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