan el ecosistema y conducen a problemas de salud crónicos e irreversibles. El método fotocatalítico se reporta como una alternativa potencial con una variedad de técnicas y materiales que son más seguros, fáciles, duraderos, rentables y eficientes. Los nanomateriales juegan un papel clave en este dominio debido a su versatilidad. En particular, los materiales nanoestructurados de formas organizadas y propiedades morfológicas han ganado una enorme atención en la investigación y las aplicaciones en tiempo real. Específicamente, los nanomateriales como los nanotubos, las nanovarillas y los nanocables tienen propiedades únicas y una estructura anisotrópica que los hace más adecuados para el tratamiento de desechos de pesticidas con fotocatálisis. Está surgiendo una variedad de métodos y materiales de ajuste para mejorar la actividad de los nanocatalizadores a base de titanio y zinc en los métodos de remediación. En el presente artículo, se eligen cuatro pesticidas, a saber, atrazina, clorpirifos, paraquat y naftaleno debido a su ocurrencia y uso común en aplicaciones agrícolas. Estos pesticidas son altamente tóxicos y necesitan atención especial para explorar métodos de remediación apropiados. El informe también detalla las últimas innovaciones reportadas por varios estudios de investigación en la exploración del potencial de nanopartículas especialmente sintetizadas para la eliminación fotocatalítica de pesticidas contaminantes del medio ambiente. Para los nanomateriales híbridos a base de zinc, la desintegración máxima notificada fue del 99 %, 98 %, 73,3 % y 92,3 % para atrazina, clorpirifos, paraquat y naftaleno, respectivamente.

The excessive and unorganised utilisation of pesticides have posed negative impacts on soil and water at higher levels. Pesticides are a major class of persistent organic compounds with high resistance to natural biodegradation and enhanced tendency to bio accumulate. The severe health hazards imposed on the living organisms hinder the ecosystem and lead to chronic and irreversible health issues. Photocatalytic method is reported as a potential alternative with a variety of techniques and materials that are safer, easier, durable, cost-effective and efficient. Nanomaterials play a key role in this domain due to their versatility. In particular, nanostructured materials of organized shapes and morphological properties have gained enormous attention in research and real-time applications. Specifically, nanomaterials like nanotubes, nanorods and nanowires have unique properties and anisotropic structure that make them more suitable for treating pesticide wastes with photocatalysis. Variety of tuning methods and materials are emerging to enhance the activity of titanium and zinc based nanocatalysts in remediation methods. In the present article, four pesticides, namely, atrazine, chlorpyrifos, paraquat and naphthalene are chosen due to their common occurrence and usage in agricultural applications. These pesticides are highly toxic and need special attention to explore appropriate remediation methods. The report also details the latest innovations reported by several research studies in exploring the potential of specially synthesised nanoparticles for photocatalytic removal of pesticide pollutants from environment. For zinc-based hybrid nanomaterials, the maximum disintegration reported were 99%, 98%, 73.3% and 92.3% for atrazine, chlorpyrifos, paraquat and naphthalene, respectively.

Los efectos indirectos de los herbicidas pueden tener graves consecuencias sobre los organismos y el funcionamiento de los ecosistemas. La deriva del rociado y la erosión por el viento y el agua distribuyen herbicidas ampliamente en áreas no cultivadas, y los efectos sobre la biodiversidad y las interacciones de la red alimentaria desencadenan más cambios en el ecosistema. Un creciente cuerpo de evidencia se ocupa de los efectos de los herbicidas en las enfermedades de los cultivos y su influencia en los procesos naturales de biocontrol. Las interacciones de los efectos de los herbicidas con los factores climáticos y otras tensiones ambientales son cada vez más importantes. Existe una brecha de conocimiento en la evaluación de la exposición y la situación del efecto en condiciones reales de las consecuencias tardías de aplicaciones anteriores de herbicidas, aplicaciones múltiples e interacciones con otras clases de pesticidas dentro de una temporada y a largo plazo. Con frecuencia, los impactos de los herbicidas no se pueden separar de la confusión con las prácticas de manejo del suelo, como la labranza y la rotación de cultivos. La gran cantidad de formulaciones y mezclas de herbicidas disponibles, y la información inadecuada sobre sus ingredientes, dificultan el análisis de los efectos ambientales.

Indirect effects of herbicides can have severe consequences on organisms and ecosystem functioning. Spray drift and erosion by wind and water distribute herbicides widely in noncrop areas, and effects on biodiversity and food web interactions trigger further ecosystem changes. An increasing body of evidence deals with herbicide effects on crop diseases and their influence on natural biocontrol processes. Interactions of herbicide effects with climatic factors and other environmental stresses are increasingly important. There is a knowledge gap in assessing the exposure and effect situation under real-world conditions of delayed consequences of previous herbicide applications, multiple applications, and interactions with other pesticide classes within a season and long term. Often, herbicide impacts cannot be separated from confounding with soil management practices such as tillage and crop rotation. The sheer number of available herbicide formulations and mixtures, and inadequate information on their ingredients, make an analysis of environmental

El lindano persiste en el medio ambiente y se bioacumula como pesticida organoclorado y puede presentar riesgos para los entornos ecológicos y la salud humana. Para explorar la toxicidad a largo plazo y los mecanismos subyacentes del lindano,Caenorhabditis eleganscomo modelo animal para el estudio toxicológico. Los indicadores de estrés oxidativo fisiológico y apoptosis celular se examinaron en nematodos expuestos de forma crónica a concentraciones de lindano relevantes para el medio ambiente (0,01–100 ng/L). Los datos sugirieron que la exposición al lindano en dosis superiores a 0,01 ng/L indujo efectos fisiológicos adversos en C. elegans. Se observaron aumentos significativos en la producción de ROS y la acumulación de lipofuscina en 100 ng/L de nematodos expuestos al lindano, lo que sugiere que la exposición al lindano indujo estrés oxidativo en los nematodos. La exposición a 10–100 ng/L de lindano también aumentó significativamente el número promedio de cadáveres de células germinales, lo que indica apoptosis celular inducida por lindano en C. elegans . Además, la exposición crónica a 100 ng/L de lindano influyó significativamente en la expresión de genes relacionados con el estrés oxidativo y la apoptosis celular (p. ej., genes isp-1, sod-3, ced-3 y cep-1 ). Estos resultados indicaron que el estrés oxidativo y la apoptosis celular podrían desempeñar un papel importante en la toxicidad inducida por el lindano en los nematodos.

Lindane persists in the environment and bioaccumulates as an organochlorine pesticide and can pose risks to ecological environments and human health. To explore the long-term toxicity and underlying mechanisms of lindane, Caenorhabditis elegans was chosen as an animal model for toxicological study. The indicators of physiological, oxidative stress and cell apoptosis were examined in nematodes chronically exposed to environmentally relevant concentrations of lindane (0.01–100 ng/L). The data suggested that exposure to lindane at doses above 0.01 ng/L induced adverse physiological effects in C. elegans. Significant increases of ROS production and lipofuscin accumulation were observed in 100 ng/L of lindane-exposed nematodes, suggesting that lindane exposure induced oxidative stress in nematodes. Exposure to 10–100 ng/L of lindane also significantly increased the average number of germ cell corpses, which indicated cell apoptosis induced by lindane in C. elegans. Moreover, chronic exposure to 100 ng/L lindane significantly influenced the expression of genes related to oxidative stress and cell apoptosis (e.g., isp-1, sod-3, ced-3, and cep-1 genes). These results indicated that oxidative stress and cell apoptosis could play an important role in toxicity induced by lindane in nematodes.

El fungicida carbendazim y el insecticida clorpirifos se usan juntos con frecuencia para proteger varios cultivos de frutas y hortalizas en China. En dosis altas, la carbendazim es un carcinógeno conocido, mientras que el clorpirifos tiene potencial neurotóxico, pero la toxicidad combinada de estos dos compuestos no se ha investigado sistemáticamente. En este estudio, examinamos los efectos separados y combinados de estos compuestos en el desarrollo embrionario del pez cebra . El LC 50los valores de carbendazim y clorpirifos a las 96 h post-fertilización (hpf) fueron 0,89 mg/L y 3,83 mg/L, respectivamente. Carbendazim aumentó de forma dependiente de la dosis la frecuencia de movimiento espontáneo de la cola de 24 embriones hpf, la tasa de eclosión de 48 embriones hpf y la tasa de mortalidad y deformidad de 96 embriones hpf, mientras que el clorpirifos aumentó la frecuencia cardíaca de 48 embriones hpf, así como la mortalidad. y tasa de deformidad de 96 embriones hpf. La exposición mixta a una relación de concentración equipotente (Mix1) y a la relación de los límites máximos de residuos para frutas típicas (manzanas) (Mix2) reveló efectos sinérgicos significativos sobre la letalidad .a 96 hpf dentro del rango de niveles de efecto de 0%–90%. Por el contrario, hubo un efecto antagónico de la relación de concentración equipotente sobre la letalidad en el rango de concentración del 90 % al 100 %, mientras que la relación en los límites máximos de residuos todavía mostró un efecto sinérgico. Mix1 mostró antagonismo en la tasa de eclosión en el rango de 0 % a 35 % y sinergia en el rango de 40 % a 100 %, mientras que Mix2 tuvo un efecto sinérgico en la tasa de eclosión en el rango de 0 % a 35 %, un efecto aditivo al 40 %, y un efecto antagónico a >40%. Ambas mezclas tuvieron un efecto sinérgico sobre la tasa de deformidad en todos los rangos de concentración. La carbendazim y el clorpirifos demuestran una toxicidad sinérgica para el desarrollo, lo que indica que se deben realizar evaluaciones de riesgos para la salud y el medio ambiente para varias combinaciones de estos agentes.

The fungicide carbendazim and the insecticide chlorpyrifos are frequently used together to protect various fruit and vegetable crops in China. At high doses, carbendazim is a known carcinogen while chlorpyrifos has neurotoxic potential, but the combined toxicity of these two compounds has not been systematically investigated. In this study, we examined the separate and combined effects of these compounds on zebrafish embryonic development. The LC50 values for carbendazim and chlorpyrifos at 96 h post-fertilization (hpf) were 0.89 mg/L and 3.83 mg/L, respectively. Carbendazim dose-dependently increased the spontaneous tail-wagging frequency of 24 hpf embryos, the hatching rate of 48 hpf embryos, and the mortality and deformity rate of 96 hpf embryos, while chlorpyrifos increased the heart rate of 48 hpf embryos as well as the mortality and deformity rate of 96 hpf embryos. Mixed exposure at an equipotent concentration ratio (Mix1) and at the ratio of maximum residue limits for typical fruits (apples) (Mix2) revealed significant synergistic effects on lethality at 96 hpf within the 0%–90% effect levels range. In contrast, there was an antagonistic effect of the equipotent concentration ratio on lethality in the 90%–100% concentration range, while the ratio at the maximum residue limits still showed a synergistic effect. Mix1 exhibited antagonism on hatching rate in the 0%–35% range and synergy in the 40%–100% range, while Mix2 had a synergistic effect on hatching rate in the 0%–35% range, an additive effect at 40%, and an antagonistic effect at >40%. Both mixtures had a synergistic effect on deformity rate over all concentration ranges. Carbendazim and chlorpyrifos demonstrate synergistic developmental toxicity, indicating that health and environmental risk assessments should be conducted for various combinations of these agents.

Antecedentes. Los pesticidas presentan riesgos generalizados para la salud humana y ambiental, pero los criterios de selección para los usuarios finales que tienen en cuenta las diferencias de riesgo entre los compuestos son escasos. Desarrollamos un sistema para clasificar los riesgos y peligros de los pesticidas con respecto a la salud humana y ambiental y producimos una lista mínima de pesticidas (menor riesgo). Métodos. Clasificamos 659 pesticidas por riesgos agudos y crónicos para la salud humana (p. ej., efectos respiratorios y cancerígenos) y por riesgos ambientales, incluida la biomagnificación y el agotamiento del ozono atmosférico y los riesgos para la vida acuática, la vida silvestre terrestre y los polinizadores. A partir de este análisis, elaboramos una guía para la selección de plaguicidas de menor riesgo. La clasificación de compuestos altamente peligrosos y de alto riesgo se ha probado en más de un millón de hogares agrícolas en los trópicos y en los programas de manejo integrado de plagas (MIP) de EE. UU. La clasificación completa, incluida la lista mínima de plaguicidas, se ha utilizado en el manejo del gusano cogollero ( Spodoptera frugiperda ) en África y Asia. Recomendaciones. Nuestro análisis desarrolló una guía independiente para la selección de pesticidas de menor riesgo. Al clasificar los pesticidas en uso actual contra el gusano cogollero en África, nuestra guía identificó productos químicos que son efectivos y de menor riesgo para la salud humana y ambiental. Argumentamos que a partir de nuestro sistema de clasificación se podría desarrollar una lista mínima de plaguicidas (menor riesgo), que satisfaga las necesidades de MIP. Interpretación. Hasta donde sabemos, nuestro análisis es el primero en proponer un método para implementar la idea de una lista mínima de pesticidas y el primero en delinear compuestos candidatos de menor riesgo. Los criterios actualmente aceptados para definir pesticidas altamente peligrosos no protegen adecuadamente a los transeúntes humanos, la vida acuática, la vida silvestre terrestre y los polinizadores.

Background. Pesticides present widespread risks to human and environmental health, yet selection criteria for end-users that factor in differences in risk between compounds are scant. We developed a system to classify pesticide risks and hazards with respect to human and environmental health and produce a minimum (lower risk) pesticide list. Methods. We classified 659 pesticides by acute and chronic risks to human health (eg, respiratory and carcinogenic effects) and by environmental risks, including biomagnification and atmospheric ozone depletion and risks to aquatic life, terrestrial wildlife, and pollinators. From this analysis, we produced a guideline for selection of lower risk pesticides. The classification of highly hazardous and high-risk compounds has been tested in more than a million farm households in the tropics, and in US integrated pest management (IPM) programmes. The full classification, including the minimum pesticide list, has been used in management of the fall armyworm (Spodoptera frugiperda) throughout Africa and Asia. Findings. Our analysis developed a stand-alone guideline for selection of lower risk pesticides. When classifying pesticides in current use against the fall armyworm in Africa, our guideline identified chemicals that are effective and of lower risk to human and environmental health. We argue that a minimum (lower risk) pesticides list, which meets IPM needs, could be developed from our classification system. Interpretation. As far as we are aware, our analysis is the first to propose a method for implementing the idea of a minimum pesticide list and the first to outline lower risk candidate compounds. Currently accepted criteria for defining highly hazardous pesticides do not adequately protect human bystanders, aquatic life, terrestrial wildlife, and pollinators.

Los plaguicidas organofosforados se utilizan ampliamente para el control de malas hierbas, enfermedades y plagas de cultivos. Por lo tanto, estos insecticidas persisten en los alrededores y por lo tanto provocan graves problemas de contaminación. Se ha descubierto que los pesticidas sintéticos, incluidos los insecticidas organofosforados, son tóxicos y/o peligrosos para una variedad de organismos, como la biota viva del suelo junto con valiosos artrópodos, peces, aves, seres humanos, animales y plantas. Los pesticidas organofosforados pueden descontaminarse rápidamente a través de la hidrólisis por exposición a la biosfera, que son responsables de verse significativamente influenciados por factores abióticos y/o bióticos. Los cultivos bacterianos aislados de varios lugares son las principales entidades en el medio ambiente con una capacidad única para descomponer diferentes plaguicidas organofosforados para su crecimiento. Además, una posible aplicación de cepas diseñadas para la biorremediación de organofosforados es de gran interés. En el capítulo actual, se discute la información publicada sobre el impacto de los organofosforados en el medio ambiente, los efectos tóxicos y los resultados disponibles de su degradación.

Organophosphate pesticides are extensively used for the control of weeds, diseases, and pests of crops. Hence, these insecticides persist in the environs and thereby cause severe pollution problems. Synthetic pesticides including organophosphates insecticides are found to be toxic and/or hazardous to a variety of organisms like living soil biota along with valuable arthropods, fish, birds, human beings, animals, and plants. Organophosphate pesticides might be decontaminated quickly through hydrolysis on exposure to biosphere, which are responsible to be significantly influenced by abiotic and/or biotic factors. The bacterial cultures isolated from various places are the major entities in the environment with a unique capability to break down different organophosphate pesticides for their growth. Additionally, a potential engineered strain(s) application for the bioremediation of organophosphate(s) is of great interest. In the current chapter, the published information on organophosphates impact on environment, toxic effects, and the available results of their degradation are discussed.

Los herbicidas del fotosistema II convencional (PSII) aplicados en la agricultura pueden plantear riesgos ambientales para los medios acuáticos. En respuesta a la detección frecuente de estos herbicidas en el área de captación de la Gran Barrera de Coral (GBR), transiciones hacia herbicidas "alternativos" ahora son ampliamente compatibles. Sin embargo, los valores de referencia de calidad del agua (WQGV) para herbicidas alternativos faltan y sus impactos ecológicos potenciales en las especies marinas tropicales son generalmente desconocidos. Para mejorar nuestra comprensión de los riesgos que plantean algunos de estos herbicidas alternativos en bajo condiciones tropicales, probamos los efectos de cuatro herbicidas en la ampliamente distribuida diatomea Chaetoceros muelleri. Los herbicidas PSII diurón, propazina y tebutiurón indujeron reducciones sustanciales tanto en los rendimientos cuánticos efectivos de 24 h (?F/Fm?) como en las tasas de crecimiento específicas de 3 días (SGR). Las concentraciones del efecto, que redujeron ?F/Fm? en un 50 % (EC50), oscilaron entre 4,25 µg L?1 de diurón a 48,6 µg L?1 de propazina, mientras que los EC50 para SGR fueron en promedio tres veces más altos, con un rango de 12,4 µg L?1 de diurón a 187 µg L?1 de tebutiurón. Nuestros resultados demostraron claramente que la inhibición de ?F/Fm? en PSII está directamente relacionada con un crecimiento reducido (R2 = 0,95) en esta especie, lo que respalda aún más la aplicación de la inhibición de ?F/Fm? como bioindicador válido de relevancia ecológica para los herbicidas PSII que podrían contribuir para derivar futuros WQGV. En contraste, SGR y ?F/Fm? de C. muelleri no respondieron al herbicida haloxifop en la concentración más alta probada (4570 µg L?1), lo que sugiere que haloxifop no parece suponer un riesgo para C. muelleri. Los umbrales de toxicidad (p. ej., concentraciones sin efecto; NEC) identificados en este estudio contribuirá a la derivación de WQGV marinos de alta confiabilidad para algunas alternativas herbicidas detectados en aguas GBR y apoyar futuras evaluaciones de los riesgos acumulativos de complejos mezclas de herbicidas comúnmente detectadas en aguas costeras.

Conventional photosystem II (PSII) herbicides applied in agriculture can pose significant environmental risks to aquatic environments. In response to the frequent detection of these herbicides in the Great Barrier Reef (GBR) catchment area, transitions towards ‘alternative’ herbicides are now widely supported. However, water quality guideline values (WQGVs) for alternative herbicides are lacking and their potential ecological impacts on tropical marine species are generally unknown. To improve our understanding of the risks posed by some of these alternative herbicides on marine species under tropical conditions, we tested the effects of four herbicides on the widely distributed diatom Chaetoceros muelleri. The PSII herbicides diuron, propazine, and tebuthiuron induced substantial reductions in both 24 h effective quantum yields (?F/Fm?) and 3-day specific growth rates (SGR). The effect concentrations, which reduced ?F/Fm? by 50% (EC50), ranged from 4.25 µg L?1 diuron to 48.6 µg L?1 propazine, while the EC50s for SGR were on average threefold higher, ranging from 12.4 µg L?1 diuron to 187 µg L?1 tebuthiuron. Our results clearly demonstrated that inhibition of ?F/Fm? in PSII is directly linked to reduced growth (R2?=?0.95) in this species, further supporting application of ?F/Fm? inhibition as a valid bioindicator of ecological relevance for PSII herbicides that could contribute to deriving future WQGVs. In contrast, SGR and ?F/Fm? of C. muelleri were nonresponsive to the non-PSII herbicide haloxyfop at the highest concentration tested (4570 µg L?1), suggesting haloxyfop does not pose a risk to C. muelleri. The toxicity thresholds (e.g. no effect concentrations; NECs) identified in this study will contribute to the derivation of high-reliability marine WQGVs for some alternative herbicides detected in GBR waters and support future assessments of the cumulative risks of complex herbicide mixtures commonly detected in coastal waters.