Los plaguicidas utilizados en la agricultura, además de cumplir con su función objetivo de control, se distribuyen en el ambiente y pueden ser retenidos, degradados y/o transformados, o también transportados fuera del lugar de su aplicación. El objetivo del trabajo fue comparar la presencia de plaguicidas en el agua de escurrimientos con lluvia simulada y en el perfil de suelo hasta un metro de profundidad en dos secuencias de cultivos bajo siembra directa. El estudio forma parte de un ensayo de comparación de sistemas de producción de cultivos de larga duración implementado en la serie de suelo Pergamino pura. Se compararon dos tratamientos: secuencia maíz-soja-trigo/soja (R) y monocultivo de soja (S). En agua y suelo se determinaron los siguientes compuestos: azoxistrobina, ciproconazol, carbendazim, cipermetrina, clorpirifós, 2,4-D, atrazina, glifosato, ácido aminometilfosfónico (AMPA) y metsulfuron-metil. Las cantidades perdidas por escurrimiento fueron muy pequeñas en relación a las cantidades retenidas en el suelo. R retuvo más plaguicidas en el perfil del suelo (azoxistrobina, clorpirifós, 2,4-D, glifosato) y a su vez tuvo menor cantidad de detecciones en el agua de escurrimiento (carbendazim, AMPA y metsulfuron-metil) que S. Cuando se relacionó la cantidad perdida y retenida con respecto a la cantidad aplicada (acumulada luego de 9 años), nuevamente, en R, algunos plaguicidas quedaron más retenidos (azoxistrobina, clorpirifós, 2,4-D) y otros se perdieron menos en agua de escurrimiento (ciproconazol, atrazina). El mantenimiento de la calidad de suelo a través de una elevada biomasa aérea de residuos sobre la superficie y de un sistema poroso relativamente estable acompañado de una reserva razonable de carbono orgánico en el espesor 0-5 cm promueve procesos biofísicos de degradación que disminuyen el intercambio de plaguicidas entre el agroecosistema y su entorno.

Pesticides used in agriculture, in addition to fulfilling their objective control function, are distributed in the environment and they can be retained, degraded and/or transformed, or even transported outside the place of their application. The goal of work was to compare the presence of pesticides in runoff water with simulated rain and in the soil profile up to a meter deep in two crop sequences under direct sowing. The study is part of a trial comparing long-lasting crop production systems implemented in the pure Pergamino soil series. Two treatments were compared: maize-soybean-wheat/soybean sequence (R) and soybean monoculture (S). The following compounds were determined in water and soil: Azoxystrobin, Cyproconazole, Carbendazim, Cypermethrin, Chlorpyrifos, 2,4-D, Atrazine, Glyphosate, Aminomethylphosphonic Acid (AMPA) and metsulfuron-methyl. The amounts lost by runoff were very small in relation to the amounts retained in the floor. R retained more pesticides in the soil profile (azoxystrobin, chlorpyrifos, 2,4-D, glyphosate) and in turn had fewer detections in runoff water (carbendazim, AMPA and metsulfuron-methyl) than S. When the amount lost was related and retained with respect to the amount applied (accumulated after 9 years), again, in R, some pesticides remained more retained (azoxystrobin, chlorpyrifos, 2,4-D) and others lost less to runoff (cyproconazole, atrazine). The maintenance of soil quality through a high aerial biomass of residues on the surface and a system relatively stable porous material accompanied by a reasonable reserve of organic carbon in the thickness 0-5 cm promotes processes biophysical degradation that reduce the exchange of pesticides between the agroecosystem and its environment.

La contaminación por agroquímicos es una gran amenaza para los ecosistemas acuáticos en las tierras agrícolas. Es necesario comprender mejor la influencia del paisaje circundante en los humedales agrícolas para recomendar opciones de manejo de la tierra que minimicen los impactos de las prácticas agrícolas en la calidad del agua. Probamos las relaciones hipotéticas entre la estructura del paisaje y múltiples medidas de calidad del agua en zanjas de drenaje de granjas en un estudio de múltiples paisajes en el este de Ontario, Canadá. Medimos la calidad fisicoquímica del agua (niveles de atrazina, glifosato, insecticidas neonicotinoides, nitrógeno inorgánico y oxígeno disuelto) e indicadores biológicos de la calidad del agua (riqueza de macroinvertebrados acuáticos, descomposición de la hojarasca y respuestas de la población de Ceriodaphnia dubia) en 27 zanjas de granjas, y medimos las cantidades de cobertura forestal y cobertura de cultivos de alta intensidad (composición del paisaje) y cobertura de los bordes del campo (configuración del paisaje) en paisajes de 1 km de radio que rodean cada sitio de muestreo de zanjas. Utilizamos el análisis de ruta confirmatorio para modelar simultáneamente las relaciones directas e indirectas entre los predictores del paisaje y las variables de calidad del agua. Las medidas de composición del paisaje fueron los predictores más fuertes de la calidad del agua: los pesticidas disminuyeron a medida que aumentaba la cobertura forestal circundante, y el nitrógeno aumentaba con cantidades crecientes de cobertura de cultivos de alta intensidad. La cobertura de cultivos también se relacionó indirectamente de manera negativa con la riqueza de macroinvertebrados a través de sus efectos sobre el nitrógeno y el oxígeno disuelto. No encontramos efectos de la configuración del paisaje en los niveles de agroquímicos, pero hubo cierto respaldo para una relación positiva entre la riqueza de macroinvertebrados y la cobertura del borde del campo. Nuestros resultados indican que la riqueza de macroinvertebrados acuáticos se ve fuertemente afectada por el uso de fertilizantes en nuestra región, y que la riqueza de macroinvertebrados es un indicador biótico más sensible de la calidad del agua en las tierras de cultivo que la descomposición de la hojarasca o las respuestas de C. dubia. Concluimos que, en nuestra región, la gestión del paisaje para mejorar la calidad del agua de las tierras de cultivo debe centrarse principalmente en la composición del paisaje. Dicha gestión debe apuntar a aumentar la cantidad de cobertura que no es de cultivo, como los bosques, y reducir la cantidad de cobertura de cultivo con altos insumos agroquímicos.

Agrichemical contamination is a major threat to aquatic ecosystems in farmland. There is a need to better understand the influence of the surrounding landscape on farm wetlands to recommend land management options that minimize water quality impacts from agricultural practices. We tested hypothesized relationships between landscape structure and multiple water quality measures in farm drainage ditches in a multi-landscape study in Eastern Ontario, Canada. We measured physicochemical water quality (levels of atrazine, glyphosate, neonicotinoid insecticides, inorganic nitrogen, and dissolved oxygen), and biological water quality indicators (aquatic macroinvertebrate richness, leaf litter decomposition, and Ceriodaphnia dubia population responses) in 27 farm ditches, and measured the amounts of forest cover and high-intensity crop cover (landscape composition), and field edge cover (landscape configuration) in 1-km radius landscapes surrounding each ditch sampling site. We used confirmatory path analysis to simultaneously model the direct and indirect relationships between the landscape predictors and water quality variables. Landscape composition measures were the strongest predictors of water quality: pesticides decreased as surrounding forest cover increased, and nitrogen increased with increasing amounts of high-intensity crop cover. Crop cover was also indirectly negatively related to macroinvertebrate richness via its effects on nitrogen and dissolved oxygen. We found no effects of landscape configuration on agrichemical levels, but there was some support for a positive relationship between macroinvertebrate richness and field edge cover. Our results indicate that aquatic macroinvertebrate richness is strongly impacted by fertilizer use in our region, and that macroinvertebrate richness is a more sensitive biotic indicator of farmland water quality than leaf litter decomposition or C. dubia responses. We conclude that, in our region, landscape management to improve farmland water quality should focus primarily on landscape composition. Such management should aim to increase amounts of non-crop cover such as forest, and reduce amounts of crop cover with high agrichemical inputs.

La producción agropecuaria en la región pampeana es una de las actividades económicas más importantes de Argentina. Sin embargo, los posibles efectos ambientales relacionados con el crecimiento de esta actividad en los últimos años no han sido suficientemente estudiados. En particular, los efectos de las mezclas de plaguicidas son un tema de gran preocupación tanto para la sociedad como para las autoridades reguladoras a nivel mundial, dadas las posibles relaciones aditivas y sinérgicas entre estos químicos y sus posibles efectos sobre la biota acuática. Basado en un modelo de adición de concentración, este estudio desarrolló una Evaluación de Riesgo Ecológico (ERA) de pesticidas de ecosistemas de agua dulce en la región pampeana. Para ello, se utilizaron las concentraciones de plaguicidas reportadas disponibles en la bibliografía pública y un enfoque de Cocientes de Riesgo (RQs). Se estableció un mapa de riesgo acumulativo para mostrar los RQ para pesticidas de uso actual (CUP) y productos químicos heredados. Los ΣRQ se calcularon para 66 sitios, utilizando las concentraciones ambientales medidas (MEC) y las concentraciones previstas sin efecto (PNEC) de pesticidas disponibles. Mientras que ΣRQ para solo CUP resultó en un riesgo alto y muy alto (ΣRQ>1) para el 29% de los sitios, cuando se incorporaron pesticidas heredados, este porcentaje alcanzó el 41% de los sitios, aumentando significativamente los valores absolutos de RQ. Los herbicidas como el glifosato y la atrazina contribuyeron considerablemente a los ΣRQCUP, mientras que los organoclorados fueron los principales contribuyentes a los ΣRQ cuando se incorporaron los pesticidas heredados. Además, algunos ingredientes activos (acetoclor, carbendazim y fenitrotión) que están aprobados para su uso en Argentina pero prohibidos en la UE mostraron una alta contribución a los ΣRQCUP. El presente estudio es el primer intento de desarrollar una ERA en aguas superficiales de la región pampeana de Argentina y proporciona un punto de partida para un monitoreo de plaguicidas más completo y un programa de evaluación de riesgos adicional.

Agricultural production in the Pampas region is one of the most important economic activities in Argentina. However, the possible environmental effects related to the growth of this activity in the last years have not been studied enough. Particularly, the effects of pesticides mixtures are a topic of great concern both for society and regulatory authorities worldwide, given the possible additive and synergistic relationships between these chemicals and their possible effects on aquatic biota. Based on a concentration addition model, this study developed an Ecological Risk Assessment (ERA) of pesticides from freshwater ecosystems in the Pampas region. For this purpose, reported pesticides concentrations available in public bibliography and a Risk Quotients (RQs) approach were used. A cumulative risk map was established to display RQs for current use pesticides (CUPs) and legacy chemicals. The ΣRQs were calculated for 66 sites, using available reported measured environmental concentrations (MECs) and predicted no effect concentrations (PNECs) of pesticides. While ΣRQ for only CUPs resulted in a high and very high risk (ΣRQ > 1) for 29% of the sites, when legacy pesticides were incorporated this percentage reached the 41% of the sites, increasing significantly the absolute values of RQ. Herbicides like glyphosate and atrazine contributed considerably to the ΣRQCUPs while organochlorines were the major contributors for ΣRQs when legacy pesticides were incorporated. Moreover, some active ingredients (acetochlor, carbendazim and fenitrothion) which are approved for their use in Argentina but banned in EU showed high contribution to ΣRQCUPs. The present study is the first attempt to develop an ERA in surface water of the Pampas region of Argentina and it provides a starting point for a more comprehensive pesticides monitoring and a further risk assessment program.

La resistencia a los antibióticos en patógenos humanos y animales es principalmente el resultado del uso humano de antibióticos. Sin embargo, las bacterias también están expuestas a miles de otros agentes antimicrobianos. Cada vez más, esas exposiciones se están investigando como agentes coselectivos detrás del rápido aumento y la propagación de la resistencia en los patógenos bacterianos de las personas y nuestros animales domésticos. Medimos los efectos subletales sobre la tolerancia a los antibióticos del patógeno humano/comensal Escherichia coli causado por la exposición a tres formulaciones comunes de biocidas basadas en cobre, piretrinas o atrazina como ingredientes activos. Se investigó la influencia de la bomba de eflujo AcrAB-TolC utilizando cepas de deleción y se determinó la persistencia de los efectos observados. Se observaron algunos efectos para todos los biocidas, pero los mayores efectos se observaron con el cobre en combinación con el antibiótico tetraciclina. El efecto fue causado tanto por la inducción del sistema de eflujo adaptativo como por la quelación del antibiótico por el cobre. Finalmente, se midió la persistencia de la respuesta adaptativa y se encontró que persistía durante unas dos generaciones. A través de una combinación de interacciones microbio-químicas y químico-químicas, la humanidad puede estar creando microambientes en los que se acelera la evolución de la resistencia.

Antibiotic resistance in human and animal pathogens is mainly the outcome of human use of antibiotics. However, bacteria are also exposed to thousands of other antimicrobial agents. Increasingly those exposures are being investigated as co-selective agents behind the rapid rise and spread of resistance in bacterial pathogens of people and our domesticated animals. We measured the sub-lethal effects on antibiotic tolerance of the human pathogen/commensal Escherichia coli caused by exposure to three common biocide formulations based on either copper, pyrethrins, or atrazine as active ingredients. The influence of the efflux pump AcrAB-TolC was investigated using deletion strains, and the persistence of observed effects was determined. Some effects were seen for all biocides, but the largest effects were observed with copper in combination with the antibiotic tetracycline. The effect was caused by both the induction of the adaptive efflux system and by chelation of the antibiotic by copper. Finally, persistence of the adaptive response was measured and found to persist for about two generations. Through a combination of microbe-chemical and chemical-chemical interactions, humanity may be creating micro-environments in which resistance evolution is accelerated.

Se investigó la ocurrencia y distribución espacial de pesticidas seleccionados a lo largo de un tramo de 200 km del río St. Lawrence (SLR) y afluentes en Quebec, Canadá. Se recolectaron muestras de agua superficial (n=68) en el verano de 2017 y se analizaron para detectar glifosato, atrazina (ATZ), 8 insecticidas sistémicos (acetamiprid, clotianidina, dinotefurano, fipronil, imidacloprid, nitenpiram, tiacloprid y tiametoxam) y algunos metabolitos. En general, el 99 % de las muestras de agua superficial dieron positivo en al menos uno de los pesticidas específicos. Los compuestos más recurrentes fueron el glifosato (frecuencia de detección: 84 %), ATZ (82 %), tiametoxam (59 %), desetilatrazina (DEA: 47 %) y clotianidina (46 %). El glifosato mostró niveles variables (4–3000 ngL−1), con concentraciones más altas en los afluentes del sur (p. ej., Nicolet y Yamaska). En muestras positivas, la suma de ATZ y DEA varió entre 5 y 860 ngL−1, y la suma de 6 neonicotinoides prioritarios entre 1,5 y 115 ngL−1. Desde Repentigny hasta las islas Sorel, la distribución espacial de pesticidas dentro del río St. Lawrence estuvo regida por las diferentes fuentes aguas arriba (es decir, los Grandes Lagos frente al río Ottawa) debido a la mezcla limitada de las diferentes masas de agua. Los patrones transversales revelaron concentraciones más altas de glifosato y neonicotinoides en las porciones norte de los transectos, mientras que las porciones media y sur mostraron niveles más altos de atrazina. En el lago St. Pierre y aguas abajo, las secciones transversales revelaron niveles más altos de pesticidas específicos cerca de las partes del sur del SLR. Esto puede deberse a las mayores contribuciones de los afluentes de la costa sur afectados por las principales áreas agrícolas, en comparación con los afluentes de la costa norte con tierras forestales y menos uso de tierras de cultivo. Las muestras de agua superficial cumplieron con las pautas para la protección de la vida acuática (efectos crónicos) para el glifosato y la atrazina. Sin embargo, se encontró que el 31 % de las muestras superaba el valor guía de 8,3 ngL−1 para la suma de seis neonicotinoides prioritarios.

The occurrence and spatial distribution of selected pesticides were investigated along a 200-km reach of the St. Lawrence River (SLR) and tributaries in Quebec, Canada. Surface water samples (n = 68) were collected in the summer 2017 and analyzed for glyphosate, atrazine (ATZ), 8 systemic insecticides (acetamiprid, clothianidin, dinotefuran, fipronil, imidacloprid, nitenpyram, thiacloprid, and thiamethoxam) and some metabolites. Overall, 99% of the surface water samples were positive to at least one of the targeted pesticides. The most recurrent compounds were glyphosate (detection frequency: 84%), ATZ (82%), thiamethoxam (59%), desethylatrazine (DEA: 47%), and clothianidin (46%). Glyphosate displayed variable levels (4–3,000 ng L−1), with higher concentrations in south tributaries (e.g., Nicolet and Yamaska). In positive samples, the sum of ATZ and DEA varied between 5 and 860 ng L−1, and the sum of 6 priority neonicotinoids between 1.5 and 115 ng L−1. From Repentigny to the Sorel Islands, the spatial distribution of pesticides within the St. Lawrence River was governed by the different upstream sources (i.e., Great Lakes vs. Ottawa River) due to the limited mixing of the different water masses. Cross-sectional patterns revealed higher concentrations of glyphosate and neonicotinoids in the north portions of transects, while the middle and south portions showed higher levels of atrazine. In Lake St. Pierre and further downstream, cross-sections revealed higher levels of the targeted pesticides near the southern portions of the SLR. This may be due to the higher contributions from south shore tributaries impacted by major agricultural areas, compared to north shore tributaries with forest land and less cropland use. Surface water samples were compliant with guidelines for the protection of aquatic life (chronic effects) for glyphosate and atrazine. However, 31% of the samples were found to surpass the guideline value of 8.3 ng L−1 for the sum of six priority neonicotinoids.

Brasil es un importante consumidor de herbicidas. En el cultivo de caña de azúcar, el cultivo agrícola más extenso del país, las formulaciones a base de atrazina son la principal forma de control de malezas. Varios estudios han investigado los efectos adversos de la atrazina o sus formulaciones en anuros, pero no específicamente en especies brasileñas. Por lo tanto, nuestro objetivo fue investigar los efectos letales y subletales de un herbicida a base de atrazina en renacuajos de Rhinella schneideri y, en particular, los efectos sobre el sistema de pigmentación como un nuevo criterio de valoración en los estudios ecotoxicológicos. Se expusieron renacuajos de Rhinella schneideri en la etapa Gosner-30 a la formulación herbicida a base de atrazina, SIPTRAN 500 SC®, en bioensayos agudos a concentraciones de 1,5-25 mg/L. Los efectos letales y subletales inducidos se analizaron a diferentes niveles ecotoxicológicos: nivel organismo (alteraciones en el comportamiento, crecimiento, desarrollo y masa corporal; anomalías morfológicas), nivel histológico (histopatología hepática), sistema de pigmentación (melanomacrofagos y melanóforos dérmicos), ya nivel celular (formación de micronúcleos de eritrocitos y otras anomalías nucleares). Este herbicida indujo efectos subletales a nivel del organismo con alteraciones en la natación y el crecimiento y anomalías morfológicas. Estos resultados demostraron que, en renacuajos de anuros, el agroquímico a base de atrazina aumentó la frecuencia de formación de micronúcleos y otras anomalías nucleares en los eritrocitos y causó daño hepático. Además, demostramos por primera vez los efectos de una formulación a base de atrazina en el sistema de pigmentación de los renacuajos anuros, específicamente un aumento en el número de melanomacrófagos y melanóforos dérmicos. Este estudio es el primero en utilizar varios puntos finales muy diferentes en diferentes niveles ecotoxicológicos de manera integral para la evaluación de los efectos de los factores estresantes ambientales con el fin de determinar el estado de salud de las especies de anuros neotropicales. Al hacerlo, este estudio establece una base para futuras evaluaciones ecológicas.

Brazil is an important consumer of herbicides. In sugarcane cultivation-the country's most extensive agricultural crop-atrazine-based formulations are the principal form of weed control. Several studies have investigated adverse effects of atrazine or their formulations on anurans, but not specifically on Brazilian species. Our aim was therefore to investigate the lethal and sublethal effects of an atrazine-based herbicide in Rhinella schneideri tadpoles and, in particular, effects on the pigmentation system as a new endpoint in ecotoxicological studies. Rhinella schneideri tadpoles at the Gosner-30 stage were exposed to the atrazine-based herbicide formulation, SIPTRAN 500 SC®, in acute bioassays at concentrations of 1.5-25 mg/L. The lethal and sublethal effects induced were analysed at different ecotoxicological levels: organismal level (alterations in behaviour, growth, development, and body mass; morphologic abnormalities), histological level (liver histopathology), the pigmentation system (melanomacrophages and dermal-melanophores), and cellular level (erythrocyte micronucleus formation and other nuclear-abnormalities). This herbicide induced sublethal effects at the organismal level with alterations in swimming and growth and morphologic abnormalities. These results demonstrated that, in anuran tadpoles, the atrazine-based agrochemical increased the frequency of micronucleus formation and other nuclear-abnormalities in erythrocytes and caused liver damage. In addition, we demonstrated for the first time effects of an atrazine-based formulation on the pigmentation system of anuran tadpoles, specifically an increase in the number of melanomacrophages and dermal melanophores. This study is the first to use several widely differing endpoints at different ecotoxicological levels in a comprehensive manner for assessment of the effects of environmental stressors in order to determine the health status of Neotropical anuran species. In doing so, this study establishes a foundation for future ecological assessments.

La atrazina y la ametrina son herbicidas de pre y postemergencia ampliamente utilizados en los campos de caña de azúcar. Ambos se caracterizan por una movilidad de moderada a alta en el suelo y se consideran una amenaza para los sistemas hidrológicos. Las propiedades físicas y químicas del suelo se destacan como uno de los factores que rigen el destino de los plaguicidas en los sistemas hidrológicos. El objetivo de nuestro estudio fue estimar el potencial de lixiviación de atrazina y ametrina en suelos de la llanura aluvial salina de Tucumán cultivados con caña de azúcar. Los experimentos de desplazamiento miscible se llevaron a cabo por triplicado utilizando núcleos de tierra vegetal no perturbados de cuatro campos agrícolas. El campo 1 estaba en planta, los campos 2 y 3 estaban en segundo retoño y el campo 4 estaba en tercer retoño. Se ajustaron curvas de avance experimentales a la ecuación de convección-dispersión; Los resultados mostraron que el transporte hidráulico estaba en condiciones de equilibrio, lo que significa que toda el agua del suelo estaba involucrada en el transporte convectivo de solutos. La atrazina tenía curvas de avance asimétricas, lo que revelaba condiciones de desequilibrio químico, con al menos dos sitios de sorción-desorción participando en el proceso. En contraste, las concentraciones de ametrina en las muestras lixiviadas fueron bajas e inconsistentes; por lo tanto, no se pudieron describir curvas de ruptura. Del total aplicado, las recuperaciones alcanzaron el 10% y el 2% para atrazina y ametrina lixiviadas respectivamente. Para una recarga anual estimada de 100 mm, estas cantidades lixiviadas superarían los valores de referencia internacional para agua potable.

Atrazine and ametryn are pre- and post-emergence herbicides widely used in sugarcane fields. Both are characterised by moderate to high mobility in soil and are regarded as a threat to hydrologic systems. Physical and chemical soil properties are highlighted as one of the factors governing the fate of pesticides in hydrologic systems. The aim of our study was to estimate the leaching potential of atrazine and ametryn in soils of the saline alluvial plain of Tucumán cultivated with sugarcane. Miscible displacement experiments were carried out in triplicate using undisturbed topsoil cores from four farm fields. Field 1 was in plant, fields 2 and 3 were in second ratoon, and field 4 was in third ratoon. Experimental breakthrough curves were fitted to the convection–dispersion equation; results showed that hydraulic transport was in equilibrium conditions, meaning that all soil water was involved in solute convective transport. Atrazine had asymmetric breakthrough curves, revealing chemical non-equilibrium conditions, with at least two sorption–desorption sites participating in the process. In contrast, ametryn concentrations in leached samples were low and inconsistent; therefore, no breakthrough curves could be described. Of the total applied, recoveries reached 10% and 2% for leached atrazine and ametryn respectively. For an estimated annual recharge of 100 mm, these leached amounts would exceed international reference values for drinking water.

Se equipó una subdivisión rural en el centro sur de Wisconsin con pozos de monitoreo y lisímetros antes, durante y después de su construcción para examinar los impactos de la subdivisión sin alcantarillado en la calidad y cantidad del agua subterránea. Antes de la construcción, el sitio de 78 acres (32 ha) era tierra de cultivo. Se construyeron dieciséis casas a partir de 2003. El monitoreo inicial de 2002 a 2005 mostró que el agua subterránea debajo del sitio había sido afectada por el uso agrícola anterior, con valores de nitrato-N tan altos como 30 mg/L y algunas detecciones del herbicida atrazina. Nuestro estudio de 12 años muestra que la transición del uso de la tierra agrícola a residencial ha cambiado la calidad del agua subterránea en formas negativas y positivas. Aunque las elevaciones de las aguas subterráneas mostraron fluctuaciones estacionales típicas cada año, no hubo cambios medibles en los niveles de las aguas subterráneas ni en las direcciones generales del flujo durante el período de estudio de 12 años. Los valores de cloruro aumentaron en muchos pozos, posiblemente como resultado de la salinización de las carreteras o la descarga del ablandador de agua. Las concentraciones de nitrato variaron espacial y temporalmente durante el período de estudio, con algunas concentraciones iniciales sustancialmente por encima del estándar de agua potable. En algunos pozos, los niveles de nitrato y atrazina han disminuido sustancialmente desde que cesó la agricultura. Sin embargo, la atrazina todavía estaba presente en concentraciones mínimas en todo el sitio en 2014. Los rastreadores de aguas residuales muestran que hay impactos pequeños pero detectables de los efluentes sépticos en la calidad del agua subterránea. Los rastros de partículas basados en un modelo de flujo de agua subterránea son consistentes con la hipótesis de que el lixiviado séptico ha afectado la calidad del agua subterránea.

A rural subdivision in south central Wisconsin was instrumented with monitoring wells and lysimeters before, during, and after its construction to examine the impacts of the unsewered subdivision on groundwater quality and quantity. Prior to construction, the 78-acre (32 ha) site was farmland. Sixteen homes were constructed beginning in 2003. Initial monitoring from 2002 to 2005 showed that groundwater beneath the site had been impacted by previous agricultural use, with nitrate-N values as high as 30 mg/L and some detections of the herbicide atrazine. Our 12-year study shows that the transition from agricultural to residential land use has changed groundwater quality in both negative and positive ways. Although groundwater elevations showed typical seasonal fluctuations each year, there were no measurable changes in groundwater levels or general flow directions during the 12-year study period. Chloride values increased in many wells, possibly as a result of road salting or water softener discharge. Nitrate concentrations varied spatially and temporally over the study period, with some initial concentrations substantially above the drinking water standard. In some wells, nitrate and atrazine levels have declined substantially since agriculture ceased. However, atrazine was still present at trace concentrations throughout the site in 2014. Wastewater tracers show there are small but detectable impacts from septic effluent on groundwater quality. Particle traces based on a groundwater flow model are consistent with the hypothesis that septic leachate has impacted groundwater quality.

El agua subterránea es un valioso recurso natural de agua dulce y, como tal, debe protegerse del deterioro y la contaminación química. Los principales contaminantes químicos de las aguas subterráneas de origen agrícola son los nitratos, los productos fitosanitarios y los productos biocidas. En este manuscrito se hace hincapié en el papel de los productos fitosanitarios en la contaminación de las aguas subterráneas. De acuerdo con la Directiva 2006/118/EC del Parlamento Europeo y del Consejo sobre la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro, los valores umbral establecidos para los pesticidas en las aguas subterráneas son 0,1 µg/l y 0,5 µg/l para los pesticidas totales. Las características físicas y químicas, así como las características geológicas y las condiciones ecológicas de la región, tienen un papel importante en la lixiviación de pesticidas en las aguas subterráneas, lo que contribuye a las diferencias en cuanto a la contaminación de las aguas subterráneas en las distintas regiones. El uso de pesticidas por hectárea de tierra agrícola varía ampliamente entre los países europeos. Entre 1985 y 1991, se encontró que el uso era más bajo en los países nórdicos, intermedio en Europa del Este y más alto en el sur y oeste de Europa. En los países del norte y centro de Europa, el tipo predominante de plaguicidas utilizados son los herbicidas, mientras que en los países del sur y del oeste son los insecticidas y fungicidas. Herbicidas como triazinas (atrazina, simazina, terbutilazina, terbutrina, prometrina, propazina, cianazina), fenilureas (clortolurón, diuron, isoproturón y linuron) y anilidas (acetocloro, alacloro, metolacloro), e insecticidas como organoclorados (lindano, DDT) y los organofosforados (azinfos: etilo, clorpirifos, clorfenvinfos, dimetoato, fenitrotión, paratión: metilo y malatión) son los pesticidas más comunes que se encuentran en las aguas subterráneas.

Groundwater is a valuable natural resource of fresh water and as such should be protected from deterioration and chemical pollution. The main groundwater chemical pollutants from agriculture sources are nitrates, plant protection products and biocidal products. In this manuscript the accent is given to the role of the plant protection products in the groundwater pollution. According to the European parliament and the Council’s Directive 2006/118/EC on the protection of groundwater against pollution and deterioration the threshold values set for pesticides in groundwater are 0.1 µg/l and 0.5 µg/l for total pesticides. Significant role in pesticide leaching in to the groundwater have their physical and chemical characteristics as well as the geological characteristics and ecological conditions in the region which contribute in differences regarding groundwater pollution in different regions. The usage of pesticides per hectare of agriculture land varies widely between European countries. Between 1985 and 1991, the usage was found to be the lowest in the Nordic countries, intermediate in Eastern Europe and highest in Southern and Western Europe. In Northern and Central European countries, the predominant type of pesticides used are herbicides, whereas in the Southern and Western countries are insecticides and fungicides. Herbicides such as triazines (atrazine, simazine, terbuthylazine, terbutryn, prometryn, propazine, cyanazine), phenylureas (chlortoluron, diuron, isoproturon and linuron) and anilides (acetochlor, alachlor, metolachlor), and insecticides such as organochlorine (lindane, DDTs) and organophosphorus (azinphos – ethyl, chlorpyrifos, chlorfenvinphos, dimethoate, fenitrothion, parathion - methyl and malathion) are the most common pesticides found in groundwater.

El herbicida atrazina es uno de los principales plaguicidas aplicados de manera intensiva a nivel mundial. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de atrazina sobre la reproducción y su control endocrino en crustáceos decápodos. Para esto, se realizaron ensayos in vivo con hembras del cangrejo Neohelice granulata, que fueron expuestas de manera crónica a tres concentraciones subletales (0,05; 0,5 y 5 mg/L) de una formulación comercial o bien de una formulación experimental de atrazina, durante tres meses. Se observó un descenso en el contenido total de proteínas vitelogénicas en el ovario, un menor tamaño de oocitos pre-vitelogénicos y vitelogénicos, y un descenso en la proporción de oocitos vitelogénicos en los animales expuestos a 5 mg/L del formulado comercial, evidenciando un retraso en el crecimiento ovárico. Estos resultados no fueron observados en las hembras expuestas a la formulación experimental, revelando una toxicidad diferencial entre ambos formulados. Además, se observó un descenso en el contenido de glucógeno y proteínas en el músculo de las hembras expuestas a 5 mg/L, posiblemente como respuesta compensatoria al efecto estresante inespecífico del herbicida. Por otro lado, en animales ablacionados de ambos pedúnculos oculares y expuestos a 5 mg/L del formulado comercial, no se observaron cambios en ninguna de las mismas variables medidas en las hembras intactas, indicando que el retraso en el crecimiento ovárico podría deberse a una interferencia del herbicida con la regulación del proceso de vitelogénesis dada por neurohormonas pedunculares. Este mecanismo de acción del herbicida se corroboró mediante ensayos in vitro, incubando ovarios con pedúnculos oculares en presencia o ausencia de atrazina; el análisis histológico del ovario evidenció que el formulado comercial estaría actuando como un desorganizador endocrino, posiblemente estimulando la secreción desde los pedúnculos oculares de la neurohormona inhibidora del desarrollo gonadal, afectando así negativamente el crecimiento ovárico. Varios de los resultados obtenidos en N. granulata fueron también observados en la langosta Procambarus clarkii. En particular, se observó un descenso en la expresión relativa de vitelogenina (Vg) ovárica y hepatopancreática y un menor contenido de Vg en el ovario de hembras expuestas a 5 mg/L del formulado comercial, así como una disminución en el tamaño de los oocitos en hembras expuestas a 1 y 5 mg/L; esta inhibición del crecimiento ovárico fue similar a la observada en N. granulata. Asimismo, se determinaron en P. clarkii los niveles de algunos esteroides sexuales y marcadores de estrés metabólico y oxidativo; los niveles circulantes de estradiol se vieron aumentados en los animales expuestos, demostrando que el descenso en la expresión relativa y en el contenido de Vg ovárica no estaría asociado con una menor secreción de esta hormona. Las hembras expuestas a atrazina mostraron un incremento de lactato y glutatión circulante, indicando un mayor esfuerzo metabólico y una cierta activación de las defensas antioxidantes, en respuesta al estrés generado por el herbicida. En su conjunto, los resultados obtenidos evidencian que el formulado comercial de atrazina utilizado altera la dinámica normal del crecimiento gonadal, en hembras de dos especies de crustáceos y, en consecuencia, podría afectar de manera directa a sus poblaciones, poniendo de manifiesto los efectos nocivos de este tipo de sustancias para el ambiente y los seres vivos que habitan en él.

The herbicide atrazine is one of the main pesticides applied intensively worldwide. The objective of this work was to evaluate the effect of atrazine on reproduction and its endocrine control in decapod crustaceans. For this, in vivo tests were carried out with females of the Neohelice granulata crab, which were chronically exposed to three sublethal concentrations (0.05, 0.5 and 5 mg/L) of a commercial formulation or an experimental formulation of atrazine, for three months. A decrease in the total content of vitellogenic proteins in the ovary was observed, a smaller size of pre-vitellogenic and vitellogenic oocytes, and a decrease in the proportion of vitellogenic oocytes in animals exposed to 5 mg/L of the commercial formulation, evidencing a delayed ovarian growth. These results were not observed in females exposed to the experimental formulation, revealing a differential toxicity between both formulations. In addition, a decrease in muscle glycogen and protein content was observed in females exposed to 5 mg/L, possibly as a compensatory response to the non-specific stressful effect of the herbicide. On the other hand, in animals ablated from both ocular peduncles and exposed to 5 mg/L of the commercial formulation, no changes were observed in any of the same variables measured in intact females, indicating that the delay in ovarian growth could be due to a interference of the herbicide with the regulation of the vitellogenesis process given by peduncular neurohormones. This mechanism of action of the herbicide was confirmed by in vitro tests, incubating ovaries with eye stalks in the presence or absence of atrazine; The histological analysis of the ovary showed that the commercial formulation would be acting as an endocrine disruptor, possibly stimulating the secretion from the ocular peduncles of the gonadal development inhibitory neurohormone, thus negatively affecting ovarian growth. Several of the results obtained in N. granulata were also observed in the lobster Procambarus clarkii. In particular, a decrease in the relative expression of ovarian and hepatopancreatic vitellogenin (Vg) and a lower Vg content in the ovary of females exposed to 5 mg/L of the commercial formulation were observed, as well as a decrease in oocyte size. in females exposed to 1 and 5 mg/L; this inhibition of ovarian growth was similar to that observed in N. granulata. Likewise, the levels of some sex steroids and markers of metabolic and oxidative stress were determined in P. clarkii; circulating estradiol levels were increased in exposed animals, demonstrating that the decrease in the relative expression and content of ovarian Vg would not be associated with a lower secretion of this hormone. Females exposed to atrazine showed an increase in circulating lactate and glutathione, indicating a greater metabolic effort and a certain activation of antioxidant defenses, in response to the stress generated by the herbicide. Taken together, the results obtained show that the commercial formulation of atrazine used alters the normal dynamics of gonadal growth in females of two species of crustaceans and, consequently, could directly affect their populations, revealing the harmful effects of this type of substances for the environment and the living beings that inhabit it.