Comportamento e Destino Ambiental de. Produtos Fitossanitários 18/09/2015. Produtos Fitossanitários

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Thomaz Amaral Fonseca
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1 2015 Comportamento e Destino Ambiental de Produtos Fitossanitários Claudio Spadotto, Ph.D. Pesquisador da Embrapa Gerente Geral da Embrapa Gestão Territorial Membro do Conselho Científico para Agricultura Sustentável - CCAS set2015 Deriva É o desvio da trajetória das partículas na aplicação, que não atingem o alvo (endoderiva e exoderiva). Na maioria dos casos, umidade relativa do ar inferior a 50%, temperatura ambiente menor que 10 C e maior que 30 C e ventos abaixo de 3,2 km h -1 e acima de 6,5 km h -1 podem comprometer a eficiência da pulverização. Comportamento e Destino Ambiental de Produtos Fitossanitários A partir da distribuição inicial, o comportamento do produto fitossanitário no ambiente é governado por processos de transporte-transferência e de transformação, que interagem entre si. Diferenças nas estruturas e propriedades dos produtos fitossanitários e nas características e condições ambientais afetam esses processos. Processos de Transporte-Transferência (após a distribuição inicial) Simplificadamente, o transporte de produtos fitossanitários entre compartimentos ambientais ocorrem por: volatilização na atmosfera, absorção pelas plantas, escorrimento da superfície das plantas até o solo, carreamento na superfície do terreno e lixiviação no perfil do solo. 1

Pesquisador da Embrapa Gerente Geral da Embrapa Gestão Territorial Membro do Conselho Científico para Agricultura Sustentável - CCAS set2015 Deriva É o desvio da trajetória das partículas na

Volatilização O produto fitossanitário volatilizado é transportado na atmosfera e se depositará na superfície, por vezes, a longas distâncias do local da aplicação.

Especial atenção em condições tropicais, devido às altas temperaturas. Carreamento Superficial Transporte pela água que escoa na superfície do terreno e pela erosão.

2 Volatilização O produto fitossanitário volatilizado é transportado na atmosfera e se depositará na superfície, por vezes, a longas distâncias do local da aplicação. A distribuição atmosférica dos produtos fitossanitários é influenciada por suas propriedades físicas e químicas, pelas condições meteorológicas e pelo manejo adotado. Especial atenção em condições tropicais, devido às altas temperaturas. Carreamento Superficial Transporte pela água que escoa na superfície do terreno e pela erosão. Dependendo das práticas de conservação do solo, o destino do carreamento superficial é um lago, açude, córrego ou rio, levando à contaminação de água e de sedimento. Algumas variáveis influem no carreamento superficial : - condições meteorológicas; - tipo de solo; - teor de umidade do solo; - declividade do terreno; - cobertura de solo. Carreamento Superficial Lixiviação Através da lixiviação os produtos fitossanitários são principalmente levados em solução, juntamente com a água que percola no solo e alimenta os aquíferos. Em solos com poros grandes e bem drenados pode-se assumir que o transporte do produto fitossanitário ocorre principalmente por convecção (fluxo de massa). Em casos em que o solo não apresenta boa porosidade, está excessivamente compactado ou mesmo desestruturado, o transporte por difusão e por dispersão torna-se importante. O fluxo preferencial de produtos fitossanitários no solo tem sido observado e sua importância tem sido destacada em vários trabalhos Fluxo Preferencial Lixiviação Lixiviação 2

Sorção e Lixiviação Sorção Uma vez no solo, os produtos fitossanitários são retidos em algum grau pela sorção. Várias propriedades dos solos afetam o mecanismo e o grau de sorção.

Solo Sorção Lixiviação ph do Solo Sorção Lixiviação Processos de Transformação A transformação dos produtos fitossanitários ocorre pela degradação na atmosfera, no solo e na água e pela

3 Sorção e Lixiviação Sorção Uma vez no solo, os produtos fitossanitários são retidos em algum grau pela sorção. Várias propriedades dos solos afetam o mecanismo e o grau de sorção. Retenção Efeito da Matéria Orgânica e do ph do Solo na Sorção ph do Solo Sorção flumetsulam herbicida ácido pka = 4,6 2,4-D herbicida ácido pka = 2,8 sulfentrazone herbicida ácido pka = 6,6 ph do Solo Sorção Lixiviação ph do Solo Sorção Lixiviação Processos de Transformação A transformação dos produtos fitossanitários ocorre pela degradação na atmosfera, no solo e na água e pela metabolização nas plantas e em outros organismos, tanto no solo como na água. Os produtos fitossanitários são degradados por processos físico-químicos e biológicos, como biodegradação, hidrólise, fotólise e oxi-redução. 3

Quantidade Relativa Meia-vida (dias) 18/09/2015 M = M 0 *exp(- k*t) Degradação Degradação no Solo A Biodegradação é mais ativa na zona de raízes do solo. Meia-vida vs.

Dependendo do teor de umidade do solo, a hidrólise pode se tornar importante.

4 Quantidade Relativa Meia-vida (dias) 18/09/2015 M = M 0 *exp(- k*t) Degradação Degradação no Solo A Biodegradação é mais ativa na zona de raízes do solo. Meia-vida vs. Temperatura Referência: meia-vida = 50 dias, a 30 C A sorção tende a limitar a taxa de biodegradação de produtos fitossanitários no solo. Dependendo do teor de umidade do solo, a hidrólise pode se tornar importante. Temperatura ( o C) 50 Degradação Efeito da Temperatura na Degradação ug total Tempo (dias) vs RQ DIU 0-12 Tempo (dias) vs RQ DIU y = 42,89*exp(-0,14*x) y = 34,67*exp(-0,33*x)+12,09*exp(-0,003*x) y = 28,39*exp(-0,03*x) y = 19,40*exp(-0,76*x)+19,94*exp(-0,014*x) Tempo (dias) o C 16.3 o C 25 o C Atrazina Time (days after application) Temperatura Degradação - Lixiviação 4

5 Dissipação no Solo Degradação na Água e na Atmosfera Na água e na atmosfera a degradação acontece principalmente por: - hidrólise, - fotólise e - oxi-redução. Na água a biodegradação também pode ser importante. Hidrólise É o principal processo de degradação de produtos fitossanitários em corpos de água. O ph e a temperatura interferem na hidrólise. Fotólise A luz provoca a quebra das ligações químicas entre as moléculas, primeiramente, por meio de reações fotoquímicas. Pode ocorrer também a fotólise indireta, em que a luz funciona como catalisador para outros processos físico-químicos, especialmente na água. Como é um processo que atinge qualquer produto que esteja sobre a superfície das plantas, do solo e da água, é considerada o de maior espectro de ação. Oxi-Redução Atua principalmente nas trocas químicas em reações de fotodegradação ou biodegradação, sendo catalisada pela ação da luz ou de microrganismos, respectivamente. É importante lembrar que... Quando a degradação não é completa, os produtos de degradação ou metabólitos também podem ter importância para o ambiente e a saúde das pessoas. Em situações muito especiais, essas reações podem ocorrer sozinhas, e estão relacionadas a ambientes sem luz e à ausência de microrganismos, em camadas profundas do solo ou em água subterrânea. 5

Fotólise A luz provoca a quebra das ligações químicas entre as moléculas, primeiramente, por meio de reações fotoquímicas.

6 Desenvolvido para auxiliar as avaliações de riscos ambientais de agrotóxicos, considerando as possíveis contaminações de corpos de água superficiais e subterrâneos, através da comparação de suas concentrações estimadas, em cenário de uso agrícola, com parâmetros de qualidade de água. Espacialização Obrigado claudio.spadotto@embrapa.br 6

corpos de água superficiais e subterrâneos, através da comparação de suas concentrações estimadas, em cenário de uso agrícola,

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