El desarrollo del huevo tiene características únicas que lo hacen vulnerable a las perturbaciones ambientales. El herbicida atrazina es un disruptor endocrino que ha demostrado tener efectos perjudiciales sobre la reproducción en varias especies de vertebrados. Este estudio se diseñó para determinar si la exposición a niveles bajos de atrazina afecta la meiosis en mamíferos hembra, utilizando un modelo de ratón; en particular, los investigadores del estudio buscaron determinar si la fidelidad de la segregación cromosómica de los ovocitos puede verse afectada y cómo, y si la aneuploidía relacionada con el envejecimiento se exacerba. Se expuso a ratones hembra C57BL/6J a dos niveles de atrazina en el agua potable: el nivel más alto equivalía a la saturación acuosa y el nivel más bajo correspondía a la contaminación ambiental detectada. Para modelar la exposición durante el desarrollo, las hembras preñadas ingirieron atrazina 0,5 días después del coito y continuaron hasta que las crías fueron destetadas 21 días después del parto. Para la exposición de adultos, las hembras de 2 meses de edad ingirieron atrazina durante 3 meses. Después de la exposición, se determinaron varios indicadores del desarrollo y la calidad de los ovocitos, incluidos: a) sinapsis cromosómica y entrecruzamiento en ovocitos fetales mediante tinción de inmunofluorescencia de preparaciones de cromosomas en profase-I; b) tamaños de las reservas de folículos en ovarios seccionados; c) eficiencias de fertilización in vitro y embriogénesis temprana; d) alineación cromosómica y segregación en ovocitos cultivados; e) errores cromosómicos en preparaciones de metafase-I y -II (MI y MII); yf) cohesión de cromátidas hermanas a través de la intensidad de inmunofluorescencia de la subunidad de cohesina REC8 en preparaciones de cromosomas MI, y medición de distancias entre cinetocoros en preparaciones de MII. Los ratones expuestos a la atrazina durante el desarrollo mostraron niveles ligeramente más altos de defectos en la sinapsis cromosómica, pero los tamaños de los grupos de folículos iniciales no se distinguían de los controles. Sin embargo, aunque se ovularon más óvulos, la calidad de los ovocitos fue menor. A nivel cromosómico, las frecuencias de desalineación del huso y anomalías numéricas y estructurales fueron mayores en ambas divisiones meióticas. La fertilización in vitro fue menos eficiente y hubo más células apoptóticas en los blastocistos derivados de óvulos de hembras expuestas a atrazina. Se observaron niveles similares de defectos cromosómicos en ovocitos después de regímenes de exposición tanto en desarrollo como en adultos, lo que sugiere que los folículos primordiales inactivos pueden ser un objetivo consecuente de la atrazina. Un hallazgo importante fue que los defectos se observaron mucho después de que finalizó la exposición. Además, los óvulos con anomalías cromosómicas fueron muy frecuentes en ratones mayores, lo que implica que la exposición a la atrazina durante el desarrollo exacerba los efectos del envejecimiento materno sobre la calidad de los ovocitos. De hecho, de manera análoga a los efectos de la edad materna, se observó una cohesión más débil entre las cromátidas hermanas en los ovocitos de animales expuestos a la atrazina. La exposición a niveles bajos de atrazina provocó cambios persistentes en la línea germinal de mamíferos hembras en ratones, con posibles consecuencias para la vida reproductiva y las enfermedades congénitas.

Egg development has unique features that render it vulnerable to environmental perturbation. The herbicide atrazine is an endocrine disruptor shown to have detrimental effects on reproduction across several vertebrate species.This study was designed to determine whether exposure to low levels of atrazine impairs meiosis in female mammals, using a mouse model; in particular, the study's researchers sought to determine whether and how the fidelity of oocyte chromosome segregation may be affected and whether aging-related aneuploidy is exacerbated. Female C57BL/6J mice were exposed to two levels of atrazine in drinking water: The higher level equaled aqueous saturation, and the lower level corresponded to detected environmental contamination. To model developmental exposure, atrazine was ingested by pregnant females at 0.5 d post coitum and continued until pups were weaned at 21 d postpartum. For adult exposure, 2-month-old females ingested atrazine for 3 months. Following exposure, various indicators of oocyte development and quality were determined, including: a) chromosome synapsis and crossing over in fetal oocytes using immunofluorescence staining of prophase-I chromosome preparations; b) sizes of follicle pools in sectioned ovaries; c) efficiencies of in vitro fertilization and early embryogenesis; d) chromosome alignment and segregation in cultured oocytes; e) chromosomal errors in metaphase-I and -II (MI and MII) preparations; and f) sister-chromatid cohesion via immunofluorescence intensity of cohesin subunit REC8 on MI-chromosome preparations, and measurement of interkinetochore distances in MII preparations. Mice exposed to atrazine during development showed slightly higher levels of defects in chromosome synapsis, but sizes of initial follicle pools were indistinguishable from controls. However, although more eggs were ovulated, oocyte quality was lower. At the chromosome level, frequencies of spindle misalignment and numerical and structural abnormalities were greater at both meiotic divisions. In vitro fertilization was less efficient, and there were more apoptotic cells in blastocysts derived from eggs of atrazine-exposed females. Similar levels of chromosomal defects were seen in oocytes following both developmental and adult exposure regimens, suggesting quiescent primordial follicles may be a consequential target of atrazine. An important finding was that defects were observed long after exposure was terminated. Moreover, chromosomally abnormal eggs were very frequent in older mice, implying that atrazine exposure during development exacerbates effects of maternal aging on oocyte quality. Indeed, analogous to the effects of maternal age, weaker cohesion between sister chromatids was observed in oocytes from atrazine-exposed animals. Low-level atrazine exposure caused persistent changes to the female mammalian germline in mice, with potential consequences for reproductive lifespan and congenital disease.

El objetivo de este trabajo fue evaluar los efectos luego de la exposición (96 h) de embriones de bagre sudamericano (R. quelen) a ingredientes activos y formulaciones comerciales de atrazina y glifosato, aislados y en mezclas, en concentraciones ambientalmente relevantes. Si bien las tasas de supervivencia no se vieron afectadas, se evidenciaron efectos subletales después de la exposición. Las deformidades más frecuentes fueron daño de aleta y daño axial y torácico. La mezcla de principios activos provocó un aumento de SOD y GST, a diferencia del tratamiento con la mezcla de formulaciones comerciales. La actividad de AChE se redujo significativamente después del tratamiento con el ingrediente activo atrazina y en la mezcla de ingredientes activos. En general, las mezclas de herbicidas fueron las responsables de causar más efectos tóxicos a los embriones de R. quelen. Por lo tanto, estas respuestas demostraron ser biomarcadores adecuados de la exposición a herbicidas, además de generar datos de referencia ambientalmente más relevantes para restablecer los niveles de seguridad de estas sustancias en cuerpos acuáticos.

The objective of this work was to evaluate the effects following exposure (96 h) of South American catfish (R. quelen) embryos to active ingredients and commercial formulations from atrazine and glyphosate, isolated and in mixtures, at environmentally relevant concentrations. While the survival rates were not affected, sublethal effects were evidenced after exposure. The most frequent deformities were fin damage and axial and thoracic damage. The mixture of active ingredients caused an increase in SOD and GST, differing from the treatment with the mixture of commercial formulations. The activity of AChE was significantly reduced following the treatment with the active ingredient atrazine and in the mixture of active ingredients. In general, herbicide mixtures were responsible for causing more toxic effects to R. quelen embryos. Therefore, these responses showed to be suitable biomarkers of herbicides' exposure, in addition to generating more environmentally relevant baseline data for re-stablishing safety levels of these substances in aquatic bodies.

La toxicidad de los pesticidas para los organismos que no son el objetivo sigue siendo importante para comprender las interacciones dinámicas entre los productos químicos antropogénicos y la salud del ecosistema. Este estudio evalúa marcadores bioquímicos para determinar los efectos que las concentraciones variables de atrazina (13,1-5557 µg/l) tienen en el camarón de agua dulce, Caridina africana. Los biomarcadores de exposición y estrés oxidativo se analizaron y se siguieron mediante análisis estadísticos de correlación v2 (IBRv2) de biomarcadores integrados univariados y Kendall Tau, para obtener información sobre las respuestas dependientes de la concentración. Los biomarcadores de estrés oxidativo, como el contenido reducido de glutatión (GSH), la actividad de glutatión-S-transferasa (GST), la actividad de superóxido dismutasa (SOD) y la actividad de catalasa (CAT), se correlacionaron significativamente con el aumento de la concentración de exposición a la atrazina (p < 0,01). Se ha observado bimodalidad al observar tanto las diferencias estadísticamente significativas univariadas como el IBRv2, con el primer pico en 106,8 µg/l y el segundo pico en 5557 µg/l de atrazina. Los resultados indican que, si bien las respuestas individuales pueden indicar diferencias estadísticamente significativas, el uso de la correlación y el análisis estadístico integrado puede arrojar luz sobre las tendencias en la respuesta adaptativa de estos.

The toxicity of pesticides to non-target organisms continues to be important in understanding the dynamic interactions between anthropogenic chemicals and ecosystem health. This study assesses biochemical markers to determine the effects that varying concentrations of atrazine (13.1-5557 µg/l) have on the freshwater shrimp, Caridina africana. Exposure and oxidative stress biomarkers were analysed and followed by univariate, integrated biomarker response v2 (IBRv2) and Kendall Tau correlation statistical analyses, to gain insight into the concentration-dependent responses. Oxidative stress biomarkers such as reduced glutathione content (GSH), glutathione-S-transferase activity (GST), superoxide dismutase activity (SOD) and catalase activity (CAT) were significantly correlated with increasing atrazine exposure concentration (p < 0.01). Bimodality has been seen when looking at both the univariate statistically significant differences as well as the IBRv2, with the first peak at 106.8 µg/l and the second peak at 5557 µg/l atrazine. The results indicate that while individual responses may indicate statistically significant differences, using correlation and integrated statistical analysis can shed light on trends in the adaptive response of these.

La contaminación por herbicidas es persistente, lo que no solo tiene un impacto negativo en los organismos individuales, sino que también puede poner en peligro la relación interespecífica entre depredadores y presas. Los cladóceros, es decir, el zooplancton que desempeña un papel importante en el flujo de energía y la circulación de materiales en los ecosistemas de agua dulce, suelen desarrollar una defensa inducida en respuesta al riesgo de depredación. Usamos atrazina, uno de los herbicidas más utilizados en el mundo, y Daphnia pulex, un cladócero representativo, para probar el posible efecto de interferencia de los herbicidas en los rasgos defensivos inducidos de los cladóceros en respuesta a la kairomona de los peces depredadores (Rhodeus ocellatus), incluidos los cambios morfológicos. defensa, estrategias de historia de vida y la expresión de genes relacionados con la defensa. La atrazina redujo el tamaño corporal, el tamaño de la columna vertebral, la tasa de crecimiento, la descendencia total y el rendimiento reproductivo relativo de D. pulex, lo que afectó aún más la fuerza de respuesta de las defensas morfológicas y de la historia de vida, es decir, la atrazina redujo significativamente el tamaño de la columna vertebral, la columna vertebral relativa. tamaño y fecundidad de D. pulex en respuesta a la kairomona de R. ocellatus. La exposición a la atrazina afectó la expresión de genes relacionados con la defensa, y especulamos que la atrazina afectó el proceso de señalización en la defensa inducida contra la depredación de los cladóceros. En especial, la kairomona de pescado atenuó los efectos negativos de las altas concentraciones de atrazina sobre las características de la historia de vida de D. pulex. Nuestros resultados ayudarán a evaluar con precisión el riesgo potencial de los compuestos artificiales en los ecosistemas de agua dulce desde la perspectiva de las relaciones interespecíficas, y ayudarán a comprender el impacto de los cambios ambientales en la defensa inducible contra los depredadores de las presas en los ecosistemas acuáticos.

Herbicide pollution is persistent, which not only has a negative impact on individual organisms, but also may endanger the interspecific relationship between predators and prey. Cladocerans, i.e. zooplankton that plays an important role in the energy flow and material circulation in freshwater ecosystem, usually develop induced defense in response to predation risk. We used atrazine, one of the most used herbicides in the world, and Daphnia pulex, a representative cladocerans, to test the possible interference effect of herbicides on the induced defensive traits of cladocerans in response to predator fish (Rhodeus ocellatus) kairomone, including morphological defense, life history strategies, and the expression of defense-related genes. Atrazine reduced the body size, spine size, growth rate, total offspring, and the relative reproductive output of D. pulex, which further affected the response strength of the morphological and life history defenses, i.e., atrazine significantly reduced the spine size, relative spine size, and fecundity of D. pulex in response to R. ocellatus kairomone. Exposure to atrazine affected the expression of defense-related genes, and we speculated that atrazine affected the signaling process in the induced anti-predation defense of cladocerans. Specially, fish kairomone attenuated the negative effects of high concentrations of atrazine on the life history traits of D. pulex. Our results will help to accurately assess the potential risk of artificial compounds in freshwater ecosystems from the perspective of interspecific relationships, and help to understand the impact of environmental changes on the inducible anti-predator defense of prey in aquatic ecosystems.

La atrazina (ATZ) es el tercer herbicida más utilizado en Argentina (10 000 t año-1) y está aprobado para caña de azúcar, lino, maíz, sorgo y té. Se realizó una evaluación de los impactos ambientales de la ZTA a pedido del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Argentina. Se realizó una revisión de 541 informes técnicos y científicos nacionales e internacionales y una encuesta entre técnicos agropecuarios, aplicadores y productores. La encuesta reveló que el 94% de las aplicaciones de ATZ son terrestres y existe desviación de uso, asociado principalmente con el cultivo de soja. La atrazina se reportó en altas frecuencias (50%-100%) en aguas superficiales y subterráneas, sedimentos y suelos, a veces excediendo los límites permitidos. Se encontraron varios efectos subletales inducidos por ATZ en especies de invertebrados y vertebrados, a veces en concentraciones inferiores a las de las guías de calidad del agua (<3 µg L-1) o las concentraciones ambientales encontradas en Argentina. Los estudios epidemiológicos o de salud humana disponibles de las poblaciones locales son extremadamente escasos. Esta evaluación también demostró que los herbicidas son ubicuos en el medio ambiente. La investigación destaca la necesidad de realizar más estudios que evalúen los efectos adversos de ATZ en las especies locales, los ecosistemas y la salud humana. Por lo tanto, se recomienda el principio de precaución para promover mejores estándares de aplicación y trazabilidad del producto para reducir los volúmenes que ingresan al medio ambiente y evitar la desviación del uso. Además, este trabajo concluyó que existe la necesidad de revisar la clasificación toxicológica, establecer zonas de amortiguamiento para la aplicación de ATZ, introducir pautas de manejo específicas y ampliar los estudios locales de toxicidad, ecotoxicidad y epidemiología humana para las evaluaciones de riesgos ambientales y de salud. Este estudio también podría servir como una evaluación de riesgo preliminar para establecer una medida reglamentaria firme y para considerar la inclusión de la ZTA en el Anexo III del Convenio de Rotterdam. Finalmente, se evaluaron y discutieron los requisitos para considerar su inclusión en el Anexo A (Eliminación) o B (Restricción) del Convenio de Estocolmo, y la información sobre el potencial del transporte de largo alcance fue el único criterio sin información a considerar.

Atrazine (ATZ) is the third most widely used herbicide in Argentina (10 000 t year-1 ) and is approved for sugar cane, flax, corn, sorghum, and tea. An assessment of the ATZ environmental impacts was conducted at the request of the Ministry of Environment and Sustainable Development of Argentina. A review of 541 national and international technical and scientific reports and a survey among agricultural technicians, applicators, and producers was done. The survey revealed that 94% of ATZ applications are terrestrial and use diversion exists, associated mainly with soybean cultivation. Atrazine was reported at high frequencies (50%-100%) in surface and groundwater, sediments, and soils, sometimes exceeding permitted limits. Several sublethal effects induced by ATZ on invertebrate and vertebrate species were found, sometimes at concentrations lower than those in water quality guidelines (<3 µg L-1 ) or the environmental concentrations found in Argentina. Available epidemiological or human health studies of local populations are extremely scarce. This assessment also demonstrated that herbicides are ubiquitous in the environment. The investigation highlights the need for further studies assessing the adverse effects of ATZ on local species, ecosystems, and human health. Therefore, the precautionary principle is recommended to promote better application standards and product traceability to reduce volumes entering the environment and to avoid use deviation. In addition, this work concluded that there is a need for reviewing the toxicological classification, establishing buffer zones for ATZ application, introducing specific management guidelines, and expanding local studies of toxicity, ecotoxicity, and human epidemiology for environmental and health risk assessments. This study could also serve as a preliminary risk evaluation for establishing a final regulatory action and for considering ATZ inclusion in Annex III of the Rotterdam Convention. Finally, the requirements to consider its inclusion in Annex A (Elimination) or B (Restriction) of the Stockholm Convention were evaluated and discussed, and information on the potential of long-range transport was the only criterion with no information to consider.

La atrazina (AT) es un herbicida de triazina ampliamente utilizado para el control de malezas en varios cultivos. La deisopropilatrazina (DIA) y la deetilatrazina (DEA) son dos de los ocho metabolitos primarios producidos por la descomposición de AT en el suelo y el agua. Las propiedades físico-químicas del suelo determinan su destino final. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar la función de los suelos franco arcillosos y franco arenosos en la determinación de su destino final y los riesgos ecológicos potenciales para las especies no objetivo durante su persistencia en el suelo y el transporte a los cuerpos de agua. El suelo de las macetas se enriqueció con soluciones estándar de AT, DEA y DIA a 0,3 y 0,6 mg/kg para el estudio de persistencia. El potencial de lixiviación se determinó colocando suelos en columnas Plexi y añadiéndoles soluciones estándar de 50 y 100 µg. Se utilizó extracción líquido-líquido para preparar las muestras, que luego se analizaron mediante GC-MS/MS. La dinámica de disipación fue de primer orden. AT, DEA y DIA desaparecieron rápidamente en suelo franco arenoso, con vidas medias que oscilaron entre 6,2 y 8,4 días. AT y sus metabolitos tenían una cantidad significativa de potencial de lixiviación. En suelo franco arenoso, la lixiviación fue más efectiva, lo que resultó en un movimiento máximo de residuos hasta 30-40 cm de profundidad del suelo. La presencia de una notable colección de residuos en las fracciones de lixiviados sugiere el potencial de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. En particular, los metabolitos DEA y DIA causaron que el colémbolo Folsomia candida y la lombriz de tierra Eisenia fetida tuvieran riesgos inaceptables más prolongados y mayores. Si los residuos comparables a la cantidad adquirida en las fracciones de lixiviados llegan a cuerpos de agua, podrían causar toxicidad a una variedad de peces de agua dulce, artrópodos acuáticos, anfibios e invertebrados acuáticos. Los estudios futuros deberían adoptar un enfoque más integral para evaluar la salud ecológica y los peligros para las especies no objetivo.

Atrazine (AT) is a triazine herbicide widely used to control weeds in several crops. De-isopropylatrazine (DIA) and de-ethylatrazine (DEA) are two of the eight primary metabolites produced by AT breakdown in soil and water. The physico-chemical properties of the soil determine their final fate. So, this study aimed to assess the function of clay loam and sandy loam soils in determining their ultimate fate and the potential ecological risks to non-target species during their persistence in soil and transportation to water bodies. The soil in pots was spiked with standard solutions of AT, DEA, and DIA at 0.3 and 0.6 mg/kg for the persistence study. The leaching potential was determined by placing soils in Plexi columns and spiking them with 50 and 100 µg standard solutions. Liquid-liquid extraction was used to prepare the samples, which were then analyzed using GC-MS/MS. The dynamics of dissipation were first-order. AT, DEA and DIA disappeared rapidly in sandy loam soil, with half-lives ranging from 6.2 to 8.4 days. AT and its metabolites had a significant amount of leaching potential. In sandy loam soil, leaching was more effective, resulting in maximal residue movement up to 30-40 cm soil depth. The presence of a notable collection of residues in leachate fractions suggests the potential for surface and groundwater contamination. In particular, DEA and DIA metabolites caused springtail Folsomia candida and earthworm Eisenia fetida to have longer and greater unacceptable risks. If the residues comparable to the amount acquired in leachate fractions reach water bodies, they could cause toxicity to a variety of freshwater fish, aquatic arthropods, amphibians, and aquatic invertebrates. Future studies should take a more comprehensive approach to evaluate ecological health and dangers to non-target species.

La atrazina, uno de los herbicidas más aplicados a nivel mundial, se encuentra comúnmente en varios cuerpos de agua, afectando a la fauna asociada. Las especies de crustáceos autóctonos han sido relativamente menos estudiadas, en comparación con las especies de vertebrados, particularmente en lo que respecta al éxito reproductivo. En esta mini-revisión, resumimos la información relevante sobre los efectos de la exposición a la atrazina en los principales aspectos reproductivos de los crustáceos. Uno de estos efectos está relacionado con la inhibición del crecimiento ovárico. En este sentido, se encontró una disminución del contenido de vitelogenina en el ovario de los cangrejos expuestos a la atrazina durante todo el período de crecimiento ovárico, en correlación con un tamaño reducido del ovocito y un retraso en la maduración ovárica. Se observaron resultados similares en cangrejos de río. La atrazina también pudo afectar el proceso reproductivo, actuando como un disruptor endocrino. En este sentido, se sospechaba que este herbicida afectaba la secreción de algunas neurohormonas involucradas en el crecimiento gonadal, así como alteraba los niveles circulantes de hormonas esteroides que promueven la síntesis de vitelogenina para el crecimiento ovárico. Además, la atrazina indujo la diferenciación sexual en juveniles de cangrejos de río hacia una mayor proporción de hembras, mientras que en los dáfnidos produjo un incremento de machos. Otro aspecto afectado por este herbicida fue la reducción de la producción de descendencia, así como varias anomalías embrionarias; También se han informado efectos genotóxicos en cangrejos de río. Finalmente, se han observado algunos desequilibrios metabólicos, como la reducción de las reservas energéticas, en algunas especies, junto con estrés oxidativo y efectos histopatológicos.

Atrazine, one of the most intensively applied herbicides worldwide, is commonly found in several water bodies, affecting the associated fauna. Autochthon crustacean species have been relatively less studied, compared to vertebrate species, particularly concerning reproductive success. In this mini-review, we summarize the relevant information about the effects of atrazine exposure on the main reproductive aspects of crustaceans. One of these effects is related to the inhibition of ovarian growth. In this respect, a diminished vitellogenin content was found in the ovary of crabs exposed to atrazine during the entire period of ovarian growth, in correlation with a reduced oocyte size and a delay of ovarian maturation. Similar results were observed in crayfish. Atrazine was also able to affect the reproductive process, acting as an endocrine disruptor. In this sense, this herbicide was suspected to affect the secretion of some neurohormones involved in the gonadal growth, as well as to alter the circulating levels of steroid hormones which promote the synthesis of vitellogenin for ovarian growth. Moreover, atrazine induced sexual differentiation in juvenile crayfish toward a higher proportion of females, while it produced an increment of males in daphnids. Another aspect affected by this herbicide was the reduction of offspring production, as well as several embryonic abnormalities; genotoxic effects have been also reported in crayfish. Finally, some metabolic imbalances, such as reduction in energy reserves, have been observed in some species, together with oxidative stress and histopathological effects.

Los herbicidas han contribuido a aumentar la producción agrícola. Sin embargo, su cantidad residual puede causar efectos negativos sobre el medio ambiente y la salud pública. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo determinar la presencia tanto de atrazina como de diurón en aguas superficiales y de pozo e investigar su vínculo con el consumo. Las muestras se recolectaron durante las épocas seca y lluviosa en tres pozos y agua superficial de un río y un estanque ubicados en los llanos bajos de la cuenca de Ixcatepec, en la comunidad Amacuáhuitl del municipio de Arcelia, Estado de Guerrero, en el centro sur de México. , que es una comunidad rural donde la agricultura es la actividad principal. Los compuestos se obtuvieron por extracción en fase sólida y se determinaron por HPLC-MS cuadrupolo con modo de ionización por electropulverización positiva. Se realizó un análisis geomórfico dentro de la cuenca de Ixcatepec usando el modelo de elevación digital de la Misión Topográfica de Radar Shuttle, SRTM-v4. El riesgo humano para el agua potable se calculó de acuerdo con el Hazard Quotient. Las concentraciones de atrazina y diurón oscilaron entre 5,77 y 402 ng L−1. La atrazina fue el pesticida más abundante y frecuente encontrado con una concentración promedio de 105,18 ng L−1, mientras que la de diurón fue de 86,56 ng L−1. Los niveles más altos se encontraron en el estanque Ushe, probablemente como resultado del flujo más bajo y el estancamiento del agua, y durante la estación seca y fría como consecuencia de la movilización por la escorrentía del riego. El análisis morfológico indicó que los compuestos llegaron principalmente al agua corporal ubicada en las superficies inferiores de las áreas cultivadas. Por lo tanto, la ocurrencia está ligada principalmente a la actividad agrícola dentro de la comunidad rural. Sin embargo, las propiedades químicas de los compuestos, el riego de cultivos y las condiciones ambientales podrían estar contribuyendo a la dispersión de cantidades residuales de herbicidas dentro del sistema hidrológico. La estimación de riesgo mostró que la atrazina puede generar principalmente problemas de salud a los niños que utilizan el pozo Azul como fuente de agua potable.

Herbicides have contributed to increased agricultural production. However, their residual amount can cause negative effects on environmental and public health. Therefore, this work aimed to determine the occurrence of both atrazine and diuron in surface and well water and investigate their link with drinking use. The samples were collected during dry and rainy seasons in three wells and surface water from a river and a pond located in the low plains of the Ixcatepec catchment, at the Amacuáhuitl community of the municipality of Arcelia, Guerrero State, in the center south of México, which is a rural community where farming is the main activity. The compounds were obtained by solid phase extraction and determined by HPLC-MS quadrupole with positive electrospray ionization mode. A geomorphic analysis was conducted inside the Ixcatepec catchment using the digital elevation model of the Shuttle Radar Topography Mission, SRTM-v4. The human risk for drinking water was calculated according to the Hazard Quotient. The concentrations of atrazine and diuron were between 5.77 and 402 ng L−1. Atrazine was the most abundant and frequent pesticide found with an average concentration of 105.18 ng L−1, while that of diuron was 86.56 ng L−1. The highest levels were found in pond Ushe, likely being the result of the lowest flow and stagnation of water, and during the cold-dry season a consequence of mobilization by irrigation runoff. The morphological analysis indicated that the compounds mainly reached body water located in the lower surfaces from cultivated areas. Therefore, the occurrence is mainly linked to agriculture activity within the rural community. However, chemical properties of compounds, crop irrigation, and environmental conditions could be contributing to the dispersion of residual amounts of herbicides within the hydrological system. The estimation of risk showed that atrazine can mainly generate health problems for children using the Azul well as a source of drinking water.

El sistema global de producción agrícola basada en productos químicos (CBA, por sus siglas en inglés) trajo consecuencias sociales y ambientales, como la contaminación de suelos, aguas, sedimentos del fondo y alimentos, así como efectos negativos en especies no objetivo. Como alternativa surgió un nuevo paradigma: la agricultura de base agroecológica (ABA), basada en los servicios ecosistémicos y la reducción de insumos químicos. Cada vez más establecimientos han adoptado esta forma de producción; sin embargo, están ubicados junto a cultivos a los que se les aplican pesticidas. El objetivo de este trabajo fue estudiar, a través de las caracterizaciones espacio-temporales de plaguicidas en suelos, cómo un sistema de producción de ABA puede verse afectado por los campos de CBA que lo rodean. Se realizaron dos campañas de muestreo y se obtuvieron muestras de suelo de “La Aurora”, establecimiento agrícola ubicado en la pampa argentina y reconocido por la FAO por sus prácticas agroecológicas, y de campos vecinos con producciones de CBA. Las muestras fueron analizadas para 19 herbicidas (incluyendo 3 metabolitos) y 3 fungicidas por UPLC-MS/MS, de los cuales detectamos glifosato y su metabolito AMPA, 2,4-D, atrazina, acetoclor, metsulfuron-metil, desetil-atrazina, epoxiconazol y tebuconazol. Tres o más pesticidas coincidieron en el 93 % y el 32 % de las muestras CBA y ABA, respectivamente. El glifosato y AMPA, con la frecuencia de detección más alta, también representaron el 90 % de la carga total de plaguicidas en ambos sistemas. Las concentraciones máximas (μg kg−1 de peso seco) en los campos CBA/ABA, respectivamente, fueron glifosato (1268,92/98,93), AMPA (2919,17/114,01), seguido de 2,4-D (38,52/31,12) y epoxiconazol (13.35/18.41). No se encontraron diferencias temporales significativas en la concentración de glifosato dentro de cada establecimiento, corroborando su pseudo-persistencia en establecimientos CBA y estableciéndose en campo ABA. Además, se encontró glifosato en el campo ABA a más de 300 m del límite con los campos CBA. Las concentraciones de glifosato y AMPA están en el orden de las que se ha informado que causan efectos subletales y letales en los organismos del suelo. Estos resultados destacan la movilidad de los plaguicidas, ya que el establecimiento de ABA se ve afectado por su entorno donde se utilizan plaguicidas, incluso en sitios alejados de la interfase entre ellos. Dadas sus mayores frecuencias de detección y concentraciones ambientales en comparación con los demás plaguicidas, el glifosato y el AMPA se proponen como trazadores ambientales de actividades agroproductivas convencionales.

The global chemical-based agriculture (CBA) production system brought social and environmental consequences such as the contamination of soils, waters, bottom sediments and food, as well as negative effects on non-target species. As an alternative, a new paradigm emerged: agroecology-based agriculture (ABA), based on ecosystem services and the reduction of chemical inputs. More and more establishments have adopted this form of production; however, they are located next to crops to which pesticides are applied. The objective of this work was to study, through the spatio-temporal characterizations of pesticides in soils, how an ABA production system can be affected by the CBA fields around it. Two sampling campaigns were conducted and soil samples were obtained from "La Aurora", an agricultural establishment located in the Argentine pampa and recognized by the FAO for its agroecological practices, and from neighboring fields with CBA productions. The samples were tested for 19 herbicides (including 3 metabolites) and 3 fungicides by UPLC-MS/MS, of which we detected glyphosate and its metabolite AMPA, 2,4-D, atrazine, acetochlor, metsulfuron-methyl, desethyl-atrazine, epoxiconazole, and tebuconazole. Three or more pesticides co-occurred in 93% and 32% of the CBA and ABA samples, respectively. Glyphosate and AMPA, with the highest detection frequency, also accounted for 90% of the total pesticide load in both systems. The maximum concentrations (μg kg−1 dry weight) in the CBA/ABA fields, respectively, were glyphosate (1268.92/98.93), AMPA (2919.17/114.01), followed by 2,4-D (38.52/31.12), and epoxiconazole (13.35/18.41). No significant temporal differences were found in glyphosate concentration within each establishment, corroborating its pseudo-persistence in CBA establishments, and establishing it in ABA field. Moreover, glyphosate was found in the ABA field more than 300 m from the limit with the CBA fields. Glyphosate and AMPA concentrations are in the order of those reported to cause sublethal and lethal effects in soil organisms. These results highlight the mobility of pesticides, as the ABA establishment is affected by its surroundings where pesticides are used, even at sites far from the interface between them. Given their higher detection frequencies and environmental concentrations in comparison to the other pesticides, glyphosate and AMPA are proposed as environmental tracers of conventional agroproductive activities.

Esta es la primera evaluación de aguas subterráneas de pozos de suministro público en los Estados Unidos para analizar >100 pesticidas degradados y proporcionar un contexto de salud humana para degradados sin puntos de referencia. Se analizaron muestras de 1204 pozos en acuíferos que representan el 70% del volumen bombeado para el suministro de agua potable para 109 pesticidas (ingredientes activos) y 116 productos degradados. Entre el 41 % de los pozos donde se detectaron compuestos de plaguicidas, casi dos tercios contenían mezclas de compuestos y tres cuartos contenían productos degradados. Se detectaron atrazina, hexazinona, prometón, tebuthiuron, cuatro degradados de atrazina y un degradado de metolacloro en >5% de los pozos. Las frecuencias de detección fueron mayores para los acuíferos con pozos más superficiales y no confinados que producen agua subterránea de la era moderna. Para detectar posibles problemas de salud humana, se calcularon los cocientes de referencia (BQ) dividiendo las concentraciones por la referencia de salud humana, cuando estaba disponible. Para degradados sin puntos de referencia, los valores estimados (cocientes de referencia estimados (BQE)) se calcularon primero suponiendo una toxicidad equimolar para el padre más tóxico; el análisis final excluyó degradados con toxicidad probablemente sobreestimada. Seis compuestos pesticidas y el 1,6 % de los pozos tenían concentraciones que se acercaban a los niveles de posible preocupación (valores de BQ o BQE individuales o sumados > 0,1) y ninguno excedía estos niveles (valores > 1). Por lo tanto, aunque los compuestos de plaguicidas se produjeron con frecuencia, las concentraciones fueron bajas, incluso teniendo en cuenta las mezclas y degradados sin puntos de referencia.

This is the first assessment of groundwater from public-supply wells across the United States to analyze for >100 pesticide degradates and to provide human-health context for degradates without benchmarks. Samples from 1204 wells in aquifers representing 70% of the volume pumped for drinking supply were analyzed for 109 pesticides (active ingredients) and 116 degradates. Among the 41% of wells where pesticide compounds were detected, nearly two-thirds contained compound mixtures and three-quarters contained degradates. Atrazine, hexazinone, prometon, tebuthiuron, four atrazine degradates, and one metolachlor degradate were each detected in >5% of wells. Detection frequencies were largest for aquifers with more shallow, unconfined wells producing modern-age groundwater. To screen for potential human-health concerns, benchmark quotients (BQs) were calculated by dividing concentrations by the human-health benchmark, when available. For degradates without benchmarks, estimated values (estimated benchmark quotients (BQE)) were first calculated by assuming equimolar toxicity to the most toxic parent; final analysis excluded degradates with likely overestimated toxicity. Six pesticide compounds and 1.6% of wells had concentrations approaching levels of potential concern (individual or summed BQ or BQE values >0.1), and none exceeded these levels (values >1). Therefore, although pesticide compounds occurred frequently, concentrations were low, even accounting for mixtures and degradates without benchmarks.