La mayor parte de los plaguicidas, una vez aplicados, sufren procesos de degradación y transformación, total o parcial, que conducen a la formación de nuevos productos que, en ocasiones, pueden ser más móviles, persistentes y peligrosos que los compuestos de partida. Cuando se aplica un plaguicida se produce un depósito en la planta que es eliminado progresivamente, con mayor o menor rapidez, en función de factores tales como la tasa de crecimiento del vegetal, condiciones ambientales (viento y lluvia), propiedades físico-químicas del plaguicida (volatilización y solubilización) y degradación química, que puede ocurrir en el interior de la planta (para los plaguicidas con poder penetrante) o en la superficie de la misma, en cuyo caso juega un papel fundamental la radiación solar. El transporte ambiental involucra los movimientos de gases, líquidos y partículas sólidas dentro de un medio determinado y a través de las interfaces entre el aire, el agua, sedimento, suelo, plantas y animales.
Diagrama de los principales procesos de transporte y transformación que afectan a los plaguicidas en el medio ambiente
Para entender como se comporta un plaguicida en el ambiente se necesita conocer cierta información sobre las propiedades físico-químicas de la molécula y su mecanismo de transporte, así como las características medio ambientales y la geografía del lugar en el que se le encuentra. Con la gran complejidad y cantidad de datos requeridos, no siempre es posible predecir exactamente lo que ocurrirá con una partícula de plaguicida cuando esta ha entrado en el ambiente. A este problema, se suma el hecho de que los datos de las investigaciones son obtenidos bajo condiciones controladas de laboratorio y con cantidades conocidas de plaguicida, lo cual no ocurre en la naturaleza. A pesar de lo complejo del problema, se han logrado determinar ciertas características físico-químicas cuantificables para los plaguicidas, como es la solubilidad, presión de vapor, Constante de la Ley de Henry, el Coeficiente de Carbono orgánico (Koc), el Coeficiente de Partición Octanol-Agua (Kow) y el Indice de lixiviación GUS. Con esta información se puede predecir el lugar donde pudiera encontrarse un plaguicida en altas concentraciones
Solubilidad en agua
Esta es una medida de la cantidad del plaguicida que se disuelve en agua a una Temperatura (se expresa en mg/L a 20°C). Los plaguicidas muy solubles en agua se adsorben con baja afinidad a los suelos. Por lo tanto, son rápidamente transportados desde el suelo contaminado hasta los cuerpos de agua superficial y/o profunda. La solubilidad también afecta la volatilidad desde el agua. Por ejemplo, los compuestos muy solubles en agua tienden a ser menos volátiles y también muy biodegradables.
| Solubilidad (mg/L) | Clasificación |
| < 0,1 | No es soluble |
| 0,1 - 1 | Ligeramente soluble |
| 1 - 10 | Moderadamente soluble |
| 10 - 100 | Fácilmente soluble |
| > 100 | Soluble |
Presión de Vapor
Es una medida de volatilidad de una sustancia química (plaguicida) en estado puro (se expresa en atm, mm de Hg o Pa) y es un determinante importante de la velocidad de volatilización al aire desde suelos o cuerpos de agua superficiales contaminados. La presión de vapor varía; se incrementa la presión cuando se incrementa la temperatura y disminuye cuando disminuye la temperatura. Un plaguicida con presión de vapor mayor a 10.6 mm Hg puede fácilmente volatilizarse y tiende a alejarse del lugar donde se aplicó.
| Presión de vapor del plaguicida (Pa) | Afinidad del plaguicida al suelo o agua | Plaguicida |
| < 1,0 x 10 -8 | Alta | Bajo potencial para volatilizarse |
| > 1,0 x 10 -3 | Baja | Alto potencial para volatilizarse |
Constante de Ley de Henry
Describe la tendencia de un plaguicida a volatilizarse del agua o suelo húmedo. Cuando la presión de vapor es alta con respecto a su solubilidad en agua, el coeficiente de Henry también es alto y el compuesto preferentemente se evaporará en el aire. Un alto valor para el coeficiente de Henry de un plaguicida, podría sugerir que la inhalación sería la vía de exposición. El valor se calcula usando la presión de vapor, solubilidad en agua y peso molecular de un plaguicida.
Coeficiente Partición Octanol/Agua (Kow)
El coeficiente de partición Octanol-agua, Kow, es una medida de cómo una sustancia química puede distribuirse entre dos solventes inmiscibles, agua (es un solvente polar) y octanol (es un solvente relativamente no polar, que representa a las grasas). El Kow proporciona un valor de la polaridad de un plaguicida, que es frecuentemente utilizado en modelos para determinar como un plaguicida puede distribuirse en tejido de grasa animal.
| Valor Kow | Plaguicida |
|
Altos (mayores que 103)
| El plaguicida puede fijarse con firmeza a materia orgánica y suelo. El plaguicida puede bioacumularse en grasa corporal de animales |
|
Bajos (menores que 10) | El plaguicida puede no fijarse en materia orgánica. El plaguicida puede moverse en aguas superficiales, aguas subterráneas y aire. |
Coeficiente de adsorción carbono Orgánico (Koc)
La afinidad de los plaguicidas por las partículas de suelo es determinada mediante un coeficiente de partición que relaciona la cantidad de plaguicida en el suelo con la concentración de plaguicida en la solución. El Koc es específico para cada plaguicida y sus valores van de 1 a 10000000. Puede ser expresado como:
Koc = Kd x 100 / %oc
Kd = Coeficiente distribución suelo/agua del plaguicida
%oc = Porcentaje de carbono orgánico en el suelo = materia orgánica / 1,72
Índice de lixiviación GUS (puntuación de ubicuidad en aguas subterráneas)
Este valor representa el potencial de lixiviación que presentan los plaguicidas. Está basado en propiedades fisicoquímicas del agroquímico y propiedades del suelo. Se expresa como:
GUS = log t1/2 (4 – log Koc)
t1/2 = Vida media del plaguicida en el suelo (días)
Koc = Coeficiente adsorción carbono orgánico
| Valor GUS | Comportamiento |
| Mayor a 2,8 | Lixivia |
| Entre 1,8 y 2,8 | Compuestos de transición |
| Menor a 1,8 | No lixivian |
Es importante señalar que las propiedades de algunas sustancias químicas, tales como los plaguicidas, implican cierto nivel de riesgo tanto al medio ambiente como a la salud humana. Debido a esto, es necesario contar con un mejor conocimiento de los plaguicidas, con la finalidad de prevenir y minimizar los riesgos asociados a un uso indiscriminado de estos. En nuestro país, debido a la gran diversidad de climas, suelos, orografía, biota y tipo de tecnología aplicada en la agricultura, estos valores deben ser tomados como una base o referencia, y no como una regla, debido a que son datos obtenidos en laboratorio bajo condiciones controladas, lo cual no ocurre en la naturaleza.
Referencias
KOGAN, Marcelo. Herbicidas: Fundamentos fisiológicos y bioquímicos del modo de acción. Santiago, Universidad Católica, 2003.
WEED Science Society of America. Herbicide handbook. 5th ed. Champaign IL, USA, 1983.
BARBERA, Claudio. Pesticidas agrícolas. 4° revisión. Barcelona, Ediciones Omega, 1989.
TOMLIN, C. The Pesticide Manual. Farnham, UK, British Crop Protection Council, 1997.
Aporte: Carlos Fernández Muñoz
