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Substâncias Orgânicas Tóxicas

Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs)

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São compostos altamente

estáveis e que persistem no

ambiente, resistindo à degradação

química, fotolitica e biológica. Têm a

capacidade de bioacumular em

organismos vivos. Os POPs podem

ser divididos em pesticidas, em

Policlorobifenilas (PCBs) e dioxinas e

furanos, sendo estes últimos

resultantes sobretudo de incine-

rações industriais e de resíduos.

Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs)

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Pesticidas:

• Aldrin e dieldrin

• Endrin

• Clordano

• Heptacloro

• DDT

• Toxafeno

• Mirex

Químicos industriais:

• Hexaclorobenzeno

• Bifenilos policlorados

Resíduos (sub-

produtos não

intencionais):

• Dioxinas e furanos

Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs)

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Substância Aplicação

Aldrin Produzido como pesticida para controle de insetos do solo.

Endrin Rodenticida e inseticida usado nas culturas de algodão arroz e milho.

Dieldrin Inseticida usado na fruta, solo e sementes.

Clordano Inseticida usado no controle de fungos, formigas e em várias culturas.

DDT

Usado como inseticida no combate, aos mosquitos que

transmitem a malária e a febre amarela, e no combate

aos piolhos do tifo.

Heptacloro Utilizado como inseticida de contacto contra insetos do

solo e formigas.

Usos e aplicações dos 12 POPs cobertos pela

Convenção de Estocolmo

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Substância Aplicação

Hexacloroben-

zeno

Fungicida. Aparece também como subproduto na indústria química.

Mirex Inseticida e retardante de chamas em plástico, borrachas e componentes elétricos.

Toxafeno Inseticida acarícidio, especialmente utilizado contra larvas e algodão.

Policlorobife-

nilos (PCBs)

Usado em condensadores, transformadores, em líquidos refrigeradores.

Dioxina

Subproduto da combustão, especialmente de plásticos; da manufaturação de produtos com cloro e de processos resultantes da produção de papel.

Furanos Subprodutos relacionado com dioxinas.

Usos e aplicações dos 12 POPs cobertos pela

Convenção de Estocolmo

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Os pesticidas são substâncias

que podem matar diretamente um

organismo indesejado ou controlado

de alguma maneira (por exemplo

interferindo no seu processo

reprodutivo). Todos os pesticidas

químicos tem a propriedade comum de

bloquear um processo metabólico vital

os organismos para os quais são

tóxicos.

Atualmente seu maior emprego

ocorre nas plantações de algodão

enquanto que o dos herbicidas ocorre

nas plantações de milho e soja.

Pesticidas

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Tipo de pesticida Organismo vivo

Acaricida Ácaros

Algicida Algas

Avicida Pássaros

Bactericida Bactérias

Desinfetante Microorganismos

Fungicida Fungos

Herbicida Plantas

Inseticida Insetos

Larvicida Larvas de insetos

Moluscicida Caracóis, Lesmas

Nematicida Nematóides

Piscicida Peixes

Raticida Roedores

Podemos classificar os pesticidas em classes e

seus alvos

Histórico do Uso de Pesticidas

• Através dos tempos, as mortes de seres humanos em razão de doenças

transmitidas por insetos tem excedido em muito as atribuídas aos efeitos

das guerras, exemplo malaria, febre amarela, peste bubônica e doença do

sono são alguns poucos exemplares da lista desses flagelos.

• Mesmo com o uso extensivo de pesticidas, cerca de um terço do total das

plantações do mundo e destruídos por pragas ou ervas daninhas durante o

crescimento, a colheita e o armazenamento.

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Danos ocasionados pelas lesmas no cultivo de GIRASSOL

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Avião pulverizando pesticida em uma plantação.

•O uso mais antigo de pesticidas de que se tem registro é a queima de

enxofre para fumigar os lares gregos cerca do ano 1000 a.C.

•O uso de dióxido de enxofre, produzido na queima do enxofre

elementar sólido perdurou até o século XIX.

• Fluoretos inorgânicos como o NaF foram usados domesticamente

para controlar populações de formigas.

• Fluoreto de sódio e ácido bórico foram usados para matar baratas em

edifícios infestados.

• Óleos derivados do petróleo ou de fontes vivas, como peixes e

baleias, têm sido utilizados por centenas de anos como inseticidas e

como aerossóis paralisantes para matar ovos de insetos.

Histórico do Uso de Pesticidas

• Arsênio e seus compostos foram usados desde o período Romano

até a Segunda Guerra Mundial para controlar insetos.

• Os pesticidas inorgânicos e organometálicos são mais tóxicos para

os humanos e outros mamíferos, especialmente nas doses

necessárias para serem eficazes como outros pesticidas.

• Envenenamentos em massa foram registrados ao longo da história,

como resultado do uso de alguns fungicidas baseados em mercúrio.

• Metais e semimetais tóxicos, como os compostos com arsênio

usados em pesticidas, não são biodegradáveis.

• Uma vez liberados no ambiente, eles permanecem indefinidamente

na água e em organismos vivos, solos ou sedimentos e podem entrar

na cadeia alimentar se liberados a partir desses locais.

Histórico do Uso de Pesticidas

Pesticidas Orgânicos

• Desenvolvidos durante e após a Segunda Guerra Mundial, e foram

utilizados no lugar das substâncias inorgânicas e organometálicas.

• Pequenas quantidades dos compostos orgânicos são necessárias

para serem eficazes contra algumas pragas, reduzindo a quantidade

de compostos químicos que alcança o meio ambiente.

• As substâncias orgânicas geralmente são muito menos tóxicas para

os humanos do que os pesticidas inorgânicos e organometálicos.

• As formulações de pesticidas orgânicos foram inicialmente

consideradas biodegradáveis, embora, hoje se sabe que não.

Inseticidas Organoclorados

Os inseticidas organoclorados são compostos orgânicos que

contêm cloro em sua estrutura, e que apresentam várias propriedades

notáveis:

• Estabilidade frente à decomposição ou degradação no ambiente;

• Solubilidade muito baixa em água, exceto na presença de oxigênio ou

nitrogênio nas moléculas;

• Alta solubilidade em ambientes lipofílicos, como os tecidos adiposos

em matéria viva; e

• Toxicidade relativamente alta para insetos, mas baixa para humanos.

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Os pesticidas organoclorados

começaram a ser usados em larga

escala após a II Guerra Mundial tanto

na proteção de culturas agrícolas

como em prevenção de doenças

(malária).

O uso destes pesticidas salvou

milhões de vidas ao serem utilizados

para liquidar insetos transmissores de

doenças, como é o caso do mosquito

da malária. Contudo o efeito negativo

destes compostos na agricultura bem

como no ambiente, começou a ser

mais evidente a partir dos anos 50.

Rachel Carson em 1962, alertou para

o perigo do uso desmedido de

pesticidas sobretudo DDT, ao publicar

o seu livro Silent Spring.

Pesticidas

Organoclorados

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INSETICIDAS TRADICIONAIS

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DDT (para-diclorodifeniltricloroetano) Muitas espécies de animais metabolizam o DDT por eliminação do HCl; um átomo de hidrogênio é removido de um dos carbonos do etano, e um átomo de cloro, do outro, criando um derivado de eteno chamado DDE (diclorodifenildicloroeteno):

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Esse fato coloca em risco de extinção muitas espécies de aves em cujos tecidos há quantidades intoleráveis de DDT. Ovos de casca frágil não podem ser chocados, o que acarreta a morte dos embriões e consequen-temente afeta o tamanho da população

DDT (para-diclorodifeniltricloroetano)

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- É um hidrocarboneto clorado com a fórmula

molecular C6Cl6.

- É um fungicida, que antigamente era usado

no tratamento das sementes, especialmente

de trigo para controlar a doença fúngica bunt.

- Foi banido mundialmente no âmbito da

Convenção de Estocolmo sobre poluentes

orgânicos persistentes.

- Hexaclorobenzeno tem uma semivida no

solo de entre 3 e 6 anos.

- HCB é muito tóxico para os organismos

aquáticos. Isso pode causar efeitos nefastos a

longo prazo no ambiente aquático. Apresenta

risco de bioacumulação nas espécies

aquáticas.

HEXACLOROBENZENO

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CICLOPENTADIENOS CLORADOS

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O Ciclopentadieno é um subproduto abundante do refino do petróleo com seu nome indica existem duas ligações duplas.

A maioria dos inseticidas do tipo ciclodieno que foram importantes no ponto de vista comercial tem sido atualmente rotulados como poluentes orgânicos persistentes

ciclopentadieno perclorociclopentadieno

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Inseticidas Organofosforados

• Usados em substituição aos organoclorados por serem menos

persistentes e menos sujeitos a bioacumulação.

Os pesticidas organofosforados (OP) pode ser considerados

como derivados do ácido fosfórico, O=P(OH)3, e consistem de um

átomo de fósforo central pentavalente, no qual estão conectados:

• um átomo de oxigênio ou enxofre ligado ao átomo P por uma ligação

dupla;

Tipo A:

• dois grupos metóxi (-OCH3) ou etóxi (-OCH2CH3) ligados ao átomo P

por uma ligação simples; e

• um grupo R mais longo e

complexo, ligado ao átomo

de fósforo por um átomo de

oxigênio ou enxofre, o que

diferencia um inseticida

organofosforado de outro.

Tipo B:

Tipo C:

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• Os pesticidas organofosforados são tóxicos para insetos porque

eles inibem enzimas no sistema nervoso.

• Especificamente interferem na comunicação realizada entre as

células pela molécula acetilcolina.

• A presença da molécula de inseticida tem efeito de supressão da

transmissão continuada de impulsos entre as células nervosas que são

essenciais para a coordenação dos processos vitais do organismo,

resultando na morte.

Inseticidas Organofosforados

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tetra-clorodibenzo-p-dioxina

Tradicionalmente, a síntese industrial de 2,4,5 – T começava com o

triclorofenol, que era produzido pela reação do NaOH com o

tetraclorobenzeno apropriado. Infelizmente , durante a reação na qual

é produzido o composto fenólico a partir de tetraclorobenzeno, ocorre

uma reação secundária mediante a qual se converte uma porção

muito pequena e composto triclorofenol em dioxina

DIOXINAS

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O Presidente ucraniano Viktor Yushchenko foi aparentemente

a vítima mais recente de envenamento deliberado por dioxina. Desde

setembro de 2004, ele sofre úlcera de estômago e intestino,

problemas com o fígado e o baço e deformação com cisto facial que

o deixou parecendo muito mais velho do que é.

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Os compostos conhecidos pela abreviatura PCBs (bifenilas

policloradas) constituem um grupo de produtos químicos industriais

organoclorados.

Embora o benzeno seja um composto muito estável, seu

aquecimento a temperaturas muito elevadas pode romper as

ligações carbono-hidrogênio tal fato é explorado comercialmente

quando o benzeno é aquecido até cerca de 750 °C em presença de

chumbo com catalisador para formar bifenila

Bifenilas Policloradas - PCBs

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Fluido dielétrico PCB também pode ser encontrado em balastros associados com luminárias fluorescentes luz.

Bifenilas Policloradas - PCBs

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O forte aquecimento dos PCBs em presença de uma fonte

de oxigênio pode resultar na produção de pequenas quantidades

de dibenzofuranos. Esses compostos tem estrutura similar às

dioxinas, diferenciando-se por possuírem um oxigênio a menos no

anel central o anel básico de furano contém 5 átomos um dos quais

é oxigênio sendo os outros 4 átomos de carbono que formam

ligações duplas.

FURANOS

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Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos

(HAPs)

Os HAPs são poluentes ubíquos que podem ser detectados

nas mais diferentes matrizes ambientais, bióticas e abióticas. A

introdução destes compostos no ambiente aquático via diferentes

processos, pode resultar na acumulação desses tanto na cadeia

alimentar ecológica, quanto na dos seres humanos. Alguns HAP’s são

conhecidos ou suspeitos de possuírem características carcinogênicas

e mutagênicas.

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O mais conhecido e comum é o benzo[a]pireno, BaP, que

contém cinco anéis de benzeno condensados. A molécula é

designada como um derivado do pireno. O BaP é um subproduto

comum da combustão incompleta de combustíveis fósseis, matéria

orgânica (incluindo lixo) e madeira. É carcinógeno para animais de

laboratório e um provável carcinógeno humano. O BaP é

preocupante já que se acumula na cadeia alimentar: seu valor de log

do coeficiente de partição (Kow) é 6,3, comparável ao de muitos

inseticidas organoclorados.