Protocolos para la cuantificación de residuos de plaguicidas transferibles en Sistemas de céspedes
15 de marzo de 2017
experimentos de residuos de plaguicidas en los sistemas de césped transferibles son componentes integrales de las evaluaciones de riesgo de exposición humana. enfoques experimentales para medir los residuos transferibles deben ajustarse a la interacción humana de la dinámica de interés y del sistema césped. Tres protocolos de residuos de plaguicidas transferibles se presentan y se discute la idoneidad a través de tres sistemas de césped.
El objetivo general de estos protocolos es cuantificar los residuos transferibles de plaguicidas de los árboles a la vegetación de césped. Estos enfoques pueden ayudar a responder preguntas clave sobre la seguridad pública frente a los plaguicidas, así como a las decisiones regulatorias y las prácticas de los usuarios en el campo de los agroquímicos. Los protocolos tienen atributos únicos que los hacen variablemente apropiados en todos los sistemas de césped.
Y los investigadores deben entender esto antes de la experimentación para predecir con mayor precisión la exposición humana a los pesticidas. La selección del protocolo de residuos de plaguicidas transferibles debe abarcar la ruta de exposición y los sistemas de césped de interés para cuantificar mejor la exposición humana potencial. Al hacerlo, se pueden tomar decisiones informadas basadas en investigaciones sólidas sobre el uso de pesticidas en los sistemas de césped.
Para estos protocolos, las parcelas de campo deben incluir callejones de medio metro a un metro a lo largo del borde de la parcela para permitir el tráfico peatonal y la recolección de muestras. Para recolectar muestras de residuos de plantas con toallitas húmedas para manos, primero estandarice el área que se limpia con una superficie de prueba. Prepare una solución de colorante alimentario verde al 10% y una solución de tensioactivo no iónico al 1%.
A continuación, rocíe la solución sobre una superficie no porosa. Ahora, con guantes de algodón, presione los dedos sobre la superficie no porosa. Luego, tome una fotografía digital y use un programa de imágenes para calcular el área de contacto en función de la ausencia de colorante verde para alimentos en esa área.
En función del área de contacto de la mano con la superficie, calcule la cantidad de presión necesaria para limpiar la misma área con dos kilopascales. A continuación, calibre la presión de limpieza con una báscula digital. Asegure el césped a la báscula y presione con la fuerza requerida, que suele ser de entre 150 y 300 gramos.
A continuación, calibra la velocidad de limpieza. Mida 30 centímetros de césped y ajuste la velocidad de limpieza hasta que tome aproximadamente un segundo limpiar la distancia. Por lo tanto, la técnica de limpieza está estandarizada.
Antes de recolectar una muestra, defina el área de muestreo marcando su perímetro con pintura para césped. Ahora limpie el área de muestreo con un guante de algodón colocado sobre un guante de nitrilo. Limpie durante 30 segundos, con movimientos hacia adelante y hacia atrás, cambiando de dirección perpendicularmente.
Ahora repita el proceso sobre la misma área con un segundo guante de algodón. Después de completar las toallitas, congele el guante de muestreo dentro de las tres horas. Luego guarde los guantes de algodón en un frasco de vidrio sobre hielo o hielo seco.
Se consideró necesario dos guantes de muestreo de los esfuerzos preliminares para muestrear un área de 420 centímetros cuadrados. Si se va a tomar una muestra de un área más grande, es posible que se necesiten guantes adicionales. Este procedimiento requiere tres personas.
Un rodillo tiene 10 centímetros de diámetro, 61 metros de largo y pesa 14,5 kilogramos. La espuma de poliuretano de 1,2 centímetros de espesor rodea el rodillo. Antes de usar, envuelva la espuma en plástico.
El rodillo se enrolla con un marco que mide 62 centímetros de ancho y 91 centímetros de largo. En el marco, use abrazaderas para asegurar una sábana de algodón de 70 por 99 centímetros y tenga un número de hilos de al menos 200 hilos por pulgada. Ahora, la sábana de algodón está en contacto con el área de muestreo de césped.
A continuación, el marco se fija al suelo mediante clavos metálicos. A continuación, haga rodar suavemente el rodillo sobre el paño hacia adelante y hacia atrás cinco veces. Utilice una velocidad de rodadura de 1,6 kilómetros por hora.
Después de que una persona termina de rodar, otras dos retiran el marco del suelo. Mientras la sábana está asegurada al marco, una tercera persona debe eliminar con delicadeza cualquier residuo del algodón. A continuación, retire la hoja del marco y dóblela hacia adentro para que el área de contacto de la muestra se toque sola.
Guarde la hoja en hielo. Esto debe congelarse dentro de las tres horas. Después de recoger la muestra, retire el plástico del rodillo.
A continuación, limpie el equipo de muestreo con un 50% de amoníaco en agua, seguido de un enjuague con agua. Deje que las herramientas se sequen antes de volver a utilizarlas. Este procedimiento se puede realizar solo y requiere un marco de rodillo de pelota de fútbol, que está hecho de un tubo de PVC.
Para hacer rodar la pelota, infle la pelota de fútbol a 24 kilopascales, que es relativamente plana. A continuación, monte la bola en el rodillo asegurándola con tirafondos en lados opuestos. La pelota debe girar simétricamente y no desprenderse por una ligera presión.
Una vez que se determine que está segura, envuelva la pelota con una tira absorbente de cinco centímetros de ancho y 130 centímetros de largo. El área envuelta debe estar alineada con el mango del rodillo. Asegure la tira a la bola con trozos de cinta adhesiva de unos dos centímetros y medio cuadrados.
Para recoger la muestra, haga rodar la pelota sobre 3,7 metros de hierba a una velocidad constante, teniendo cuidado de no pisar ninguna región de muestreo no muestreada. Dependiendo de las dimensiones de la parcela, pueden ser necesarios varios rodillos uno al lado del otro. La investigación preliminar debe determinar una distancia adecuada de rodadura de la bola para evitar exceder la capacidad de absorción de la tira.
Después de hacer rodar la bola, retire la tira absorbente y dóblela hacia adentro, de modo que el lado de la muestra entre en contacto. Luego transfiéralo a un frasco de vidrio con hielo y congélelo dentro de las tres horas posteriores a la recolección. Coseche un núcleo de césped para el control de calidad de muestreo.
Primero defina el área a extraer con un cortador de vasos para campos de golf y excave de cinco a siete centímetros y medio en el suelo. A continuación, inclina un cuchillo largo en la tierra y retira el núcleo del suelo. Trate de evitar el contacto con la vegetación muestreada, incluso con el cuchillo utilizado para recolectarla.
Ahora retire con cuidado la tierra del fondo de la muestra central con unas tijeras. A continuación, coloque suavemente el tapón en el recipiente de muestra, de modo que las briznas de la hierba no entren en contacto con el recipiente. Las gotas de humedad del dosel pueden contener residuos de pesticidas que se transportan de la vegetación al suelo si se empuja el núcleo, especialmente por la mañana.
Y por esta razón, los investigadores deben tomar especial precaución durante la recolección de muestras y su posterior manipulación. Las parcelas de césped se trataron con el herbicida de hoja ancha 2, 4-D a un kilogramo de ingrediente activo por hectárea. Se trataron tres especies de césped y de cada especie se utilizaron los tres métodos de muestreo descritos.
El muestreo se realizó en cuatro momentos después de la aplicación del herbicida y se comparó con la masa de herbicida aplicada. Los primeros puntos de muestreo fueron inmediatamente después de la aplicación y una hora después de la aplicación. El muestreo se realizó un día después de la aplicación del herbicida y, finalmente, tres días después de la aplicación del herbicida.
Se encontró que la limpieza manual desalojó la mayor proporción del 2, 4-D aplicado. Por el contrario, el muestreo con el rodillo de bola generalmente desalojó la menor cantidad de herbicida. Debido a que la dinámica del dosel varía, los céspedes transfirieron diferentes cantidades de herbicida.
Específicamente, con los métodos de muestreo basados en rodillos, las dos especies de pasto más gruesas desprendieron menos herbicida. Esto puede deberse en parte a la reducción del material absorbente en contacto con el césped, debido a las briznas de césped que se colocan. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo llevar a cabo varios protocolos para cuantificar los residuos de pesticidas transferibles en los sistemas de césped.
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Resumen
Este artículo presenta protocolos para medir residuos transferibles de pesticidas en sistemas de césped, lo cuales son cruciales para evaluar la exposición al riesgo humano. Los métodos descritos buscan mejorar la comprensión de las prácticas de seguridad y regulación de pesticidas.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Ciencias ambientales
- Seguridad agrícola
- Evaluación de riesgos para la salud humana
Antecedentes
- Los residuos transferibles de pesticidas pueden afectar la salud humana.
- Comprender la dinámica de los residuos es esencial para la seguridad pública.
- Los protocolos deben ajustarse a sistemas específicos de césped.
- La investigación orienta las decisiones regulatorias y las prácticas de los usuarios.
Objetivo del estudio
- Cuantificar residuos de pesticidas desde árboles hasta césped.
- Evaluar la idoneidad de los protocolos en diferentes sistemas de césped.
- Guiar a los investigadores en la predicción de la exposición humana a pesticidas.
Métodos Utilizados
- Desarrollo de protocolos transferibles para residuos de pesticidas.
- Evaluación de protocolos en tres sistemas de césped.
- Evaluación de las vías de exposición relevantes para la salud humana.
- Comparación de la eficacia de los protocolos para la cuantificación precisa de residuos.
Resultados principales
- Se identificaron tres protocolos distintos para medir residuos.
- Cada protocolo tiene atributos únicos para diferentes sistemas de césped.
- Comprender la selección del protocolo es fundamental para predicciones precisas de exposición.
- Se pueden tomar decisiones informadas sobre el uso de pesticidas basadas en los hallazgos.
Conclusiones
- La selección del protocolo es fundamental para evaluar la exposición humana a pesticidas.
- Los resultados de la investigación pueden influir en las prácticas regulatorias.
- La seguridad pública puede mejorarse mediante una gestión informada de pesticidas.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La cuantificación de residuos transferibles de pesticidas en sistemas de césped contribuye a la evaluación del riesgo para la salud humana y al cumplimiento normativo de productos agroquímicos. Estos protocolos permiten una evaluación estandarizada de las vías de exposición relacionadas con la seguridad pública y una toma de decisiones informada sobre el uso de pesticidas. Los métodos ofrecen una reducción de riesgos mecanicista al vincular las prácticas de aplicación con posibles vías de exposición no dietéticas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la verificación de hipótesis de exposición mediante la cuantificación de la transferencia de pesticidas desde la vegetación hacia superficies de contacto humano simuladas.
- Valor operativo: Proporciona técnicas de muestreo reproducibles en diferentes alturas y especies de dosel de césped.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Valor científico: Genera datos cuantitativos de residuos a partir de métodos estandarizados de limpieza, rodado y transferencia con bola para la evaluación comparativa de métodos.
- Valor operativo: Facilita la preparación del ensayo mediante áreas de muestreo definidas, calibración de presión y protocolos de limpieza basados en el tiempo.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Facilita la alineación translacional de biomarcadores mediante la medición de residuos desprendibles que se correlacionan con la posible absorción humana.
- Valor operativo: Permite la continuidad desde el descubrimiento hasta la evaluación preclínica mediante la cuantificación estandarizada de residuos en múltiples puntos temporales posteriores a la aplicación.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Los protocolos se integran en los flujos de trabajo de evaluación de exposición al proporcionar una cuantificación estandarizada de residuos desde el descubrimiento hasta la evaluación preclínica de seguridad.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre mecanismos de transferencia mediante la cuantificación de la masa de pesticida desprendible en condiciones controladas.
- Selección: Describe la preparación del ensayo mediante una presión estandarizada del hisopo (2 kPa), velocidad (30 cm/s) y muestreo por réplicas para garantizar la reproducibilidad.
- Análisis: Destaca las mediciones cuantitativas de la masa de herbicida desprendido (por ejemplo, 2,4-D) recuperada de materiales sorbentes, permitiendo comparaciones entre diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Se vincula con la continuidad preclínica al permitir la cuantificación de residuos en múltiples puntos temporales (0, 1, 24 y 72 horas) posteriores a la aplicación, para modelar la disminución de la exposición.
- Reutilización Empresarial: Presenta los métodos como capacidades reutilizables en distintas especies de césped (agrostis rastrero, bermudagrass híbrido, festuca alta) y alturas de corte (0,4, 5, 9 cm) para obtener perfiles de exposición consistentes.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la modelización de exposición mediante la medición directa de residuos transferibles en condiciones estandarizadas.
- Valor operativo: La estandarización mediante la calibración de presión, el control de la velocidad de frotación y áreas de muestreo definidas reduce la variabilidad entre operadores.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de avance o interrupción en el desarrollo de agroquímicos al proporcionar datos sobre el potencial de exposición no dietética para presentaciones regulatorias.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización de compuestos ajustada al riesgo según sus perfiles de transferibilidad en sistemas relevantes de césped.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas de muestreo de residuos, calibración de presión y manejo de parcelas de césped.
- Necesita instrumentación que incluya balanzas digitales para la calibración de fuerza, cronómetros para la estandarización de velocidad y frascos de vidrio para la conservación de muestras.
- Exige la estandarización entre equipos de la presión de frotado (150–300 g), la velocidad (30 cm/s) y la velocidad del rodillo (1,6 km/h) para obtener resultados reproducibles.
- Implica consideraciones de adaptación entre sistemas modelo, incluyendo ajustes en la longitud de la tira absorbente según la distancia de rodadura de la pelota y la altura del dosel.
- Incluye limitaciones prácticas, como el aumento de subjetividad en el frotado manual a mayores alturas de corte y la ineficiencia del rodillo cuando las hojas de hierba se tumban.
