Search

Submitted by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2022-09-21T15:17:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Fabio_Schreiber.pdf: 2141043 bytes, checksum: 0e943f35c2b1aaed8b5991b0f4480bbb (MD5) Approved for entry into archive by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2022-09-21T18:59:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Fabio_Schreiber.pdf: 2141043 bytes, checksum: 0e943f35c2b1aaed8b5991b0f4480bbb (MD5) Made available in DSpace on 2022-09-21T18:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Fabio_Schreiber.pdf: 2141043 bytes, checksum: 0e943f35c2b1aaed8b5991b0f4480bbb (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A agricultura esta entre as principais atividades econômicas no Rio Grande do Sul (RS), onde as culturas da soja, milho e arroz são as principais espécies cultivadas durante o verão e o trigo durante o inverno. Os benefícios econômicos da agricultura são inquestionáveis, contudo, esse setor é também responsável por contaminação ambiental, principalmente devido ao manejo incorreto dos agrotóxicos, representando riscos para a qualidade da água e do ar. O processo de degradação tem função importante de atenuar os efeitos ambientais dos compostos orgânicos, sendo esse chave no destino ambiental dos contaminantes. Assim, os objetivos deste trabalho foram: (i) monitorar a ocorrência de 97 agrotóxicos na atmosfera em áreas rurais e urbanas em seis diferentes regiões geográficas no Estado do Rio Grande do Sul (Artigo I); (ii) monitorar a presença de 97 agrotóxicos na água utilizada para consumo humano em seis diferentes regiões geográficas no Estado do Rio Grande do Sul (Artigo II); (iii) avaliar a eficiência de diferentes métodos de tratamento de água residencial na remoção de 13 agrotóxicos com características físico-químicas distintas (Artigo III); e (iv), avaliar a taxa de degradação do herbicida fluazyfop-P-butyl e a taxa de formação e degradação de seus principais metabólitos em três diferentes solos dinamarqueses (Artigo IV). Com os resultados obtidos foi possível concluir que pelo menos um agrotóxico foi detectado em 60% das amostras de ar. Os mais frequentemente detectados foram chlorpyrifos, fenpropathrin, atrazine e azoxystrobin. Os agrotóxicos com maiores concentrações nas áreas rurais foram chlorpyrifos, fenpropathrin, malathion e atrazine, com concentração máxima de 75,8, 73,4, 27,8 e 20,2 ng m−3, respectivamente. Nas áreas urbanas chlorpyrifos e fenpropathrin foram os mais frequentemente detectados com concentração máxima de 16,9 e 15,6 ng m−3, respectivamente. Com relação presença de agrotóxicos na água de consumo, pelo menos um agrotóxico foi detectado em 100% das amostras. Os mais frequentemente detectados foram atrazine, azoxystrobin, carbendazim e imidacloprid. Os agrotóxicos com maiores concentrações nos rios e lagos foram azoxystrobin e 2,4-D, com a máxima de 14,3 and 1,94 μg L−1, respectivamente. Na água da torneira propanil, 2,4-D, quinclorac e bentazone apresentaram as maiores concentrações, sendo a máxima de 4,11, 3,78, 2,57 e 1,45 μg L−1, respectivamente. Com relação aos diferentes métodos de tratamento de água residencial, carbono ativado e osmose reversa foram 100%eficiente na remoção de agrotóxicos, seguido por resina de troca iônica e ultravioleta. Filtros de membrana, em geral, mostraram baixa eficiência, portanto, não são recomendadas para esse propósito. A degradação de fluazifop-P-butyl, em laboratório e sobre condições aeróbicas revelou que esse tem baixa persistência no solo. A sequência de degradação é: fluzifop-P-butyl, fluazifop-p, composto IV e composto X. Fluazifop-p é o principal produto da degradação, enquanto o composto IV é o com menor concentração e o composto X, o mais persistente. Agriculture is among the main economic activities in Rio Grande do Sul (RS), where soybean, maize and rice are cultivated as summer crops and wheat during the winter. The economical benefits of agriculture are undoubted, however, this sector is also responsible for environmental contamination mainly due to the incorrect management of the pesticides, threating the water and air quality. The degradation process has an important role in the environmental hazards associated with organic compounds and, it is a key process involved in the fate of these contaminants. Thus, the objectives of this study were: (i) to survey the resence of 97 pesticides in the atmosphere of rural and urban areas in six geographically different regions of the Rio Grande do Sul State (Manuscript I); (ii) to survey the presence of 97 pesticides in drinking water sources and tap water in six geographically different regions in Rio Grande do Sul State (Manuscript II); (iii) to evaluate the efficiency of different residential water treatments methods with regard to the removal of 13 pesticides with distinct physico-chemical characteristics (Manuscript III); and (iv), to clarify the degradation rate of the herbicide fluazifop-P-butyl and the formation and degradation rate of its major metabolites in three different Danish soils (Manuscript IV). According to the results, 60% of the air samples had traces of at least one pesticide. Among the monitored pesticides, the most frequently found were chlorpyrifos, fenpropathrin, atrazine and azoxystrobin. The pesticides with highest concentrations in rural areas were chlorpyrifos, fenpropathrin, malathion and atrazine, with maximum concentrations of 75.8, 73.4, 27.8 and 20.2 ng m−3, respectively. In urban area chlorpyrifos and fenpropathrin were the most frequently detected with maximum concentrations of 16.9 and 15.6 ng m−3, respectively. The water quality evaluation revealed traces of at least one pesticide detected in 100% of the samples. Among the monitored pesticides, the most frequently found were atrazine, azoxystrobin, carbendazim and midacloprid. The pesticides with higher concentrations in drinking water source were azoxystrobin and 2,4-D, with maximum concentrations of 14.3 and 1.94 μg L−1, respectively. In tap water propanil, 2,4-D, quinclorac and bentazone had the higher detected concentrations, with 4.11, 3.78, 2.57 and 1.45 μg L−1, respectively. Regarding the different residential water treatments methods, activated carbon and reverse osmose were 100% efficient for pesticide removal, followed by ion exchange resins and ultraviolet. Membrane filters in general showed low efficiency and should, therefore, not be applied for this purpose. Fluazifop-P-butyl degradation results indicate the very low herbicide persistence in incubated soil under controlled and aerobic conditions. In the degradation pathway sequence fluzifop-P-butyl is followed by fluazifop-p, Compound IV and Compound X. Fluazifopp is the major degradation product, while Compound IV is observed in minor concentrations and Compound X being the most persistent.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_fabio_schreiber.pdf: 1293227 bytes, checksum: 60aa9d54f5b9523958e647bb02c4af67 (MD5) Previous issue date: 2012-03-01 The pesticides used in paddy rice fields, depending phisichochemical characteristics, can on volatilize, making the atmosphere of the likely fate of those losses. The study of pesticide fate in different environmental conditions is essential to understand the dynamics in the soil and also for the development technology to reduce this problem. The objectives of this study were: (i) to conduct a literature review of the main factors affecting the pesticides volatilization (Chapter 1), (ii) to evaluate the relative volatility of different formulations of clomazone (Chapter 2), (iii) and to evaluate injuries caused by different formulations of clomazone in the vapor phase under field conditions in sorghum (Chapter 3), (iv) to monitor the occurrence of steroid hormones and pesticides in drinking water and rain on orizícolas South regions of Brazil (Chapter 4). With the results we conclude: on Chapter II, among the species evaluated, sorghum is the most sensitive to clomazone present in the vapor phase (volatilized) followed by corn and rice. The melon, cucumber and rice (with dietholate) are not good indicators of the presence of this herbicide in the air. The formulation Gamit CS 360® is the one that causes less injury in the species selected as bioindicators (sorghum, maize and rice) compared formulations Gamit 500 EC® and Gamit Star®. Gamit 500 EC® and Gamit Star® showed no significant difference in volatilization potential. On champter III, among the formulations evaluated, Gamit 360 CS® apparently volatilize less and causes less injury to sorghum plants under field conditions when compared to formulations Gamit 500 EC® and Gamit Star®. Gamit 500 EC® and Gamit Star® showed no significant difference in the potential injury to sorghum under field conditions. Sorghum plant injury was higher when plants were closer to the point of application, and along to the rows towards the predominant wind. On champter IV that bentazone, clomazone and imazapic were detected in samples of rainwater and drinking water during the monitoring period in southern Brazil, demonstrating the potential of contamination of these herbicides. The herbicide bentazone was the highest frequency and concentrations in samples of rainwater and drinking water. With the exception of the Coastal Plain Outside the Patos Lagoon (Porto Alegre), all regions monitored had at least one type of pesticide detected in samples of rainwater. The number of samples with detection of herbicides, both for rainwater and for drinking water, was higher in 2nd time, ie during the cultivation of rice. Os agrotóxicos aplicados em lavouras de arroz irrigado podem sofrer o processo de volatilização, tornando a atmosfera o seu provável destino. O estudo da dinâmica do agrotóxico bem como o seu comportamento em diferentes condições de ambiente torna-se imprescindível para o entendimento da sua dinâmica no solo e também para o desenvolvimento de técnicas que visem diminuir a problemática da utilização desta tecnologia. Em vista do exposto, os objetivos deste trabalho foram: (i) realizar uma revisão da literatura sobre os principais fatores que afetam o comportamento ambiental dos agrotóxicos quanto ao processo de volatilização (Capítulo 1); (ii) avaliar a volatilidade relativa de diferentes formulações do herbicida clomazone por bioensaio (Capítulo 2); (iii) avaliar a fitotoxicidade causada por diferentes tipos de formulações do herbicida clomazone na fase vapor em condições de campo na cultura do sorgo (Capítulo 3); (iv) e monitorar a ocorrência de agrotóxicos e hormônios esteróides em águas potáveis e da chuva nas regiões orizícolas do Sul do Brasil (Capítulo 4). Com os resultados obtidos foi possível concluir que dentre as espécies avaliadas, o sorgo é a mais sensível ao clomazone presente na fase vapor (volatilizado) seguido de milho e arroz. O melão, pepino e o arroz (com dietholate) não são bons indicadores da presença deste herbicida no ar. A formulação Gamit 360 CS® é a que causa menor fitotoxicidade as espécies selecionadas como bioindicadoras (sorgo, milho e arroz) quando comparadas com as formulações de Gamit 500 EC® e Gamit Star®. Gamit 500 EC® e Gamit Star® não demonstraram diferença significativa no potencial de volatilização para as espécies selecionadas como bioindicadoras (Capítulo 2). Dentre as formulações de Gamit avaliadas, a formulação Gamit 360 CS® é a que aparentemente volatiliza menos e causa menor fitotoxicidade a cultura de sorgo em condições de campo, em comparação as formulações de Gamit 500 EC® e Gamit Star®. Gamit 500 EC® e Gamit Star® não demonstraram diferença significativa no potencial de volatilização para a espécie de sorgo forrageiro em condições de campo. Quanto mais próximo do local de aplicação a planta se encontra, maior o sintoma de fitotoxicidade. Os sintomas de fitotoxicidade são maiores ao longo da linha onde o vento é predominante (Capítulo 3). Dentre os agrotóxicos monitorados, bentazone, clomazone e imazapic foram detectados nas amostras de água de chuva e de água potável durante o período de monitoramento no Sul do Brasil, demonstrando potencial contaminante dessas moléculas. O bentazone foi o herbicida com maior frequência e concentração nas amostras de água de chuva e água potável. Com excessão da Planície Costeira Externa a Lagoa dos Patos (Porto Alegre), todas as regiões monitoradas tiveram pelo menos um tipo de agrotóxico detectado nas amostras de água da chuva. A quantidade de amostras com detecção de herbicidas, tanto para água da chuva como para água potável, foi maior na 2ª época, ou seja, durante o período de cultivo do arroz (Capítulo 4).

The flooded rice production system is a heavily user of chemicals and water for irrigation. Due to flooding water can runoff from the fields or been lost throughout percolation. Along with this water, pesticides can be transported, contaminating the surface and ground water. So, the proper irrigation management is an important practice in the prevention of environmental impact, both by reducing pesticide transport and the amount of water used for irrigation. Therefore, this dissertation had four objectives of: 1) review on literature the state of the art on pesticide transport to the environment (Chapter I), 2) evaluate the effect of water management systems on water and pesticides runoff (Chapter II), 3) evaluate the effect of irrigation on imazethapyr and imazapic leaching (Chapter III), 4) evaluate the effect of irrigation management on rice yield, water use efficiency (Chapter IV). The intermittent and flush irrigation, respectively, provides a reduction of 53 and 95% of the runoff, 46 and 60% mass of pesticide transported to the environment and increase of 15 and 40% in the efficiency of water use, due to an economy of 23 and 43% in the volume of water used in irrigation. That economy is partly attributed to increased storage of rainwater, with 492 and 299 mm for flush and intermittent irrigation managements, respectively. Irrigation promotes herbicide leaching, but the difference between treatments is only observed in the topsoil (0-5cm), where the flush irrigation promoted greater aerobic degradation. Regarding to rice yield, there was no significant difference between continuous and intermittent flooding, but was found a reduction in grain yield on plants submitted to flush irrigation, possibly by the occurrence of water stress, reflecting on plant height, delaying in rice growing season duration and lower number of spikelets per panicle. O sistema produtivo de arroz irrigado é caracterizado pela ampla utilização de agroquímicos e grandes volumes de água para a irrigação por inundação. Devido à permanência de lâmina de água sobre o solo, podem ocorrer perdas de água por escoamento superficial e percolação. Juntamente com essa água, os agrotóxicos podem ser transportados, prejudicando a qualidade dos mananciais hídricos superficiais e subsuperficiais. Portanto o adequado manejo de irrigação é uma importante prática na minimização do impacto ambiental, tanto pela diminuição no transporte de agrotóxicos, quanto na economia de água para irrigação. Em vista disto, essa dissertação teve quatro objetivos: 1) Fazer uma revisão de literatura sobre o estado da arte de transporte de agrotóxicos para a o ambiente (Capítulo I); 2) Avaliar o efeito de sistemas de manejo de irrigação no escoamento superficial de água e agrotóxicos para o meio ambiente (Capítulo II); 3) Avaliar o efeito de manejos de irrigação sobre a lixiviação do herbicida composto por imazethapyr e imazapic (Capítulo III); e 4) Avaliar o efeito de manejos de irrigação sobre a produtividade do arroz irrigado e o uso de água e a eficiência do uso desta (Capítulo IV). Os manejos de irrigação intermitente e por banhos, respectivamente, proporcionaram redução de 53 e 95% do volume de água escoada, 46 e 60% da massa de agrotóxicos transportados por escoamento para o ambiente e aumento de 15 e 40% na eficiência do uso da água, devido à economia de 23 e 43% no volume de água para irrigação. Referida economia, em parte é atribuída ao maior armazenamento de água da chuva, com 492 e 299 mm, para os manejos de irrigação por banhos e intermitente. A irrigação promove a lixiviação do herbicida, porém diferença entre os tratamentos apenas é observada na camada superficial do solo (0-5cm), onde a irrigação por banhos promoveu maior degradação aeróbica. Com relação à produtividade de grãos, não foi observada diferença significativa entre os manejos de irrigação contínuo e intermitente, porém verificou-se queda na produtividade de grãos das plantas submetidas à irrigação por banhos, possivelmente pela ocorrência de estresse hídrico, refletindo na sua estatura, atraso no ciclo e menor número de espiguetas por panícula.

Neste trabalho procurou-se gerar e discutir dados sobre sorção de pesticidas ácidos em solos brasileiros, considerando sua dependência do pH. Amostras de solos foram coletadas em diferentes regiões do Brasil e suas propriedades determinadas (% de argila, % de CO e pH). Valores do coeficiente de sorção do herbicida 2,4-D foram determinados em laboratório usando teste em equilíbrio padrão e cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE). O coeficiente de sorção (Kd) foi estimulado e o coeficiente de sorção normatizado pela fração de carbono orgânico do solo (Koc) calculado para cada solo. Os resultados de Koc variaram entre 21,3 e 306,5 mL/g, sendo que dados de Koc encontrados na literatura internacional estão entre 20 e 60 mL/g. Observou-se tendência de aumento dos valores de Kd em solos com maiores teores de carbono orgânico. No entanto, houve grande variação nos valores de Koc entre solos da mesma classe. Adicionalmente, os efeitos do pH na sorção do 2,4-D foram estudados em Latossolo. Os valores de Kd e Koc diminuíram com o aumento do pH. A sorção do 2,4-D, como composto ácido, é principalmente determinada pela sua dissociação. Entretanto, a dissociação do 2,4-D pode não ser suficiente para explicar a variação em Kd (ou Koc) em função do pH. Parece que a sorção das formas aniônicas de pesticidas ácidos tem sido superestimadas e o efeito da dissociação da matéria orgânica, com mudanças no pH do solo, tem sido subestimada.

Este trabalho apresentou uma analise da dinamica espaco-temporal da movimentacao dos herbicidas atrazina, diuron e tebuthiuron, em Latossolo Vermelho-escuro argiloso (LEa)e Latossolo Roxo (LR) encontrados na area de recarga do Aquifero Botucatu (Guarani) com cultivo de cana-de-acucar. O simulador CMLS-94 foi utilizado, inserindo em sua base de dados informacoes climaticas, dos solos, dos herbicidas e da cultura de cana-de-acucar tipo soca. O cenario base de simulacao contou com um periodo de quatro anos, apresentando data de corte da cultura no mes de setembro, com aplicacao unica dos herbicidas um mes apos o corte do primeiro ano, nas suas respectivas doses maximas recomendadas, visando analisar-se o pior caso. Os resultados indicaram as seguintes profundidades atingidas pelos herbicidas, em ordem decrescente: a) tebuthiuron em LEa (4,25m), b) tebuthiuron em LR (1,96m), c) atrazina em LEa (1,67m), d) atrazina em LR (1,18m), e) diuron em LEa (0,71m) e f) diuron em LR (0,40m). As concentracoes dos produtos encontradas em tais profundidades nao comprometem a qualidade da agua do aquifero em discussao, uma vez que a maior concentracao remanescente foi de tebuthiuron em LR (1,2*10^-1 kg/ha). Made available in DSpace on 2019-12-18T18:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PessoaSimulacao.pdf: 4666968 bytes, checksum: 1657eb2c756eed6c67495af3383a1ab0 (MD5) Previous issue date: 1999