Contamination of Pesticide residues and Human Health Risk Assessment of the Selected Agricultural Soils in Oyo State, Nigeria

La fiesta de jardín invisible

Imagine que el suelo de su patio trasero es una pista de baile gigante y concurrida. Durante décadas, los agricultores han invitado a invitados especiales a esta fiesta: los pesticidas. Estos son guardaespaldas químicos diseñados para evitar que los insectos se coman los cultivos, pero como invitados ruidosos que se niegan a irse, algunos de estos químicos se quedan atrapados en la tierra mucho después de que la fiesta ha terminado. En el mundo de la ciencia, esto se llama "contaminación", y los invitados específicos de los que nos preocupamos son los "residuos de pesticidas". Algunos de estos invitados son viejos, tercos y están prohibidos en la fiesta (como los organoclorados), mientras que otros son más nuevos, rápidos y todavía están siendo invitados (como los piretroides). La gran pregunta que se hacen los científicos es: "¿Cuánta de esta mezcla química hay realmente en la pista de baile y es peligrosa para las personas que viven al lado?". Esto no se trata solo de tierra sucia; se trata de si la comida cultivada en esa tierra, o el polvo levantado de ella, podría enfermar a las personas.

La historia del detective químico en el estado de Oyo

En este estudio, un equipo de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Estado de Lagos actuó como detectives químicos en el estado de Oyo, Nigeria. Viajaron a dos regiones agrícolas, Ibarapa y Oke-Ogun, para investigar el suelo en cuatro pueblos específicos: Araromi, Jakode, Itasa y Oke-Ola. Querían saber si el suelo estaba albergando una fiesta secreta y tóxica. Para hacer esto, no solo miraron la tierra; tomaron muestras de los 20 centímetros superiores (unas 8 pulgadas) del suelo —la "zona radicular" donde las plantas beben y donde los químicos pasan el rato—. Recolectaron diez trozos diminutos de suelo de cada lugar, los mezclaron en una gran muestra "compuesta" y los enviaron a un laboratorio de alta tecnología.

Utilizando una máquina super sensible llamada Cromatografía de Gases–Espectrometría de Masas (GC–MS), que actúa como un escáner de huellas dactilares microscópico, el equipo buscó dos grupos principales de invitados químicos: Organoclorados (los viejos, prohibidos y tercos) y Piretroides (los nuevos, actualmente en uso).

Lo que encontraron: Una multitud mixta de invitados no deseados

Los resultados fueron un poco como entrar en una habitación donde los viejos invitados prohibidos nunca se fueron, y los nuevos invitados acaban de llegar. Los científicos descubrieron que se detectaron múltiples residuos en todos los sitios, aunque no todos los químicos estaban presentes en cada lugar. No era solo uno o dos químicos; era toda una mezcla.

• La vieja guardia (Contaminación heredada): Encontraron niveles altos de "organocloclorados" como el heptacloro, aldrina, dieldrina y endosulfán. Estos son químicos que fueron prohibidos hace mucho tiempo porque son peligrosos y no se descomponen fácilmente. El hecho de que sigan allí, a veces en niveles tan altos como 1.33 ppm (partes por millón) para el epóxido de heptacloro, demuestra que estos químicos son como fantasmas que se niegan a desvanecerse.
• La nueva guardia (Aportes actuales): También encontraron "piretroides" como la lambda-cihalotrina y la cipermetrina. Estos son químicos que los agricultों probablemente siguen usando hoy en día. Los niveles más altos de estos se encontraron en Jakode y Araromi.

Los científicos utilizaron un tipo especial de matemáticas (llamado Análisis de Componentes Principales y Análisis de Conglomerados) para clasificar estos químicos. Descubrieron que los químicos no estaban simplemente dispersos al azar. En cambio, formaban grupos muy unidos: los químicos viejos y tercos se mantenían juntos, y los químicos nuevos y activos se mantenían juntos. Esto confirmó que el suelo está lidiando con una "doble dosis" de contaminación: los restos del pasado y las aplicaciones frescas del presente.

La zona de peligro: ¿Es seguro?

La parte más crítica del estudio fue preguntar: "¿Es esto seguro para los humanos?". Los científicos compararon la cantidad de veneno que encontraron en el suelo contra los límites de seguridad establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

Las noticias no fueron buenas.

• Se rompieron los límites: Varios analitos excedieron los límites de seguridad en todas las ubicaciones. Por ejemplo, el límite seguro para el heptacloro es de 0.01 ppm, ¡pero encontraron hasta 1.10 ppm! Eso es más de 100 veces el límite seguro.
• El puntaje de riesgo: Calcularon un "Cociente de Riesgo" (RQ) para ver qué tan peligroso es la exposición.
  • El epóxido de heptacloro y la dieldrina tenían niveles de riesgo "Críticos", con puntuaciones que oscilaban entre 3,400 y 13,300.
  • La aldrina y el endosulfán tenían niveles de riesgo "Muy Altos", con puntuaciones entre 820 y 1,550.
  • Incluso los químicos más nuevos como la Lambda-Cihalotrina tuvieron puntajes de riesgo "Altos".

Para obtener una imagen más clara del peligro, el equipo realizó una simulación informática llamada simulación de Monte Carlo. Imagine lanzar dados 10,000 veces para ver qué tan probable es un desastre. En este caso, la simulación mostró que hay una probabilidad mayor al 90% de que el riesgo para la salud humana exceda los niveles seguros bajo supuestos de exposición realistas. En otras palabras, es muy probable que las personas en estas áreas estén siendo expuestas a niveles peligrosos de estos químicos.

El punto crítico y la conclusión

El estudio también mapeó dónde era peor el problema. Encontraron que Jakode era un "punto crítico" (hotspot), lo que significa que tenía la mayor concentración de estos químicos tóxicos en comparación con los otros pueblos.

Los investigadores concluyeron que el suelo en estas áreas agrícolas no solo está sucio; es un tanque de almacenamiento a largo plazo para químicos peligrosos. El problema no es solo una manzana podrida; es toda una cesta de ellas. El suelo retiene los químicos viejos y prohibidos mientras simultáneamente absorbe los nuevos. Debido a que estos químicos pueden pasar del suelo a la comida que comemos o al aire que respiramos, el estudio sugiere que la forma actual de cultivar y gestionar estos químicos está poniendo en serio riesgo la salud humana. Los científicos recomiendan que las autoridades dejen de tratar estos químicos como problemas separados y, en su lugar, se enfoquen en la "mezcla" de toxinas, especialmente en puntos críticos como Jakode, para proteger a las personas que viven allí.