LABORATÓRIO DE ECOTOXICOLOGIA DOS AGROTÓXICOS E SAÚDE OCUPACIONAL

12ª. AULA – INTRODUÇÃO À ECOTOXICOLOGIA DOS AGROTÓXICOS Doutoranda Naiara Fernanda Ignácio

Responsável Prof. Dr. Joaquim Gonçalves Machado Neto

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

CÂMPUS DE JABOTICABAL

FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS DEPARTAMENTO DE FITOSSANIDADE

unesp

12ª. AULA – ECOTOXICOLOGIA DOS AGROTÓXICOS

1 – Introdução

2 – Dinâmica ambiental dos agrotóxicos: entrada, distribuição e destino

3 - Contaminação dos componentes físicos: solo e água

4 – Testes de avaliação da toxicidade aguda de agrotóxicos para minhocas

PRÁTICA: Instalação de testes de avaliação de toxicidade aguda de agrotóxicos para organismos do solo – minhocas e microrganismos.

CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL DOS SERES VIVOS PELO

USO DOS AGROTÓXICOS: INVERTEBRADOS,

VERTEBRADOS E HOMEM

Prejudicial para microrganismos do solo → fungos e bactérias

Micorriza

arbúsculos

Tóxico para invertebrados e

vertebrados aquáticos

Exemplar de Daphnia magna adulta (A) e neonato (B)

A

B

CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL DOS SERES VIVOS PELO

USO DOS AGROTÓXICOS: INVERTEBRADOS,

CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL DOS SERES VIVOS PELO

USO DOS AGROTÓXICOS: INVERTEBRADOS,

VERTEBRADOS E HOMEM

Toxicidade para o Homem

→ Mulheres na Índia com câncer

de mama possuíam elevadas

concentrações de DDT no sangue

(MATHUR et al., 2002)

Resíduos de

inseticidas

clorados no

homem

(ALMEIDA,

1974).

PAÍSES INSETICIDAS CONC. (ppm)

Africa do Sul DDT total 6,38 Alemanha R.F DDT total 2,20 Alemanha R.D DDT total 3,70 Argentina DDT total 13,17 Australia (Melbourn) DDT total 1,81 Australia (Oeste) DDT total 9,30

Brasil (São Paulo) DDT total 7,88

 - BHC 0,25 DIELCRIN 0,67 Canadá DDT total 4,90 Espanha DDT total 14,80 U.S.A DDT total 9,60 BHC 0,48 França DDT total 7,10 Holanda DDT total 1,75 Índia DDT total 31,00 Israel DDT total 19,20 Itália DDT total 15,48

FONTES DE ENTRADA DE AGROTÓXICOS NA

ATMOSFERA

A – Prática de pulverização

- Mecanismos de aplicação

das gotas

- Deriva

B – Volatização das plantas e dos solos

C – Erosão eólica

D – Evaporação da água na aplicação ou dos alvos

E – Processos de formulação e manufatura

F – Comercialização

FONTES DE ENTRADA DE AGROTÓXICOS NA

ATMOSFERA

A – Prática de pulverização

- Mecanismos de aplicação

das gotas

- Deriva

B – Volatização das plantas e dos solos

C – Erosão eólica

D – Evaporação da água na aplicação ou dos alvos

E – Processos de formulação e manufatura

F – Comercialização

FONTES DE ENTRADA DE AGROTÓXICOS NO

AMBIENTE AQUÁTICO

A – Junto com poeiras ou na chuva

B – Junto com partículas de solo erodidas

C – Diretamente da aplicação

D – Efluentes industriais

E – Água de esgotos

AGROTÓXICO:  Estrutura molecular  Solubilidade em água  Polarização  Fotodecomposição  Aditivos  Grau de ionização  Lipossolubilidade  Volatilização  Formulação  Dose aplicada

FATORES ENVOLVIDOS NA DISSIPAÇÃO NO SOLO

SOLO:  Textura  Estrutura  pH  Temperatura  Composição mineral  Matéria Orgânica  Umidade, etc CLIMA:  Chuvas  Temperatura  Ventos Luminosidade  Umidade relativa do ar HOMEM  Qualidade da aplicação

 Escolha certa – produto /dosagem

Valores gerais de persistência de agrotóxicos no solo (HURTING, 1972)

Agrotóxicos Persistência no solo

Inseticida hidrocarbonetos clorados + 18 meses Herbicidas, ureia, triazinase picloran 18 meses Herbicidas ácido benzóico e amida 12 meses Herbicida fenoxix, toluidinas e nitridos 6 meses Herbicidas carbamatos e alifáticos 3 meses Inseticidas fosfatos 3 meses

Clordane + 5 anos

DDT + 4 anos

BHC, Dieldrin + 3 anos Heptacloro, Aldrin + 2 anos

Diazinon + 12 semanas

Disulfoton 4 semanas

Forate 2 semanas

Malation, Paration - 1 semana Propazine, Picloran 18 meses

Simazine 12 meses

Atrazine, monuron 10 meses

Linuron 3 meses

Difluamide 10 meses

Herbicida

Persistência no solo

Decomposição

Monuron

4-12 meses

Pseudomonas

Achromobacter

Flavobacterium

2,4-D

2-8 meses

Achromobacter

Corynebacterium

Flavobacterium

Dapalon

2-4 semanas

Agrobacterium

Pseudomomas

MCPA

3-12 semanas

Achromobacter

Mycoplana

TCA

2-9 semanas

Pseudomonas

DECOMPOSIÇÃO MICROBIANA E PERSISTÊNCIA DE

Sementes não Tratadas Sementes Tratadas Inoculantes Biomassa (mg) Peso N (mg) Biomassa (mg) Peso N (mg)

ALFAFA TRATADA COM THIRAM

Sem Inoc. 290 6,8 270 5,9

Rhizob. sens.

440 12,2 280 6,6

Rhizob. res. 500 14,6 490 13,2

COWPEAS TRATADO COM PHYGON

Sem Inoc. 1.100 23,2 1.150 21,7

Rhizob. sens.

3.820 97,0 1.820 36,4

Rhizob. res. 3.790 106,0 3.930 105,0

EFEITOS DO TRATAMENTO DE SEMENTES NO CRESCIMENTO DAS PLÂNTULAS E NA FIXAÇÃO DE N, EM CASA-DE-VEGETAÇÃO

Toxicologia

Estuda os efeitos adversos de agentes químicos, biológicos, ou

físicos nos seres vivos

Ecotoxicologia

Estuda os efeitos adversos de agentes químicos, biológicos ou físicos

no ecossistema (Truhaut, 1969; Moriarity,1985)

Toxicologia Descritiva → Testes Agudos/Crônicos

Áreas da Toxicologia

Toxicologia Mecanística → Mecanismos de ação

TOXICOLOGIA REGULAMENTADORA – (Registro )

Baseada em dados obtidos em

testes realizados pela toxicologia

descritiva

Responsável pelas decisões sobre um produto químico

Se oferece ou não riscos

ao ser comercializado

dentro de fins específicos

Remédios, cosméticos, aditivos em alimentos, agrotóxicos,

Normas sobre o total permitido no ambiente, nas águas, no

solo

Portaria Normativa N. 84 (15/10/96) – IBAMA

Art. 4. Para efeito de classificação quanto ao Potencial de Periculosidade

Ambiental (PPA de agrotóxicos), seus componentes e afins o interessado

deverá apresentar a documentação completa conforme estabelecida nos

anexos I, III, IV, V e X

ANEXO IV

PARTE C – CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS

PARTE D – TOXICIDADE PARA ORGANISMOS NÃO-ALVO

PARTE E – COMPORTAMENTO NO SOLO

PARTE F – TOXICIDADE PARA ANIMAIS SUPERIORES

D.1 – Microrganismos. D.2 – Algas.

D.3 – Organismos do solo (minhocas)

D.4 – Abelhas.

D.5 – Microcrustáceos. D.5.1 – Agudo. D.5.2 – Crônico D.6 -- Peixes. D.6.1 – Agudo. D.6.2 – Crônico.

D.7 – Bioconcentração em peixes.

D.8 – Aves. D.8.1 – Dose única. D.8.2 – Dieta. D.8.3 – Reprodução. D.9 – Plantas. D.9.1 – Fitotoxicidade para plantas não-alvo

IBAMA (1987) - PARTE D – TOXICIDADE PARA

ORGANISMOS NÃO-ALVO

IMPORTÂNCIA DAS MINHOCAS PARA O SOLO E VEGETAIS

RESTOS ORGÂNICOS NO SOLO (ANIMAIS E VEGETAIS) Nutrientes Microrg. úteis Penetração de ar no solo Penetração e retenção de água no solo VEGETAIS

FATORES LIMITANTES DO

CRESCIMENTO DAS MINHOCAS

- Umidade

- Matéria Orgânica em decomposição

POPULAÇÃO DE MINHOCAS NOS SOLOS

DE BOA PASTAGEM (MEINICKE, 1993)

- ADULTAS – 800/m

_{, Peso = 400 g/m}

Portaria Normativa N. 84 (15/10/96) – IBAMA

Art. 3. A classificação quanto ao Potencial de Periculosidade Ambiental

(PPA) baseia-se nos parâmetros biocumulação, persistência, transporte,

toxicidade a diversos organismos, POTENCIAL MUTAGÊNICO,

TERATOGÊNICO, CARCINOGÊNICO, obedecendo a seguinte graduação:

Classe I – Produto altamente perigoso

Classe II – Produto Muito perigoso

Classe III – Produto Perigoso

TESTE PARA AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE AGUDA DE

AGROTÓXICOS PARA MINHOCAS

(OECD – Protocolo nº 207)

1- TESTE POR CONTATO EM PAPEL DE FILTRO

2- TESTE DO SOLO ARTIFICIAL (ABNT NBR 15537:2007) 3- TESTE DO ARTISOL (EDWARDS, 1984) (IBAMA, 1987) 4- TESTE COM A UTILIZAÇÃO DE SOLOS

1. TESTE POR CONTATO EM PAPEL DE FILTRO

(OEDC – Protocolo nº 207)

SUBSTRATO TESTE: Papel de filtro qualitativo padrão (WHATMAN nº 180. PESO = 85 mg/m2₎

SOLUÇÃO: Água deionizada, concentrações crescentes (mg/cm2_{), colocar com pipeta} sobre o papel.

SUBSTRATO CONTROLE: Papel + água deionizada.

RECIPIENTE: Frasco de vidro: 8,0  1 cm de altura e  de 3  0,5 cm

CONDIÇÕES – Sala climatizada (20  2°C), ESCURO

AVALIAÇÃO DA MORTALIDADE: 48 h de exposição

ESPÉCIE – Eisenia foetida

RESULTADOS: % Mortalidade – CL₅₀ (mg/cm2_).

2 - TESTE DO SOLO ARTIFICIAL (OECD - Prot. nº 207)

SUBSTRATO TESTE: Substrato básico (10% de turfa (pH 6,0), finamente moída; 20% de caolinita; 69% de areia de quartzo industrial, com + de 50% de part. de 0,05 - 0,2 mm ; e 1% CaCO₃ pulverizado

UMIDADE: Água deionizada (25 - 42% peso. sub. básico)

CONDIÇÕES - Sala Climatizada (20  2°C), CLARO.

ANIMAIS – Adulto e com Clitélo. Peso = 300 - 600 mg/indivíduo Aclimatados por 24 h no substrato básico

TESTE DEFINITIVO: 5 Concentrações. 10 animais /recipiente

AVALIAÇÃO: 14 dias de exposição

SUBSTÂNCIA REFERÊNCIA: Cloroacetamida.

RESULTADOS: % mortalidade - CL₅₀ (mg/kg)

VANTAGEM – Resultados são usados para se estabelecer as dosagens no teste

3. TESTE DO ARTISOL (EDWARDS, 1984)

FUNDAMENTO: Exposição de minhocas adultas por 14 dias, em substrato ARTISOL

SUBSTRATO ARTISOL: 1.425 g de bolas de vidro com 1 - 1,5 cm ; 90 g de sílica amorfa - sílica gel em pó, impalpável; 215 ml de água destilada com a concentração da substância dissolvida.

Misturar tudo em um cristalizador de vidro.

Colocar 10 Animais adultos, com clitélo, manter por 14 dias em sala climatizada, 20  2°C, ESCURO.

AVALIAÇÃO: CL(I)50, 14 dias – Conc. Letal Inicial Média.

CONTROLE DE QUALIDADE:

a. < 10% de Mortalidade na testemunha

b. CL(I)50, 14 dias para a CLOROACETAMIDA deve estar entre: 35 a 160 mg/kg de sílica.

Cloroacetamida CL_(I)50 = 110,06 mg/kg

Controle de Qualidade

IBAMA (Sílica)

35 < CL

< 160 mg/kg

ICHINOSE,

1992)

CL (I) 50 (mg/kg)

Intervalo de confiança

(mg/kg)

110,06

95,48 - 126,95

RELAÇÃO ENTRE CONCENTRAÇÃO DE CLOROACETAMIDA E

RESPOSTA DAS MINHOCAS EM SUBSTRATO ARTISOL

Cloroacetamida CL_(I)50 = 110,06 mg/kg

Controle de Qualidade

IBAMA (Sílica)

35 < CL

< 160 mg/kg

ICHINOSE,

1992)

CL (I) 50 (mg/kg)

Intervalo de confiança

(mg/kg)

110,06

95,48 - 126,95

RELAÇÃO ENTRE CONCENTRAÇÃO DE CLOROACETAMIDA E

RESPOSTA DAS MINHOCAS EM SUBSTRATO ARTISOL

Benomil

Substrato CL _(I) 50 Int. Confiança

Artisol 8,06 c 4,60 – 14,57

Areia 0,58 d 0,31 – 1,21

Latossolo Ver. Escuro 13,06 b 9,26 – 18,54 Latossolo Roxo 10,82 bc 6,42 – 18,67

Litossol 45,40 a 26,73 – 78,77

Parathion methyl

Substrato CL _(I) 50 Int. Confiança

Artisol 73,61 b 52,15 – 109,65

Areia 8,81 d 7,10 – 10,94

Latossolo Ver. Escuro 86,69 b 64,14 – 117,79 Latossolo Roxo 53,59 c 40,54 -- 86,51

Litossol 191,73 a 132,25 – 269,73

Paraquat

Substrato CL _(I) 50 Int. Confiança

Artisol 929,47 b 779,57 – 1.108,88

Areia 207,44 d 157,06 – 274,11

Latossolo Ver. Escuro 783,43 c 658,12 – 934,54 Latossolo Roxo 752,65 c 631,27 – 899,35 Litossol 1.458,80 a 1.316,01 – 1.618,26

AVALIAÇÃO DE RISCOS RELATIVOS AOS EFEITOS DE

AGROTÓXICOS SOBRE MINHOCAS (KOKTA & ROTHERT, 1992)

TOXICIDADE AGUDA

CL

Con. Ambiental Estimada

CAE

RELAÇÃO

CL

:

CAE

CL

<

10 x

CAE

CL

>

100 x

CAE

2.000 > 100 x 10

Provavelmente baixo Risco

AVALIAÇÃO DE RISCOS RELATIVOS AOS EFEITOS DE

AGROTÓXICOS SOBRE MINHOCAS (KOKTA & ROTHERT, 1992)

TOXICIDADE AGUDA

CL

Con. Ambiental Estimada

CAE

RELAÇÃO

CL

:

CAE

CL

<

10 x

CAE

CL

>

100 x

CAE

2.000 > 100 x 10

Provavelmente baixo Risco