Washington, DC, USA
September 19, 2013
Photo by Peggy Greb.
U.S. Department of Agriculture (USDA) studies have provided new information about how the pesticide endosulfan moves through the atmosphere, and how its molecular structure can change after it is applied to crops.
Agricultural Research Service (ARS) chemist Cathleen Hapeman and her colleagues led a five-year study that looked at the pesticide's journey out of Florida's Homestead agricultural region. ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research supports the USDA priority of ensuring food safety.
The team established air sampling sites in Homestead, Everglades National Park, and Biscayne National Park in Florida. The Everglades sampling site was six miles away from the Homestead sampling site, and the Biscayne sampling site was 12.5 miles away from the Homestead site.
The researchers found that samples from all three sites were dominated by gaseous concentrations of alpha-endosulfan, the pesticide's more volatile form. Average atmospheric concentrations of alpha-endosulfan in the Homestead samples were 10 times greater than levels in the Everglades samples, and 100 times greater than levels in the Biscayne samples.
Results from other modeling and real-time observations indicate that with the right meteorological conditions, atmospheric levels of endosulfans can increase by drift as well as by volatilization. This information can be used to help determine the fate of the pesticide in the environment.
The scientists also made new findings about alpha-endosulfan and beta-endosulfan, a less volatile form of endosulfan. Both forms are applied to crop fields at a ratio of seven parts alpha-endosulfan to three parts beta-endosulfan. Results from previous studies had suggested that beta-endosulfan degraded fairly easily because it was usually found at such low levels in the environment.
However, Hapeman's group found that beta-endosulfan could easily change into alpha-endosulfan in a process called isomerization, which explains why beta-endosulfan was detected much less frequently during atmospheric sampling.
Hapeman works at the ARS Environmental Management and Byproduct Utilization Laboratory in Beltsville, Md. The scientists published their findings in a 2013 issue of Atmospheric Environment.
Read more about this work in the September 2013 issue of Agricultural Research magazine.
Siguiendo la pista de un pesticida en el campo
Estudios por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) han provisto nueva información sobre cómo el pesticida llamado endosulfán se mueve por la atmósfera y cómo la estructura molecular del pesticida puede cambiarse después de aplicación del producto a los cultivos.
Química Cathleen Hapeman y sus colegas con el ARS realizaron un estudio de cinco años que investigó el viaje del pesticida fuera de la región agrícola conocida como 'Homestead' en la Florida. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de asegurar la seguridad de alimentos.
El grupo estableció sitios para tomar muestras del aire en Homestead, el Parque Nacional de los Everglades, y el Parque Nacional Biscayne en la Florida. La distancia del sitio en los Everglades al sitio en Homestead era seis millas, y la distancia del sitio en Homestead al sitio en Biscayne era 12,5 millas.
Los investigadores descubrieron que las muestras de aire tomadas de todos los sitios fueron dominadas por concentraciones gaseosas de alpha-endosulfán, el cual es la forma más volátil del pesticida. Por término medio, las concentraciones atmosféricas de alpha-endosulfán en las muestras del sitio de Homestead fueron 10 veces más altas que las concentraciones en las muestras tomadas en los Everglades, y 100 veces más altas que las muestras tomadas en Biscayne.
Los resultados de otros modelos y observaciones en tiempo real indican que, con las condiciones meteorológicas apropiadas, los niveles atmosféricos de endosulfán se pueden aumentar debido al movimiento del pesticida en el aire junto con el efecto de volatilización. Esta información podría ayudar a determinar el destino del pesticida en el medio ambiente.
Los científicos también descubrieron otra nueva información sobre alpha-endosulfán y beta-endosulfán, el cual es una forma menos volátil del pesticida. Ambas formas se aplican a los campos agrícolas en una proporción de siete partes de alpha-endosulfán a tres partes de beta-endosulfán. Los resultados de estudios previos sugirieron que el beta-endosulfán se degrada fácilmente porque típicamente se encuentra este pesticida en niveles bajos en el medio ambiente.
Sin embargo, el grupo de Hapeman descubrió que el beta-endosulfán puede cambiarse fácilmente a alpha-endosulfán por medio de un proceso llamado isomerización. Esto explicó por qué se encuentra beta-endosulfán menos frecuentemente en muestras atmosféricas.
Hapeman trabaja en el Laboratorio del Manejo Ambiental y la Utilización de Subproductos mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland. Los científicos publicaron sus hallazgos en la revista 'Atmospheric Environment' (Medio Ambiente Atmosférico).
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de septiembre del 2013.
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