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Degradação de Pesticidas
Faculdade de Viçosa - FDVEngenharia Ambiental
DEA 230 – Microbiologia e Bioquímica AplicadasProfessora: Narah Vitarelli
• Pesticidas são usados no manejo de plantas (herbicidas), fungos (fungicidas) e insetos (inseticidas);
• globalmente são usados milhões de quilos de pesticidas por ano, gira um mercado de 27 bilhões de dólares;
• Atividades agrícolas: aplicação de herbicidas no solo -> contaminação do solo, das águas superficiais e subsuperfíciais.
• Brasil: 5° mercado consumidor mundial de pesticidas (250 tipos registrados no IBAMA);
• EUA é o maior consumidor, com mais de 600 produtos registrados (371 milhões Kg aplicados em 1991);
• Lavouras braileiras ↑consumo: soja, citros, cana-deaçúcar, hortaliças (tomate e batata), arroz, algodão, cereais, café, milho e frutas.
Propriedade dos pesticidas
• Solubilidade: quanto mais dissolvido na solução do solo, mais arrastado com a água (lixiviado) será;
• Reatividade: um pesticida com cargas positivas tende a ser mais fortemente adsorvidos aos colóides do solo;
• Pesticidas pouco solúveis, mas alcalinos -> forte adsorção;
• Pesticidas muito solúveis, mas alcalinos ou com carga positiva -> forte adsorção;
• A adsorção às superfícies é considerada fator limitante da degradação do pesticida no solo: biodisponibilidade do pesticida para o metabolismo microbiano -> quantidade de pesticida no solo
Mecanismos de dissipação de pesticidas do solo
• Volatilização: pesticida solo -> pesticida na atmosfera;
• Lixiviação: movimento de pesticidas dissolvidos ou adsorvidos a partículas na solução do solo;
• Contaminação por lixiviação de pesticidas do solo:
• contaminação direta da água subterrânea;
• ‘runoff’ ou escoamento superficial -> movimento de pesticidas dissolvidos em água na superfície do solo (água da chuva ou irrigação) -> contaminação das águas superficiais
1. Adição de nutrientes em solos tratados com pesticidas
Métodos de estímulo à biodegradação
2. Adição de material vegetal como forma de nutrição
1. Adição de nutrientes em solos tratados com pesticidas
Métodos de estímulo à biodegradação
Adição de nutrientes -> crescimento de populações microbianas -> acelera o metabolismo tanto dos pesticidas
prontamente degradáveis como o dos mais persistentes
Métodos de estímulo à biodegradação
• Adição de vegetais como nutrientes -> aumento taxa carbono/nitrogênio (C:N) no solo -> estimula atividade microbiana
• Atividade microbiana é maior quando acrescenta ao solo material vegetal do que somente nutrientes
• Práticas agrícolas de manejo e cobertura vegetal influenciam na atividade microbiana. Ex: calagem, adubação mineral ou orgânica ->
maior produção vegetal, aumento da atividade rizosférica.
2. Adição de material vegetal como forma de nutrição
Adaptação microbiana à degradação
• Alguns microrganismos estão adaptados à utilização de pesticidas como única fonte de carbono
• Rhodococcus, Arthrobacter e Flavobacterium -> Uso do pesticida carbamotioatos;
• Pseudomonas sp. -> uso do pesticida diflubenzuron;• fungos -> uso de moléculas organocloradas (DDT, dieldrin, aldrin e
heptacloro)
Adaptação microbiana à degradação
Biodegradação acelerada
Problemas causados pelo uso de pesticidas em sistemas agrícolas – contaminação de alimentos
Problemas causados pelo uso de pesticidas em sistemas agrícolas – contaminação de aquíferos