Degradação de Pesticidas Faculdade de Viçosa - FDV Engenharia Ambiental Degradação de Pesticidas DEA 230 – Microbiologia e Bioquímica Aplicadas Professora: Narah Vitarelli

Pesticidas são usados no manejo de plantas (herbicidas), fungos (fungicidas) e insetos (inseticidas); Brasil: 5° mercado consumidor mundial de pesticidas (250 tipos registrados no IBAMA); globalmente são usados milhões de quilos de pesticidas por ano, gira um mercado de 27 bilhões de dólares; EUA é o maior consumidor, com mais de 600 produtos registrados (371 milhões Kg aplicados em 1991); Atividades agrícolas: aplicação de herbicidas no solo -> contaminação do solo, das águas superficiais e subsuperfíciais. 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

Métodos de estímulo à biodegradação 1. Adição de nutrientes em solos tratados com pesticidas 2. Adição de material vegetal como forma de nutrição

Métodos de estímulo à biodegradação 1. Adição de nutrientes em solos tratados com pesticidas 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 2. Adição de material vegetal como forma de nutrição 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.

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