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