Evolución histórica de los plaguicidas
Dilema Norte-Sur sobre los aspectos económicos de los plaguicidas
Destino y efectos de los plaguicidas
Supervisión de los plaguicidas en las aguas superficiales
Gestión y control de los plaguicidas
El término "plaguicida" es una palabra compuesta que comprende todos los productos químicos utilizados para destruir las plagas o controlarlas. En la agricultura, se utilizan herbicidas, insecticidas, fungicidas, nematocidas y rodenticidas.
Un factor decisivo de la Revolución Verde ha sido el desarrollo y aplicación de plaguicidas para combatir una gran variedad de plagas insectívoras y herbáceas que, de lo contrario, disminuirían el volumen y calidad de la producción alimentaria. El uso de plaguicidas coincide con la "era química", que ha transformado la sociedad desde el decenio de 1950. En lugares donde se practica el monocultivo intensivo, los plaguicidas constituyen el método habitual de lucha contra las plagas. Por desgracia, los beneficios aportados por la química han ido acompañados de una serie de perjuicios, algunos de ellos tan graves que ahora representan una amenaza para la supervivencia a largo plazo de importantes ecosistemas, como consecuencia de la perturbación de las relaciones depredador-presa y la pérdida de biodiversidad. Además, los plaguicidas pueden tener importantes consecuencias en la salud humana.
Si bien el uso de productos químicos en la agricultura se reduce a un número limitado de compuestos, la agricultura es una de las pocas actividades donde se descargan deliberadamente en el medio ambiente productos químicos para acabar con algunas formas de vida.
El uso agrícola de plaguicidas es un subconjunto del espectro más amplio de productos químicos industriales utilizados en la sociedad moderna. Según la base de datos de la American Chemical Society, en 1993 se habían identificado más de 13 millones de productos químicos, a los que se sumaban cada año unos 500 000 nuevos compuestos. Por ejemplo, en los Grandes Lagos de América del Norte, la International Joint Commission ha estimado que hay más de 200 productos químicos que pueden provocar problemas en el agua y en los sedimentos del ecosistema de los Grandes Lagos. Como en la carga ambiental de productos químicos tóxicos figuran compuestos tanto agrícolas como no agrícolas, es difícil separar los efectos ecológicos y sanitarios de los plaguicidas y los debidos a compuestos industriales que de forma intencionada o accidental se liberan en el medio ambiente. No obstante, hay pruebas abrumadoras de que el uso agrícola de los plaguicidas tiene importantes efectos en la calidad del agua y provoca serias consecuencias ambientales.
CUADRO 16
Cronología del desarrollo de los plaguicidas (Stephenson y Solomon, 1993)
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Período |
Ejemplo |
Fuente |
Características |
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1800-1920 |
Primeros plaguicidas orgánicos, nitrofenoles, clorofenoles, creosota, naftaleno, aceites de petróleo |
Química orgánica, productos derivados de la elaboración de gas de carbón, etc. |
Con frecuencia, carecen de especificidad y eran tóxicos para el usuario o para organismos que no eran los destinatarios |
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1945-1955 |
Productos orgánicos clorados, DDT, HCCH, ciclodien. clorados |
Síntesis orgánica |
Persistentes, buena selectividad, buenas propiedades agrícolas, buenos resultados en materia de salud pública, resistencia, efectos ecológicos nocivos |
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1945-1970 |
Inhibidores de la colinesterasa, compuestos organofosforados, carbamatos |
Síntesis orgánica, buena utilización de las relaciones estructura-actividad |
Menor persistencia, cierta toxicidad para el usuario, algunos problemas ambientales |
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1970-85 |
Piretroides sintéticos, avermectinas, imitaciones de las hormonas juveniles, plaguicidas biológicos |
Perfeccionamiento de las relaciones estructura-actividad, nuevos sistemas de selección de objetivos |
Cierta falta de selectividad, resistencia, costos y persistencia variable |
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1985- |
Organismos obtenidos por la ingeniería genética |
Transferencia de genes para plaguicidas biológicos a otros organismos y a plantas y animales beneficiosos. Alteración genética de las plantas para que resistan mejor a los efectos no deseados de los plaguicidas |
Posibles problemas con mutaciones y fugas, perturbación de la ecología microbiológica, monopolio de los productos |
Aunque el numero de plaguicidas utilizados (Anexo 1) es muy elevado, la utilización más abundante suele estar asociada a un pequeño número de productos. En un estudio reciente efectuado en las provincias agrícolas occidentales del Canadá, donde se utilizan habitualmente unos 50 plaguicidas, el 95 por ciento del total de la aplicación de éstos corresponde a nueve herbicidas concretos (Bikholz, comunicación personal, 1995). Aunque el uso de plaguicidas es entre escaso y nulo en la agricultura tradicional y de subsistencia de África y Asia, los efectos en el medio ambiente, la salud pública y calidad del agua debidos a una utilización inadecuada y excesiva de plaguicidas están ampliamente documentados. En Lituania (FAO, 1994b), si bien la contaminación debida a plaguicidas ha disminuido debido a factores económicos, se dan casos frecuentes de contaminación del agua por plaguicidas como consecuencia del almacenamiento y distribución inadecuados de los productos agroquímicos. En los Estados Unidos, en el Estudio Nacional de Plaguicidas de US-EPA se comprobó que el 10,4 por ciento de los pozos comunitarios y el 4,2 por ciento de los pozos rurales contenían niveles detectables de uno o más plaguicidas (US-EPA, 1992). En un estudio sobre los pozos de agua subterránea en el Ontario sudoccidental agrícola (Canadá), el 35 por ciento de los pozos dieron positivo en las pruebas de plaguicidas al menos en una ocasión (Lampman, 1995).
Los efectos de los plaguicidas en la calidad del agua están asociados a los siguientes factores:
· Ingrediente activo en la formulación de los plaguicidas.· Contaminantes que existen como impurezas en el ingrediente activo.
· Aditivos que se mezclan con el ingrediente activo (humectantes, diluyentes o solventes, aprestos, adhesivos, soluciones reguladoras, conservantes y emulsionantes).
· Producto degradado que se forma durante la degradación química, microbiana o fotoquímica del ingrediente activo.
Los plaguicidas se utilizan también abundantemente en la silvicultura. En algunos países, como el Canadá, donde uno de cada diez empleos está relacionado con la industria forestal, la lucha contra las plagas forestales, especialmente los insectos, se considera una actividad fundamental. Los insecticidas se aplican con frecuencia en grandes superficies mediante pulverizaciones aéreas.
La agricultura de regadío, especialmente en medios tropicales y subtropicales, requiere normalmente la modificación del régimen hidrológico, lo que a su vez crea un hábitat que es propicio a la reproducción de insectos, como los mosquitos, causantes de una gran variedad de enfermedades trasmitidas por vectores. Además de los plaguicidas utilizados en las actividades ordinarias de la agricultura de regadío, la lucha contra las enfermedades trasmitidas por vectores puede requerir una aplicación adicional de insecticidas, como el DDT, que tienen graves y amplias consecuencias ecológicas. A fin de resolver este problema, en muchos proyectos de riego se están desarrollando y experimentando métodos de ordenación ambiental para la lucha antivectorial (FAO, 1984).
La historia del desarrollo y utilización de los plaguicidas es fundamental para entender cómo y por qué han representado una amenaza para el medio ambiente en los sistema acuáticos, y por qué esta amenaza está disminuyendo en los países desarrollados, mientras que continúa siendo un problema en muchos países en desarrollo. Stepheson y Solomon (1993) han esbozado la cronología presentada en el Cuadro 16.
Como se ha señalado antes, la progresión general en el desarrollo de los plaguicidas ha supuesto la evolución desde plaguicidas altamente tóxicos, persistentes y bioacumulativos, como el DDT, hasta plaguicidas que se degradan rápidamente en el medio ambiente y son menos tóxicos para los organismos a quienes no están destinados. Los países desarrollados han prohibido muchos de los plaguicidas antiguos debido a sus efectos tóxicos potenciales sobre el ser humano y/o sus impactos negativos sobre los ecosistemas y han aprobado el uso de plaguicidas de formulaciones modernas. En los países en desarrollo, algunos de los plaguicidas más antiguos continúan siendo los más baratos de producir y, para algunos fines, continúan siendo muy eficaces, por ejemplo, el DDT para la lucha contra la malaria. Los países en desarrollo sostienen que, por razones de costo y eficacia, no pueden permitirse prohibir algunos de los plaguicidas antiguos. El dilema entre costo/eficacia e impactos ecológicos, incluidos los efectos a larga distancia como consecuencia del transporte atmosférico, y el acceso a las formulaciones de plaguicidas modernos con bajo costo continúan siendo un problema polémico de alcance mundial.
Además de los efectos ecológicos en los países de aplicación, es preciso tener en cuenta las consecuencias que se producen en lugares muy alejados. Algunos plaguicidas prohibidos desde hace tiempo en los países desarrollados (por ejemplo, DDT, toxafeno, etc.) se encuentran con frecuencia en regiones tan remotas como la zona ártica. Los productos químicos que se aplican en países tropicales y subtropicales son transportados a largas distancias por la circulación mundial. La situación general se ha deteriorado hasta el punto de que muchos países han solicitado la aprobación de una convención mundial sobre los contaminantes orgánicos persistentes (COP), que son en su mayor parte compuestos clorados con altos niveles de toxicidad, muy persistentes y bioacumulativos. La lista no está todavía terminada; no obstante, entre los "candidatos" figuran varios plaguicidas utilizados ampliamente en los países en desarrollo.
Factores que influyen en la toxicidad de los plaguicidas en los sistemas acuáticos
Efectos de los plaguicidas en la salud humana
Efectos ecológicos de los plaguicidas
Factores naturales que provocan la degradación de los plaguicidas
Los efectos ecológicos de los plaguicidas en el agua están determinados por los siguientes criterios:
· Toxicidad: Toxicidad para mamíferos y no mamíferos, expresada en forma de DL50 ("Dosis letal": concentración del plaguicida que provoca la muerte de la mitad de los organismos de prueba durante un período especificado de prueba). Cuanto más baja es la DL50, mayor es la toxicidad; los valores de 0 a 10 son extremamente tóxicos (OMAF, 1991).Las directrices sobre los alimentos y el agua potable se determinan utilizando una evaluación basada en el riesgo. Por lo general, riesgo = exposición (cantidad y/o duración) x toxicidad.
La respuesta tóxica (efecto) puede ser aguda (muerte) o crónica (efecto que quizá no provoque la muerte durante el período de prueba pero cause en el organismo sometido a prueba efectos observables, como cánceres y tumores, deficiencias reproductivas, inhibición del crecimiento, efectos teratogénicos, etc.).
· Persistencia: Medida en términos de vida-mitad (tiempo necesario para que la concentración ambiental disminuya un 50 por ciento). La persistencia está determinada por procesos bióticos y abióticos de degradación. Los procesos bióticos son la biodegradación y el metabolismo; los procesos abióticos son fundamentalmente la hidrólisis, fotolisis y oxidación (Calamari y Barg, 1993). Los plaguicidas modernos suelen tener vida-mitades breves, que reflejan el período durante el cual la plaga debe ser controlada.
· Productos degradados: El proceso de degradación puede llevar a la formación de "productos degradados", cuya toxicidad puede ser mayor, igual o menor que la del compuesto original. Por ejemplo, el DDT se degrada en DDD y DDE.
· Destino (ambiental): El destino ambiental (comportamiento) de un plaguicida depende de la afinidad natural del producto químico con respecto de uno de los cuatro compartimentos ambientales (Calamari y Barg, 1993): materia sólida (materia mineral y carbono orgánico en partículas), líquido (solubilidad en aguas superficiales y aguas del suelo), forma gaseosa (volatilización) y biota. Este comportamiento recibe con frecuencia el nombre de "compartimentación" y comprende, respectivamente, la determinación de los siguientes aspectos: coeficiente de absorción del suelo (KOC); solubilidad; Constante de Henry (H), y el coeficiente de partición n-octanol/agua (KW). Estos parámetros son bien conocidos en el caso de los plaguicidas y se utilizan para prever su evolución ambiental.
Un factor adicional puede ser la presencia de impurezas en la formulación del plaguicida, que no forman parte del ingrediente activo. Un ejemplo reciente es el caso del TFM, lampricida utilizado en los afluentes de los 'Grandes Lagos durante muchos años para combatir la lamprea de mar. Aunque el destino ambiental del TFM se conoce perfectamente desde hace muchos años, investigaciones recientes de Munkittrick et al. (1994) han comprobado que la formulación del TFM incluye una o más impurezas muy potentes que influyen en el sistema hormonal de los peces y provocan enfermedades hepáticas.
Quizá el ejemplo regional de mayor alcance de contaminación por plaguicidas y su repercusión en la salud humana es el de la región del Mar Aral (Recuadro 2). El PNUMA (1993) vinculó los efectos de los plaguicidas al "nivel de morbilidad oncológica (cáncer), pulmonar y hematológica, así como a las deformidades congénitas... y deficiencias del sistema inmunitario".
Los efectos en la salud humana son provocados por los siguientes medios:
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* Contacto a través de la piel: |
manipulación de productos plaguicidas |
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* Inhalación: |
respiración de polvo o pulverizaciones |
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* Ingestión: |
plaguicidas consumidos como contaminantes en los alimentos o en el agua. |
Los trabajadores agrícolas están sometidos a especiales riesgos asociados a la inhalación y contacto a través de la piel durante la preparación y aplicación de plaguicidas a los cultivos. No obstante, para la mayoría de la población, un vehículo importante es la ingestión de alimentos contaminados por plaguicidas. La degradación de la calidad del agua por la escorrentía de plaguicidas tiene dos efectos principales en la salud humana. El primero es el consumo de pescado y mariscos contaminados por plaguicidas; este problema puede revestir especial importancia en las economías pesqueras de subsistencia que se encuentran aguas abajo de importantes zonas agrícolas. El segundo es el consumo directo de agua contaminada con plaguicidas. La OMS (1993) ha establecido directrices para el agua potable en relación con 33 plaguicidas (Anexo 1). Muchos organismos encargados de la protección de la salud y el medio ambiente han establecido valores de "ingesta diaria admisible" (IDA), que indican la ingestión máxima diaria admisible durante la vida de una persona sin riesgo apreciable para su salud. Por ejemplo, en un estudio reciente de Wang y Lin (1995) sobre fenoles sustituidos, se comprobó que la tetraclorohidroquinona, metabolito tóxico del biocida pentaclorofeno, producía en el "DNA daños significativos y dependientes de la dosis".
Los plaguicidas se incluyen en una gran variedad de microcontaminantes orgánicos que tienen efectos ecológicos. Las distintas categorías de plaguicidas tienen diferentes tipos de repercusión en los organismos vivos, por lo que es difícil hacer afirmaciones generales. Aunque los plaguicidas tienen sin duda efectos en la superficie terrestre, el principal medio de daños ecológicos es el agua contaminada por la escorrentía de los plaguicidas. Los dos mecanismos más importantes son la bioconcentración y la bioampliación.
Bioconcentración: Se trata del movimiento de un producto químico desde el medio circundante hasta el interior de un organismo. El principal "sumidero" de algunos plaguicidas es el tejido graso ("lípidos"). Algunos plaguicidas, como el DDT, son "lipofílicos", lo que quiere decir que son solubles y se acumulan en el tejido graso, como el tejido comestible de los peces y el tejido graso humano. Otros plaguicidas, como el glifosato, se metabolizan y eliminan a través de las excreciones.
Bioampliación: Con este término se designa la concentración creciente de un producto químico a medida que la energía alimentaria se transforma dentro de la cadena trófica. En la medida en que los organismos pequeños son devorados por los mayores, la concentración de plaguicidas y otros productos químicos se amplía de forma considerable en el tejido y en otros órganos. Pueden observarse concentraciones muy elevadas en los depredadores que se encuentran en el ápice de esa cadena, incluido el ser humano.
Los efectos ecológicos de los plaguicidas (y otros contaminantes orgánicos) son muy variados y están con frecuencia interrelacionados. Se considera que los efectos producidos en los organismos y en el medio ambiente constituyen una advertencia de las posibles repercusiones en la salud humana. Los principales tipos de efectos son los que se enumeran a continuación y varían según el organismo sometido a investigación y el tipo de plaguicida. Los distintos plaguicidas provocan efectos muy diferentes en la vida acuática, por lo que es difícil formular afirmaciones de alcance general. Lo importante es que muchos de estos efectos son crónicos (no letales), pasan con frecuencia desapercibidos al observador superficial, y sin embargo, tienen consecuencia en toda la cadena trófica. Esos efectos son los siguientes:
· Muerte del organismo.· Cánceres, tumores y lesiones en peces y animales.
· Inhibición o fracaso reproductivo
· Supresión del sistema inmunitario.
· Perturbación del sistema endocrino (hormonal).
· Daños celulares y en el ADN.
· Efectos teratogénicos (deformidades físicas, como las que se observan en el pico de algunas aves).
· Problemas de salud en los peces revelados por el bajo coeficiente entre células rojas y blancas, el exceso de mucílago en las escamas y agallas de los peces, etc.
· Efectos intergeneracionales (que sólo se observarán en las generaciones futuras del organismo).
· Otros efectos fisiológicos, como disminución del grosor de la cascara de los huevos.
Estos efectos no son causados necesariamente ni de forma exclusiva por la exposición a los plaguicidas u otros contaminantes orgánicos, pero pueden estar asociados a una combinación de presiones ambientales, como la eutrofización, y agentes patógenos. Estas presiones asociadas no tienen que ser necesariamente muy fuertes para provocar un efecto sinérgico con los microcontaminantes orgánicos.
Los efectos ecológicos de los plaguicidas van más allá de los organismos individuales y pueden afectar a los ecosistemas. Según estudios realizados en Suecia, la aplicación de plaguicidas es uno de los factores que más influyen en la biodiversidad. Jonsson et al. (1990) informan que el continuado descenso de la población de perdices suecas está vinculada a los cambios en el aprovechamiento de la tierra y a la utilización de medios químicos de lucha contra las malas hierbas. Estos últimos tienen el efecto de reducir el hábitat, disminuir el número de especies de malas hierbas y desplazar el equilibrio de especies en la comunidad vegetal. Los estudios realizados en Suecia revelan también la influencia de los plaguicidas en la fertilidad de los suelos, incluyendo la inhibición de la nitrificación con la consiguiente merma de la fijación de oxígeno por las plantas (Torstensson, 1990). En esos estudios se indica también que los plaguicidas influyen negativamente en los microorganismos del suelo que son causantes de la degradación microbiana de la materia vegetal (y de algunos plaguicidas) y de la estructura del suelo. En el Recuadro 6 pueden verse algunos ejemplos regionales de los efectos ecológicos de los plaguicidas.
Además de las reacciones químicas y fotoquímicas, hay dos mecanismos biológicos principales que son causa de degradación de los plaguicidas. Son los siguientes: 1) procesos microbiológicos que se desarrollan en los suelos y en el agua y 2) metabolismo de los plaguicidas ingeridos por organismos como parte de su suministro alimentario. Si bien ambos procesos son beneficiosos en el sentido de que se reduce la toxicidad de los plaguicidas, los procesos metabólicos causan ciertamente efectos negativos, por ejemplo, en los peces. La energía utilizada para metabolizar los plaguicidas y otras sustancias xenobióticas (productos químicos externos) no puede utilizarse para otras funciones corporales, lo que puede limitar gravemente el crecimiento y reproducción del organismo.
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RECUADRO 6: EJEMPLOS REGIONALES DE EFECTOS ECOLÓGICOS En Europa, la Agencia Europea para el Medio Ambiente (EEA, 1994) cita un estudio de Galassi et al. en el que se vincula estrechamente la toxicidad del agua del río Po con el zooplancton daphnia magna y con la escorrentía de los plaguicidas agrícolas. En los Grandes Lagos de América del Norte la bioacumulación y amplificación de los compuestos clorados en lo que es, en términos comparativos al resto del planeta, un sistema acuático relativamente limpio, provocó la desaparición de los depredadores superiores, el águila y el visón, y deformidad en varias especies de aves acuáticas. El Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF, 1993) ha observado que una parte significativa de las 190 000 toneladas estimadas de plaguicidas agrícolas más cargas adicionales de plaguicidas no agrícolas descargadas por los países ribereños del Mar del Norte son transportadas hasta este mar por una combinación de procesos fluviales, subterráneos y atmosféricos. En el informe del WWF se señala que la mayor tasa de enfermedades, deformidades y tumores en las especies ícticas comerciales de las zonas fuertemente contaminadas del Mar del Norte y en las aguas costeras del Reino Unido desde los años setenta está en consonancia con los efectos documentados de la exposición a los plaguicidas. |
CUADRO 17
Proporción de algunos plaguicidas que se encuentran en asociación con sedimentos en suspensión (Según Ongley et al., 1 992)
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Plaguicida |
log KOW |
% de carga química con diferentes concentraciones (mg/l) de sedimentos en suspensión |
|||
|
mg/l =10 |
mg/l = 100 |
mg/l = 1000 |
mg/l = 10000 |
||
|
Aldrina |
5,5 |
15 |
55 |
90 |
100 |
|
Atrazina |
2,6 |
0 |
0 |
2 |
20 |
|
Coldrán |
6,0 |
30 |
75 |
95 |
100 |
|
DDT |
5,8 |
20 |
67 |
93 |
100 |
|
Dieldrina |
5,5 |
15 |
55 |
90 |
100 |
|
Endrina |
5,6 |
18 |
57 |
90 |
100 |
|
Endosulfán |
3,6 |
0 |
0 |
21 |
57 |
|
Heptacloro |
5,4 |
13 |
48 |
88 |
100 |
|
Lindano |
3,9 |
0 |
2 |
30 |
80 |
|
Mirex |
6,9 |
75 |
95 |
100 |
100 |
|
Toxafeno1 |
3,3 |
0 |
0 |
12 |
47 |
|
Trifluoralina |
5,3 |
12 |
45 |
87 |
100 |
|
2,4-D |
2,02 |
0 |
0 |
0 |
4 |
1 Mezcla de toxafeno.
2 El intervalo es 1,5-2,5
Degradación de los plaguicidas en el suelo: "Muchos plaguicidas se disipan rápidamente en los suelos. Se trata de un proceso de mineralización y el resultado es la conversión del plaguicida en compuestos más simples, como H2O, CO2 y NH3. Si bien parte de este proceso es resultado de reacciones químicas, por ejemplo hidrólisis y fotolisis, el principal instrumento de mineralización es el metabolismo y catabolismo microbiológico. La microbiota del suelo utiliza los plaguicidas como fuente de carbono y otros nutrientes. Algunos productos químicos, por ejemplo, el 2,4-D) se descomponen muy rápidamente en el suelo, mientras que otros resisten durante más tiempo (2,4,5-T). Algunos productos químicos son muy persistentes y tardan mucho tiempo en descomponerse (atrazina)" (Stephenson y Solomon, 1993).
Proceso de metabolismo: El metabolismo de los plaguicidas en los animales es un mecanismo importante en virtud del cual los organismos se protegen frente a los efectos tóxicos de las sustancias xenobióticas (productos químicos) que se encuentran en su suministro alimentario. En el organismo, el producto químico se transforma en una forma menos tóxica y o bien se elimina mediante las excreciones o se almacena en el organismo. Pueden verse afectados en este proceso diferentes órganos, en especial el hígado, según cuál sea el producto químico. Las enzimas desempeñan un papel importante en el proceso metabólico y la presencia de determinadas enzimas, en particular las oxigenasas de función mixta (OFM) en el hígado, se utiliza ahora como indicador de que el organismo ha estado expuesto a productos químicos externos.
Los datos derivados de las actividades de supervisión de los plaguicidas son por lo general insuficientes en gran parte del mundo, en particular en los países en desarrollo. Los plaguicidas fundamentales se incluyen en los planes de supervisión de la mayor parte de los países occidentales, pero el costo del análisis y la necesidad de tomar muestras en momento críticos del año (relacionados con los períodos de utilización de los plaguicida) impiden muchas veces el establecimiento de una base de datos completa. Muchos países en desarrollo tienen dificultades para realizar análisis químicos orgánicos, debido a problemas asociados a la falta de instalaciones, impureza de los reactivos y dificultades financieras. Las nuevas técnicas basadas en la utilización de procedimientos de inmunovaloración para determinar la presencia o ausencia de determinados plaguicidas pueden reducir los costos y aumentar la fiabilidad. Las pruebas de inmunovaloración pueden aplicarse en el caso de las triazinas, amidas ácidas, carbamatos, 2,4-D/fenoxiacético, paraquot y aldrina (Rickert, 1993).
La utilización de datos sobre los residuos de plaguicidas en el pescado para deducir la presencia de compuestos lipofílicos, y la determinación de la exposición o el impacto producido en los peces por los plaguicidas lipofóbicos mediante el análisis del hígado y/o la bilis son prácticas que se reducen casi exclusivamente a los programas de investigación. Por ello, muchas veces es difícil determinar la presencia, trayectoria y destinos de los distintos plaguicidas que se utilizan actualmente en gran parte del mundo. Por el contrario, los efectos ecosistémicos causados por los plaguicidas organoclorados más antiguos, como el DDT, se han comprobado con claridad y el resultado ha sido la prohibición de estos compuestos para fines agrícolas en muchas partes del mundo.
En el Cuadro 17 se indica por qué los plaguicidas más antiguos, junto con otros carcinógenos hidrofóbicos como los HAP y los BPC, no se supervisan debidamente cuando se utilizan muestras de agua. Por ejemplo, el intervalo de concentración de los sólidos en suspensión en los ríos se encuentra muchas veces entre 100 y 1000 mg/l, excepto durante los períodos de abundante escorrentía, en que las concentraciones pueden superar ampliamente esos valores. Los ríos tropicales que no han sufrido los efectos del desarrollo tienen concentraciones de sedimentos en suspensión muy bajas, pero cada vez son menos numerosos debido a la expansión agrícola y la deforestación en los países tropicales. Por ejemplo, aproximadamente el 67 por ciento del DDT se transporta en asociación con materia suspendida en concentraciones de sedimentos de sólo 100 mg/l, y sube hasta el 93 por ciento con niveles de 1000 mg/l de sedimentos en suspensión. Dados los problemas analíticos asociados al bajo nivel de detección y el deficiente control de calidad en muchos laboratorios de los países en desarrollo, más el hecho de que las tasas de recuperación (parte del procedimiento analítico) pueden oscilar entre el 50 y el 150 por ciento en los compuestos orgánicos, los datos de supervisión derivados de las muestras de agua son por lo general un índice poco fiable del nivel de contaminación por plaguicidas en compuestos que están fundamentalmente asociados con la fase sólida. El número de ND (no detectables) en muchas bases de datos es, casi con certeza resultado de la mala elección del medio de muestreo (agua) y, en algunos casos, de la inadecuación de los procedimientos y servicios analíticos. Sin duda, ello hace de la evaluación de los plaguicidas en el agua una tarea difícil en muchos lugares del mundo. La experiencia revela que los niveles de plaguicidas asociados a sedimentos son con frecuencia muy superiores a los registrados, y la indicación ND es en muchos casos bastante engañosa. Algunos organismos encargados de mantener la calidad del agua utilizan ahora muéstreos en varios medios (agua + sedimento + biota) con el fin de determinar con mayor precisión los plaguicidas que se encuentran en el medio acuático.
Otro problema es que los niveles de detección analítica en la supervisión habitual de algunos plaguicidas pueden ser demasiado elevados para determinar la presencia o ausencia de los mismos en orden a la protección de la salud humana. Gilliom (1984) observó que la Red de Supervisión de Plaguicidas del Servicio Geológico de los Estados Unidos tenía [en 1984] un límite de detección de 0,5 m g/l en el caso del DDT, mientras que el criterio para la vida acuática es de 0,001 m g/l y el criterio para la salud humana es de 0,0002 m g/l - en ambos casos, mucho menos que el límite habitual de detección del programa. Los valores ND no constituyen, por lo tanto, prueba de que el producto químico no esté presente en concentraciones que puedan ser nocivas para la vida acuática y la salud humana. El hecho de que este problema analítico se diera en los Estados Unidos permite pensar que el problema de obtener datos sobre la calidad del agua que se puedan utilizar para proteger la salud humana frente a la acción de los plaguicidas tiene que ser sumamente grave en los países en desarrollo. Además, los límites de detección son sólo uno de los muchos problemas analíticos que deben superar los químicos especializados en medio ambiente al analizar los contaminantes orgánicos.
Aun cuando se disponga de valores analíticos fiables relativos a los sedimentos y/o el agua superficial, la interpretación de los datos sobre los plaguicidas no es clara. Por ejemplo, la persistencia de los plaguicidas organoclorados es tal que es posible que la detección de, por ejemplo, DDT indique únicamente que 1) el producto químico se ha depositado mediante transporte a larga distancia desde otro lugar del mundo o 2) es un residuo de la época del pasado en que se aplicó en esa región. En América del Norte, por ejemplo, el DDT se cuantifica todavía habitualmente aun cuando no se utiliza desde hace casi dos decenios. La asociación de plaguicidas organoclorados con sedimentos significa que la capacidad de una cuenca fluvial de descontaminarse de estos productos químicos depende en parte del período de tiempo que se requiere para que los sedimentos de grano fino sean transportados a través de la cuenca. Los geomorfólogos saben ahora que el proceso de erosión y transporte de los lodos y arcillas se complica en gran manera por la sedimentación dentro del sistema fluvial y que el material de grano fino puede tardar decenios en abandonar la cuenca. En lo que se refiere a los plaguicidas persistentes y asociados a los sedimentos que se utilizan todavía en algunos países, la presencia del compuesto en el agua y/o los sedimentos es resultado de una combinación del uso actual y anterior. Por lo tanto, los datos no permiten determinar debidamente la eficacia de las medidas adoptadas, por ejemplo la limitación de su uso o su prohibición.
Para la supervisión de los plaguicidas se requieren programas de campo y de laboratorio sumamente flexibles que puedan adaptarse a los períodos de aplicación de plaguicidas, utilizar muestras del medio más adecuado (agua, sedimentos, biota), aplicar niveles de detección que tengan significado para la protección de la salud humana y del ecosistema y distinguir entre los plaguicidas que aparecen como resultado de usos anteriores y los que se están utilizando en el presente.
En lo que respecta a los plaguicidas que son muy solubles en agua, la supervisión debe estar estrechamente vinculada a los períodos de utilización de los plaguicidas. En los Estados Unidos, donde se han realizado importantes estudios sobre el comportamiento de la escorrentía de plaguicidas, las triazinas (atrazina y cianazina) y el alacloro (acetamina clorada) figuran entre los herbicidas más utilizados. Éstos se aplican fundamentalmente en primavera (mayo). Según estudios de Schottler et al. (1994), entre el 55 y el 80 por ciento de la escorrentía de plaguicidas tiene lugar en el mes de junio (Figura 13). La importancia de la supervisión de estos fenómenos es que muchos de los nuevos plaguicidas solubles sólo se pueden detectar inmediatamente después de la aplicación. Por ello, los programas de supervisión que se aplican con periodicidad mensual o trimestral (práctica habitual en muchos países) probablemente no consigan cuantificar la presencia ni determinar la importancia de los plaguicidas en las aguas superficiales. Los plaguicidas que tienen aplicación limitada son todavía más difíciles de detectar en las aguas superficiales. Existe el peligro de que las autoridades lleguen a convencerse de que los valores ND (no detectables) sean demostración de la ausencia de plaguicidas. Es muy posible que ello signifique únicamente que los programas de supervisión no consiguieron recopilar datos en el momento oportuno o que no analizaron el medio más indicado.
La experiencia europea
Registro de plaguicidas
El ejemplo danés
Plaguicidas y calidad del agua en los países en desarrollo
La predicción de los efectos de los plaguicidas y de las prácticas conexas de ordenación de la tierra en la calidad del agua es un elemento fundamental de las posibilidades de control específicas del lugar así como para la elaboración de planteamientos genéricos de control de plaguicidas. Los instrumentos de predicción revisten sobre todo la forma de modelos teóricos algunos de los cuales se encuentran en el Cuadro 7. Además, los procesos hidrológicos fundamentales que controlan la infiltración y la escorrentía, así como la erosión y el transporte de sedimentos, son factores que condicionan el desplazamiento de los plaguicidas. Estos procesos se describen en el Capítulo 2.
El Instituto Nacional de los Países Bajos de Salud Pública y Protección Ambiental (RIVM, 1992) llegó a la conclusión de que "el agua subterránea está amenazada por los plaguicidas en todos los Estados europeos. Así lo confirman tanto los datos obtenidos mediante las actividades de supervisión como los cálculos relativos a la carga de plaguicidas, sensibilidad de los suelos y lixiviación... Se ha calculado que en el 65 por ciento de todas las tierras agrícolas se superará la norma de la CE relativa a la suma total de plaguicidas (0,5 m g/l). Aproximadamente en el 25 por ciento de la superficie se alcanzarán valores más de 10 veces superiores a esa norma..."
En reconocimiento del uso indebido de plaguicidas y de los efectos sobre el medio ambiente y la salud pública, los países europeos han adoptado diversas medidas entre las que figuran las siguientes (FAO/CEPE, 1991):
· Reducción del uso de plaguicidas (hasta de un 50 por ciento en algunos países).· Prohibición de determinados ingredientes activos.
· Revisión de los criterios de registro de plaguicidas.
· Capacitación y necesidad de licencias para las personas que aplican los plaguicidas.
· Reducción de la dosis y mejor programación de la aplicación de plaguicidas para atenerse mejor a las necesidades de los cultivos y reducir las pulverizaciones preventivas.
· Comprobación y aprobación del equipo de pulverización.
· Limitaciones de la pulverización aérea.
· Gravámenes ambientales a los plaguicidas.
· Promoción del uso de alternativas mecánicas y biológicas en sustitución de los plaguicidas.
En otros lugares, por ejemplo en Indonesia, la reducción de las subvenciones ha limitado la utilización de plaguicidas y aumentado el éxito de los programas de manejo integrado de plaguicidas (Brinkman, comunicación personal, 1995).
El control de los plaguicidas se lleva a cabo fundamentalmente mediante un sistema de registro nacional que autoriza su fabricación y venta únicamente a quienes han recibido la debida aprobación. En países desarrollados, el registro es un proceso oficial a través del cual se examinan los plaguicidas, en particular, para determinar su toxicidad para los mamíferos (cánceres, efectos teratogénicos y mutagénicos, etc.) y una gran variedad de posibles efectos ambientales basados en el comportamiento ambiental cuantificado o estimado del producto teniendo en cuenta sus propiedades físico-químicas. La mayor parte de los países en desarrollo tienen pocas capacidades para realizar sus propias pruebas de plaguicidas y suelen adoptar criterios normativos utilizados en el mundo desarrollado. Conforme aumentan nuestros conocimientos sobre los efectos de los plaguicidas en el medio ambiente, resulta cada vez más evidente que muchos de los plaguicidas antiguos tienen criterios de registro inadecuados, por lo que se están revisando. En consecuencia, los efectos ambientales de muchos de los plaguicidas antiguos se consideran tan graves que se ha prohibido su producción y venta en muchos países.
Un dilema que se plantea a los países en desarrollo es que algunos plaguicidas antiguos (por ejemplo, el DDT) son baratos y eficaces. Además, los reglamentos se incumplen con frecuencia, lo que hace que muchos plaguicidas que de hecho están prohibidos se vendan y utilicen sin trabas en la agricultura. Esta dicotomía entre utilización efectiva de plaguicidas y política oficial sobre el uso de los mismos es, en muchos países, muy considerable.
En muchos países el control normativo es ineficaz si no va acompañado de otras medidas, como educación, incentivos, etc. La eficacia de éstas en los países desarrollados o en desarrollo depende en gran parte de 1) la capacidad del gobierno de regular con eficacia y recaudar impuestos y 2) la capacidad o interés de la comunidad agrícola en comprender y aplicar los programas de educación. El dilema fundamental sigue estando en compatibilizar los beneficios locales y a corto plazo que los agricultores (y fabricantes e importadores) pueden conseguir aplicando plaguicidas peligrosos para el medio ambiente con el bien común que representaría la limitación o prohibición de su uso.
La preocupación por los posibles efectos de la utilización excesiva de plaguicidas en el medio ambiente y, en algunos casos, la salud humana, ha alcanzado tales niveles que dentro de los gobiernos se está debatiendo activamente la necesidad de incluir un programa de reducción de los plaguicidas dentro de una estrategia más amplia de agricultura sostenible. En 1992, Dinamarca, los Países Bajos y Suecia fueron los primeros de los 24 Estados miembros de la OCDE que emprendieron un programa de esa naturaleza. Los Países Bajos es el segundo exportador mundial de productos agrícolas, después de los Estados Unidos. Por el contrario, los conservantes de la madera en el sector forestal representan el 70 por ciento del uso de plaguicidas en Suecia, correspondiendo a la agricultura sólo el 30 por ciento. Como ya se ha señalado, la falta de datos de referencia sobre los plaguicidas en las aguas superficiales de los países de la OCDE es un obstáculo para el establecimiento de valores de referencia que permitan cuantificar los resultados del programa de reducción de los plaguicidas.
En el Recuadro 7 se presenta información sobre EXTOXNET, una red de toxicología-plaguicidas a la que se puede acceder a través de INTERNET.
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RECUADRO 7: INFORMACIÓN SOBRE LOS PLAGUICIDAS Una fuente de información actualizada sobre los plaguicidas es la EXtension TOXIcology NETwork organizada por la Universidad de Oregón en Internet. EXTOXNET facilita información sobre los siguientes puntos: · ¿Qué es la EXTension TOXicology
NET work? |
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dirección del correo electrónico: |
[email protected] (solicite el catálogo de extoxnet) |
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Acceso vía GOPHER: |
gopher a: sulaco.oes.orst.edu |
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elija la opción #3 - Or. Ext. Ser. Projects and Programs |
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luego elija la opción #4 - EXTOXNET\ |
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Acceso a través de WWW: |
URL - http://www.oes.orst.edu:70/1/ext |
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elija: EXTOXNET |
En 1986 el gobierno danés emprendió un Plan de Acción en pro de la agricultura sostenible, que prohibiría la utilización de plaguicidas con dos fines (WWF, 1992):
· Salvaguardar la salud humana: frente a los riesgos y efectos negativos asociados a la utilización de plaguicidas, principalmente impidiendo su ingestión a través de los alimentos y el agua potable.· Proteger el medio ambiente: tanto los organismos no destinatarios como beneficiosos que se encuentran en la flora y la fauna de la tierra cultivada y los medios acuáticos.
El objetivo era conseguir una reducción del 50 por ciento en la utilización de plaguicidas agrícolas no más tarde de 1997, con respecto del volumen medio de plaguicidas utilizados durante el período 1981-85. Ello se debía manifestar en 1) un descenso de las ventas totales (en peso) de ingredientes activos y 2) reducción de la frecuencia de las aplicaciones. Si bien el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF, 1992) comunicó que para 1993 las ventas de ingredientes activos habían disminuido un 30 por ciento, la frecuencia de su aplicación no había descendido.
La legislación danesa comprendía los siguientes componentes, aunque en 1993 no todos ellos habían conseguido los mismo resultados.
· Nuevo examen de los ingredientes activos: Este proceso se basa en los nuevos conocimientos científicos sobre la trayectoria, destino y efecto de los plaguicidas. Hasta 1993, se habían revisado el 80 por ciento de los 223 ingredientes activos. Se había aprobado menos del 40 por ciento y aproximadamente el 15 por ciento se ha limitado a tipos específicos de aplicación (resumen del WWF basado en informes del organismo de protección ambiental de Dinamarca.· Promoción de la agricultura orgánica: La legislación abarca el financiamiento para la conversión de la agricultura tradicional en agricultura orgánica que, por definición, no utiliza plaguicidas.
· Impuestos indirectos sobre los plaguicidas: El Instituto de Agricultura de Dinamarca llegó a la siguiente conclusión: "Un impuesto sobre los plaguicidas puede concebirse y aplicarse de tal manera que reduzca la utilización de plaguicidas sin perturbar ni deteriorar extremadamente la situación económica del sector agrario". Los fondos recaudados mediante este impuesto deberían reorientarse hacia el sector agrícola. No obstante, según algunos estudios señalados por el Instituto de Agricultura, los impuestos sobre los plaguicidas no bastan por sí solos para producir la necesaria reducción durante el tiempo de vigencia del plan.
· Certificación de los usuarios de plaguicidas: Todos los agricultores y empresas comerciales de pulverización deberán contar con certificados de aplicación. Para obtenerlos, se exigirán estudios sobre problemas relacionados con los plaguicidas.
· Registros de aplicación de plaguicidas: A partir del 1 de agosto de 1993, cada agricultor deberá mantener un registro de las actividades de aplicación de plaguicidas.
· Aprobación de los equipos de pulverización: Esta medida permite al Ministerio de Agricultura controlar en cierta medida los tipos de equipo de pulverización utilizados en Dinamarca. Los nuevos mecanismos controlados por ordenador permiten la supervisión continuada de la dosis de plaguicida por parte del agricultor, lo que reduce el riesgo de aplicación excesiva.
El Gobierno de Dinamarca está examinando las siguientes medidas adicionales dentro del proceso normativo:
· Límites máximos a la carga ambiental de plaguicidas: El objetivo es disponer de un índice en el que se relacione la cantidad utilizada de un plaguicida con sus efectos ecológicos conocidos. No obstante, se trata de un concepto difícil de aplicar como ha observado el WWF: "... no hay ninguna relación directa entre el índice de carga de plaguicidas y sus efectos - directos o indirectos - en el medio ambiente, ya que éstos son resultado de una compleja interacción entre muchos y muy distintos factores". No obstante, este concepto puede resultar valioso en las actividades de ordenación y regulación, y podría aplicarse, inicialmente, a algunos plaguicidas de uso más común.· Prohibición del uso de plaguicidas a 10 m de lagos, corrientes de agua, tierras húmedas y zonas de conservación: Con ello se conseguiría cierto nivel de protección frente a los plaguicidas en los sistemas acuáticos. Sería algo equivalente a las bandas de protección utilizadas frecuentemente para reducir los efectos de la sedimentación.
· Prohibición del uso de plaguicidas a menos de cierta distancia, previamente especificada, de huertos privados y propiedades que contengan terrenos cultivados sin utilización de plaguicidas.
· Prohibición del uso de plaguicidas a menos de 10 m de un embalse de agua potable.
Suecia ha conseguido resultados bastante positivos en lo que respecta a sus objetivos de reducción de los plaguicidas. El WWF (1992) atribuye este éxito a los siguientes factores:
· Establecimiento de metas con objetivos asequibles y uso de medidas múltiples de la reducción.· Papel decisivo desempeñado por el Ministerio de Medio Ambiente y la Inspección de Productos Químicos.
· Apoyo activo de las organizaciones de agricultores, convencidas de las ventajas económicas y ambientales de una menor utilización de plaguicidas.
· Una fuerte base de investigación y desarrollo, que representa un apoyo válido a las nuevas iniciativas en el terreno de los plaguicidas.
· Certificación de la nueva maquinaria y comprobación periódica de los pulverizadores agrícolas en centros de revisión regulados por el gobierno.
· Obligación de evaluar y registrar de nuevo los plaguicidas, lo que ha permitido retirar 338 productos del mercado.
El uso de plaguicidas en los países en desarrollo es sumamente variable, oscilando desde la práctica inexistencia en grandes zonas de África hasta aplicaciones sumamente elevadas en las zonas de agricultura intensiva del Brasil y plantaciones de América Central. En su examen de las limitadas publicaciones de investigación sobre el uso de plaguicidas y sus efectos en África, Calamari y Naeve (1994) llegan a la conclusión de que "las concentraciones observadas en varios compartimentos acuáticos, con pocas excepciones, son más bajas que en otros lugares del mundo, en particular que en los países desarrollados, con una tradición más larga de elevado consumo y utilización intensiva de plaguicidas. Por lo general, las aguas costeras, los sedimentos y la biota están menos contaminados que los compartimentos ambientales de las aguas continentales, con excepción de algunos puntos críticos".
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RECUADRO 8: CÓDIGO INTERNACIONAL DE CONDUCTA PARA LA DISTRIBUCIÓN Y UTILIZACIÓN DE PLAGUICIDAS En este Código de Conducta, aprobado por la FAO y sus países miembros en 1985, se reconoce que "en ausencia de un proceso eficaz de registro de plaguicidas, y de una infraestructura pública que permita controlar la disponibilidad de plaguicidas, algunos países importadores de plaguicidas deben recurrir intensamente a ese sector para promover una distribución y utilización inocuas y adecuadas de/os plaguicidas. En estas circunstancias, los fabricantes extranjeros, los exportadores y los importadores, así como los formuladores, distribuidores, reenvasadores, asesores y usuarios locales, deben aceptar una parte de la responsabilidad de conseguir una distribución y utilización inocua y eficiente". El principio de información y consentimiento previos (ICP) es un componente importante del Código de Conducta. La aplicación del principio de ICP significa lo siguiente: "Los plaguicidas prohibidos o severamente limitados por razones relacionadas con la salud o el medio ambiente están sujetos al procedimiento de información y consentimiento previos. Ningún plaguicida que pertenezca a estas categorías deberá exportarse a un país importador que participe en el procedimiento de ICP, contraviniendo la decisión que el país haya adoptado...". La aplicación del principio de ICP es competencia conjunta de la FAO y del Registro internacional de productos químicos potencialmente tóxicos (PNUMA/RIPQPT), que en diciembre de 1994 habían suscrito 127 países. Los plaguicidas sometidos actualmente (1994) a examen nacional en el marco del principio de información y consentimiento previos son los siguientes: | ||
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Aldrina |
DDT |
Dieldrina |
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Dinoseb |
Fluoroacetamida |
HCH (isómeros mixtos) |
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Clorodano |
Cihexaestan |
EDB |
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Heptacloro |
Clordimeformo |
Compuestos de mercurio |
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FAO, 1990b | ||
El Estado brasileño de Paraná es representativo de los países en desarrollo sometidos a un rápido proceso de expansión agrícola, e ilustra el dilema de la supervisión de los plaguicidas. Andreoli (1993) considera que el Brasil, en términos generales, se había convertido en el tercer usuario mundial de sustancias "agrotóxicas" en el año 1970, superado únicamente por Francia y los Estados Unidos. No obstante, Andreoli afirma también que en el Brasil se analiza menos del 15 por ciento de los ingredientes activos comercializados, debido a la falta de metodología, equipo y recursos financieros. Por otra parte, en un importante estudio de 17 sustancias agrotóxicas (entre las que figuran 11 plaguicidas organoclorados) durante el período comprendido entre 1976 y 1984 en la cuenca del río Paraná, el 91,4 por ciento de las muestras in situ [probablemente ambientales] contenían al menos una de ellas. En la subcuenca del Pirapó, el 97,2 por ciento de las muestras ambientales de abastecimiento de agua y el 100 por ciento de las muestras procedentes de manantiales tenían residuos de plaguicidas. Andreoli observa también que algunos estudios sobre la "intoxicación" realizados en 1985 revelaban el efecto predominante de los plaguicidas organofosfatados, y los efectos más graves se concentrarían en las personas de 15 a 25 años de edad.
El Código Internacional de Conducta para la Distribución y Utilización de Plaguicidas, formulado y aplicado actualmente por la FAO (Recuadro 8), está muy relacionado con la lucha contra la contaminación debida a los plaguicidas y con la protección del medio ambiente en general.
Los problemas de gestión de los plaguicidas en los países en desarrollo son algo distintos de los que se observan en los países desarrollados. En resumen, son los siguientes:
· Insuficiencia de la legislación y escasa aplicación de los reglamentos sobre plaguicidas, en particular los relativos a la importación, utilización y eliminación.· Donaciones de plaguicidas, que alientan una utilización ineficiente y el abandono de esos mismos plaguicidas de fecha más antigua.
· Acumulación de plaguicidas, especialmente en países con gobiernos inestables, lo que lleva al abandono de esas reservas en casos de insurrección y guerra civil. Se han dado casos en que estas situaciones han dado lugar a una grave contaminación de las aguas subterráneas y a crisis de salud pública debido a la descarga de plaguicidas por personal civil no capacitado.
· El almacenamiento y manipulación es un problema grave, en particular la filtración de barriles en mal estado y la descarga deliberada de las mezclas de plaguicidas excedentes en los cursos de agua una vez finalizada la aplicación.
· La destrucción de las antiguos almacenamientos de plaguicidas (debidas al deterioro del ingrediente activo) es económicamente prohibitiva (se estima en unos 5 000 dólares EE.UU. por tonelada), sobre todo si se tiene en cuenta que hay que transportar el material a un país desarrollado para su destrucción. Por consiguiente, los barriles antiguos se deterioran y se producen filtraciones en el agua superficial o subterránea o se opta por un sistema de vertimiento del material.
· Falta de capacitación de los usuarios en lo que se refiere a la manipulación y aplicación de los plaguicidas, lo que da lugar a la aplicación indebida de éstos, con consecuencias negativas para el medio ambiente y la salud pública.
· Utilización de plaguicidas con fines inadecuados, por ejemplo, para deshacerse de la morralla en las actividades de pesca.
· Utilización de antiguos tanques de plaguicidas para almacenar agua potable, para cocinar, etc.
