8/19/2019 rwqcb.pdf

1/10

RIFA Insecticides and Other Organophosphates:

Use Pattern, Concentration and Toxicity in Runoff

Water, Source Identification, and Mitigation

Measures

March 1999-June 2000

Dave Kim, Johanna Walters, Kean S. Goh

Department of Pesticide Regulation

www.cdpr.ca.gov/docs/rifa

September 21, 2000

Santa Ana RWQCB, Riverside

Outline

• Introduction• Monitoring

• Runoff

• Sources

• Mitigation

• Conclusions

The Insecticides: RIFA

• Bifenthrin (Talstar®)

• Chlorpyrifos (Dursban®)

• Fenoxycarb (Award®)

• Hydramethylnon (Amdro®)

• Pyriproxyfen (Distance®)

• Diazinon

 Aquatic Toxicity (LC50 ppb)

1.141.8170Malathion

na400>325Pyriproxyfen

na1140160Hydramethylnon

na4001600Fenoxycarb

0.510.962600Diazinon

0.131.73Chlorpyrifos

na0.160.15Bifenthrin

C. dubiaD.

magna

R. TroutChemical

San Joaquin Marsh Preserve

 Newport Bay Ecological Reserve

8/19/2019 rwqcb.pdf

2/10

Irrigation Runoff:base flow

el modeno gardens

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Jun-

99

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00Month

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

 bifenthrin

fenoxycarb

chlorpyrifos

diazinon

malathion

el modeno Gardens

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Jun-99Sep-99Oct-99 Dec-

99

Jan-00Feb-00 Mar-

00

Apr-00 May-

00

Jun-00

Month

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a    (

   %   )

diazinon

chlorpyrifos

fenoxycarb

 bifenthrin

% mortality

Central Irvine/ Hines Channel

0

1

2

3

4

5

May-

99

Jun-

99

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00

Month

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t

   i  o  n   (  p  p   b   )  bifenthrin

fenoxycarb

chlorpyrifos

diazinondimethoate

malathion

Central Irvine/ Hines Channel

0

1

2

3

4

5

May-

99

Jun-

99

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00

Month

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C

 .   d  u   b   i  a    (

   %   )

malathion

dimethoate

diazinon

chlorpyrifos

fenoxycarb

 bifenthrin

% mortality

8/19/2019 rwqcb.pdf

3/10

Bordier's

0

1

2

3

4

5

Jun-

99

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

 bifenthrin

chlorpyrifos

diazinon

malathion

San Diego Creek

0

1

2

   M  a  r

 -  9  9

  A  p   r

 -  9  9

   M  a  y 

 -  9  9

   J  u  n -  9  9

  S  e  p  -  9  9

  O  c  t

 -  9  9

   D  e  c

 -  9  9

   J  a  n -  0  0

   F  e   b -

  0  0

   M  a  r

 -  0  0

  A  p   r

 -  0  0

   M  a  y 

 -  0  0

   J  u  n -  0  0

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   ) chlorpyrifos

diazinon

dimethoate

malathion

San Diego Creek

0

1

2

   M  a  r

 -  9  9

  A  p   r

 -  9  9

   M  a  y 

 -  9  9

   J  u  n -  9  9

  S  e  p  -  9  9

  O  c  t

 -  9  9

   D  e  c

 -  9  9

   J  a  n -  0  0

   F  e   b -

  0  0

   M  a  r

 -  0  0

  A  p   r

 -  0  0

   M  a  y 

 -  0  0

   J  u  n -  0  0

 

0102030405060708090100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a    (

   %   )

malathion

dimethoate

diazinon

chlorpyrifos

% mortality

Bonita Creek

0

1

2

Sep-99 Oct-99 Dec-99 Jan-00 Feb-00 Mar-00 Apr-00 May-00 Jun-00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t

   i  o  n

   (  p  p   b   )   diazinon

malathion

8/19/2019 rwqcb.pdf

4/10

Bonita Creek

0

1

2

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

0

10

20

30

40

50

6070

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a

   (   %   )

malathion

diazinon% mortality

Westcliff Park

0

1

2

3

Dec-99 Jan-00 Feb-00 Apr-00 May-00 Jun-00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

   (  p  p   b   )

chlorpyrifos

diazinon

malathion

Westcliff Park

0

1

2

3

Dec-99 Jan-00 Feb-00 Apr-00 May-00 Jun-00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a    (

   %   )

malathion

diazinon

chlorpyrifos

% mortality

East Garden Grove Channel

0

1

2

3

Jun-

99

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

chlorpyrifos

diazinon

malathion

8/19/2019 rwqcb.pdf

5/10

East Garden Grove Channel

0

1

2

3

Jun-99 Se p-99 Oct-99 Dec-99 Jan-00 Feb-00 Mar-00 Apr-00 May-00 Jun-00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a   (   %   )

malathion

diazinon

chlorpyrifos

% mortality

Bolsa Chica Channel

0

1

2

3

Apr-

99

May-

99

Jun-

99

Sep-

99

Oct-

99

Dec-

99

Jan-

00

Feb-

00

Mar-

00

Apr-

00

May-

00

Jun-

00

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

  diazinon

dimethoate

malathion

Bolsa Chica Channel

0

1

2

3

  A  p   r

 -  9  9

   M  a  y 

 -  9  9

   J  u

  n -  9  9

  S  e

  p  -  9  9

  O  c  t

 -  9  9

   D  e  c

 -  9  9

   J  a  n

 -  0  0

   F  e

   b -  0  0

   M  a  r

 -  0  0

  A  p   r

 -  0  0

   M  a  y 

 -  0  0

   J  u

  n -  0  0

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (  p  p   b   )

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a    (

   %   )malathion

dimethoate

diazinon

%mortality

Arroyo T rabuco

0

1

2

   M  a   r  -   9   9

   M  a   r  -   9   9

   A   p    r  -   9   9

   A   p    r  -   9   9

   A   p    r  -   9   9

   A   p    r  -   9   9

   M  a   y   -   9   9

   J   u   n

  -   9   9

   S  e   p   -   9   9

   O  c   t  -   9   9

   D  e  c  -   9   9

   J  a   n  -   0   0

   F  e   b  -   0   0

   M  a   r  -   0   0

   A   p    r  -   0   0

   M  a   y   -   0   0

   J   u   n  -   0   0

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

   (  p  p   b   )

bifenthrin

fenoxycarb

hydramethylnon

pyriproxyfen

chlorpyrifosdiazinon

malathion

Arroyo Trabuco

0

1

2

3

   M  a  r  -   9   9

   M  a  r  -   9   9

   A  p   r  -   9   9

   A  p   r  -   9   9

   A  p   r  -   9   9

   A  p   r  -   9   9

   M  a  y   -   9   9

   J  u  n  -   9   9

   S  e  p   -   9   9

   O  c   t  -   9   9

   D  e  c  -   9   9

   J  a  n  -   0   0

   F  e   b

  -   0   0

   M  a  r  -   0   0

   A  p   r  -   0   0

   M  a  y   -   0   0

   J  u  n  -   0   0

   C  o  n  c  e  n   t  r  a

   t   i  o  n   (  p  p   b   )

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .

   d  u   b   i  a    (

   %   )

malathion

diazinon

chlorpyrifos

 pyriproxyfen

hydramethylnon

fenoxycarb

 bifenthrin

% mortality

8/19/2019 rwqcb.pdf

6/10

San Juan Creek

0

1

2

  A  p   r

 -  9  9

   M  a  y 

 -  9  9

  S  e  p  -  9  9

  O  c  t

 -  9  9

   D  e  c

 -  9  9

  J  a  n -  0  0

   F  e   b -

  0  0

   M  a  r

 -  0  0

  A  p   r

 -  0  0

   M  a  y 

 -  0  0

  J  u  n -  0  0

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

   (  p  p   b   )

chlorpyrifos

diazinon

malathion

San Juan Creek

0

1

2

   A   p    r  -   9   9

   M  a   y 

  -   9   9

   S  e   p 

  -   9   9

   O  c   t  -   9   9

   D  e  c  -   9   9

   J  a   n

  -   0   0

   F  e

    b  -   0   0

   M  a   r  -   0   0

   A   p    r  -   0   0

   M  a   y 

  -   0   0

   J   u   n

  -   0   0

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

   (  p  p   b   )

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

   M  o  r   t  a   l   i   t  y  o   f   C .   d  u   b   i  a    (

   %   )

malathion

diazinon

chlorpyrifos

% mortality

Storm Runoff

G- Drain at Bee Canyon

0

0.5

1

1.5

1 2 3 4 5 6

Sampling Interva l

0

1

2

3

4

5

6

F- Hines Channel

0

0.5

1

1.5

1 2 3 4 5 6

Sampling Interval

   C   o   n   c   e   n   t   r   a   t   i   o   n   (   p   p   b   )

0

1

2

3

4

5

6

   B   i   f   e   n   t   h   r   i   n   c   o   n

   c   e   n   t   r   a   t   i   o   n

   (   p   p   b

   )

Marshburn Slough

0

0.5

1

1.5

1 2 3 4 5 6

Sampling Interval

    C   o   n   c   e   n    t   r   a    t    i   o   n

    (   p   p    b    )

0

1

2

3

4

5

6

    B    i    f   e   n    t    h   r    i   n

   c   o   n   c   e   n    t   r   a    t    i   o   n

    (   p   p    b    )

fenoxycarb hydramethylnon pyriproxyfen

chlo pyrifo s diazino n malathio n

 bifent hrin

8/19/2019 rwqcb.pdf

7/10

San Diego Creek

0

0.5

1

1.5

1 2 3 4 5 6

Sampling Interval

    C   o   n   c   e   n    t   r   a    t    i   o   n    (

   p   p    b    )

0

1

2

3

4

5

6

fenoxycarb hydramethylnon pyriproxyfen

chlo pyrifo s diazino n malathio n

 bifent hrin

D- Bonita Creek

0

0.5

1

1.5

1 2 3 4 5 6

S amp ling Interval

0

1

2

3

4

5

6

Westcliff Park

0

0.5

1

1.5

1 2 3 4 5 6

Sampling Interval

    C   o   n   c   e   n    t   r   a    t    i   o   n

    (   p   p    b    )

0

1

2

3

4

5

6

fenoxycarb hydramethylnon pyriproxyfen

chlo pyrifo s diazino n malathio n bifent hrin

Insecticide Use Pattern

Bifenthrin Use Reported, Orange Co. 1999

(5,180 lbs ai)

SOIL

 APPLICATION

(RIFA)

75%

STRUCTURAL

PEST CONTROL

6%

STRAWBERRY

2%

RIGHTS OF

WAY

2%

LANDSCAPE

MAINTENANCE

2% NURSERY

13%

Diazinon Use Reported in Orange Co. 1999

24,323 lbs ai

STRUCTURAL

PEST

CONTROL

91%

LANDSCAPE

3%   VEGETABLES

1%

NURSERY

5%

8/19/2019 rwqcb.pdf

8/10

Chlorpyrifos Use in Orange Co. 1999

79,306 lbs ai

LANDSCAPE

1%

STRAWBERRY

1%LEMON

1%

URSERY

3%

STRUCTURAL

PEST

CONTROL

94%

19951996

19971998

1999

0

50

100

150

200

250

300

Orange Co. Use Report 1999 (lb ai)

PYRIPROXYFEN

FENOXYCARB

HYDRAMETHYLNON

Mitigation

8/19/2019 rwqcb.pdf

9/10

8/19/2019 rwqcb.pdf

10/10

Canna Filter Strip (June 2000)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.6

0.7

0.8

0.9

    b    i    f

   e   n    t    h

   r    i   n

   d    i   a

   z    i   n

   o   n

   m   e    t    h    i   d

   a    t    h    i   o

   n

   C  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

   (  p  p   b   )

Inflow

OutflowConclusions

Detections

• Single detect: hydramethylnon,

pyriproxyfen

• Nursery: Bifenthrin, Fenoxycarb,

Diazinon, Chlorpyrifos, Malathion,

Dimethoate

• Urban: Diazinon, ChlorpyrifosMalathion, Dimethoate

Toxicity

• Nursery sites: – 18: Bifenthrin, Diazinon, Chlorpyrifos,

Malathion

 – 1 unknown

 – 2 non toxic

• Urban and integrated sites: – 27 Diazinon, Malathion, Chlorpyrifos

 – 27 unknown

 – 21 non toxic

Prevent ion & Mit igation 

Insecticide Application

Irrigation Management

Water Recovery

Sediment Pond

Buffer Strip

Acknowledgments

California Dept of Food and Agriculture

Center for Analytical ChemistryDepartment of Fish and Game

Orange County Dept of Agriculture

Regional Water Quality Control Board

UC Cooperative Extension

Bordiers Nursery

el modeno Gardens

Hines Nursery

www.cdpr.ca.gov/docs/rifa