Aula 9 - Pesticidas (contato x sistêmico), herbicidas, inseticidas, fungicidas, classes de pesticidas

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 QUÍMICA AMBIENTAL II
EMENTA
Aula 09: 
Pesticidas (contato x sistêmico) 
herbicidas
inseticidas 
fungicidas 
classes de pesticidas (organoclorados, piretróides)
bioacumulação
biomagnificação
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Lei nº 7.802/1989, regulamentada pelo Decreto nº 4.074/2002 
 DEF: São denominados genericamente de agrotóxicos e afins os produtos e agentes de processos físicos, químicos e biológicos destinados ao uso nos setores de produção, armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas, nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem como as substâncias e produtos empregados como desfolhantes, estimuladores e inibidores de crescimento.
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Agrotóxicos
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Agrotóxicos
Produtos de natureza biológica, física ou química que têm a finalidade de exterminar pragas ou doenças que ataquem as culturas agrícolas. 
Os agrotóxicos podem ser :
Pesticidas, praguicidas ou inseticidas 
Fungicidas (atingem os fungos) 
Herbicidas (que matam as plantas invasoras ou daninhas) 
Bactericidas
Vermífugos
Acaricidas
Nematicidas
Raticidas
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O Brasil consome 2,8 Kg/ha
Isso o coloca entre os maiores usuários do mundo
Perde para Holanda, Bélgica, Itália, Grécia, Alemanha, França e Reino Unido
 QUÍMICA AMBIENTAL II
IBGE - 2004
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Consumo Mundial de Agrotóxicos em 2000
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Despreparo do produtor agrícola que, em geral, desconhece os efeitos nocivos dos materiais que aplica.
 O Agricultor não usa EPI´s 
Desrespeita os períodos de carência(intervalos de segurança) previstos na legislação vigente
Reaproveita as embalagens de defensivos agrícolas
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Causas
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Evolução dos inseticidas
Naturais
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Evolução dos inseticidas
Sintéticos
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1962: O Início do Movimento Ambientalista Moderno
 
Rachel Carson alertou sobre os riscos do uso de pesticidas e agrotóxicos sintéticos Ambientalistas mudam a expressão para Defensivos Agrícolas 
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“ ... nós permitimos que esses produtos químicos fossem utilizados com pouca ou nenhuma pesquisa prévia sobre seu efeito no solo, na água, nos animais selvagens e sobre o próprio homem”.
 Rachel Carson
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	Existem cerca de 300 princípios ativos e 2 mil produtos comerciais diferentes no Brasil. 
	Por isso, é importante, conhecer a classificação dos agrotóxicos, quanto à sua ação e aos grupos químicos a que pertencem.
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O PERIGO DAS EMBALAGENS
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O PERIGO DAS EMBALAGENS
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Embalagens de produtos agrotóxicos (decreto federal 4074/02)
Compete ao usuário:
Preparar as embalagens vazias para devolvê-las nas unidades de recebimento
Armazenar, temporariamente, as embalagens vazias na propriedade
Transportar e devolver as embalagens vazias, com suas respectivas tampas, para a unidade de recebimento mais próxima (procurar orientação junto aos revendedores sobre os locais para devolução das embalagens), no prazo de até um ano, contado da data de sua compra.
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O PERIGO DAS EMBALAGENS
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Embalagens de produtos agrotóxicos (decreto federal 4074/02)
Manter em seu poder os comprovantes de entrega das embalagens e a nota fiscal de compra do produto
Compete ao revendedor
Disponibilizar e gerenciar unidades de recebimento (postos) para a devolução de embalagens vazias pelos usuários/agricultores
No ato da venda do produto, informar aos usuários/agricultores sobre os procedimentos de lavagem, acondicionamento, armazenamento, transporte e devolução das embalagens vazias
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O PERIGO DAS EMBALAGENS
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Embalagens de produtos agrotóxicos (decreto federal 4074/02)
Informar o endereço da unidade de recebimento de embalagens vazias mais próxima para o usuário, fazendo constar esta informação na Nota Fiscal de venda do produto
Fazer constar dos receituários que emitirem, as informações sobre destino final das embalagens
Implementar, em colaboração com o Poder Público, programas educativos e mecanismos de controle e estímulo à LAVAGEM (Tríplice ou sob Pressão) e à devolução das embalagens vazias por parte dos usuários
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O PERIGO DAS EMBALAGENS
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Embalagens de produtos agrotóxicos (decreto federal 4074/02)
Compete ao Fabricante:
Providenciar o recolhimento, a reciclagem ou a destruição das embalagens vazias devolvidas às unidades de recebimento em, no máximo, um ano, a contar da data de devolução pelos usuários/agricultores
Informar os Canais de Distribuição sobre os locais onde se encontram instaladas as Centrais de Recebimento de embalagens para as operações de prensagem e redução de volume
Implementar, em colaboração com o Poder Público, programas educativos e mecanismos de controle e estímulo à LAVAGEM (Tríplice e sob Pressão) e à devolução das embalagens vazias por parte dos usuários
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O PERIGO DAS EMBALAGENS
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Embalagens de produtos agrotóxicos (decreto federal 4074/02)
Compete ao Fabricante:
Implementar, em colaboração com o Poder Público, medidas transitórias para orientação dos usuários quanto ao atendimento das exigências previstas no Decreto n.º 3550, enquanto se realizam as adequações dos estabelecimentos comerciais e dos rótulos e bulas
Alterar os modelos de rótulos e bulas para que constem informações sobre os procedimentos de lavagem, armazenamento, transporte, devolução e destinação final das embalagens vazias
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A TRÍPLICE LAVAGEM
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Classes Toxicológicas
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Agrotóxicos: efeitos no homem
Intoxicação Aguda
Intoxicação Subaguda
Intoxicação Crônica
	Sintomas não específicos mascaram as possíveis intoxicações por agrotóxicos
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Fertilizantes: efeitos do excesso
Elevação, no solo, do NPK
Eutrofização
 Desperdícios:
 EUA : 33 a 50%
 Brasil : em torno de 60%
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Quanto à finalidade:
ovicidas (atingem os ovos dos insetos)
larvicidas (atacam as larvas)
acaricidas (específicos para ácaros)
formicidas (atacam formigas)
Quanto à maneira de agir:
através de ingestão ( a praga deve ingerir a planta com o produto)
microbiano (o produto contém microorganismos que atacarão a praga ou o
agente causador da doença)
por contato ( ao tocar o corpo da praga o produto já faz efeito)
Quanto à origem:
Inorgânicos
orgânicos
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Classificação
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Os pesticidas orgânicos compreendem os de origem vegetal e os organo-sintéticos. 
Na Agroecologia se utilizam os de origem vegetal pois são de baixa toxicidade e de curta permanência no ambiente (como o piretro contido no crisântemo e a rotenona extraída do timbó). 
Os organo-sintéticos, além de persistirem muitos anos nos ecossistemas, contaminando-os, também trazem uma série de problemas de saúde para os seres humanos, o que torna seu uso proibido pelas correntes agroecológicas .
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Inseticidas Orgânicos
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Inseticidas Orgânicos
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AÇÃO DE CONTATO: quando a substancia quimicamente ativa do agrotóxico (chamado principio ativo) é absorvida pela pele (tegumento) do inseto. 
AÇÃO DE INGESTÃO: quando o agrotóxico penetra no organismo por via oral. 
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Ação
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AÇÃO DE PROFUNDIDADE: Caracteriza o modo de atuação de um inseticida que tem ação translaminar, ou seja, que aplicado na face de uma folha, exerce sua toxidez contra insetos alojados inclusive na outra face da folha. Esta ação também pode ser observada nos frutos, quando o pesticida atinge o interior dos mesmos por translocação (transporte pela seiva da planta parasitada), destruindo as larvas do inseto, como ocorre com as moscas-da-fruta. 
AÇÃO FUMIGANTE: Caracteriza o modo de ação de um pesticida que age penetrando no inseto na forma de vapor através de suas vias respiratórias.
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Ação
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Os pesticidas inorgânicos foram muito utilizados no passado, porém, atualmente não representam mais do que 10% do total de pesticidas em uso. 
São produtos à base de arsênio e flúor e os compostos minerais que agem por contato matando a praga por asfixia (visto que os insetos respiram através da "pele"). 
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Inseticidas Inorgânicos
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Clorados: grupo químico dos agrotóxicos compostos por um hidrocarboneto clorado que tem um ou mais anéis aromáticos. Embora sejam menos tóxicos (em termos de toxicidade aguda que provoca morte imediata) que outros organo-sintéticos, são também mais persistentes no corpo e no ambiente, causando efeitos patológicos no longo prazo. O agrotóxico organoclorado atua no sistema nervoso, interferindo nas transmissões dos impulsos nervosos. O famoso DDT faz parte deste grupo. 
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Agrotóxicos Organo-Sintéticos
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Primeiros Inseticidas Sintéticos
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 O Pioneiro: DDT
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DDT ( 1,1,1-tricloro-2,2-bis-p-clorofeniletano)
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 DDT nos dias atuais
 Combate à malária
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DDT: um exemplo a não seguir
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Atravessa o exoesqueleto quitinoso dos insetos, pouco absorvido pela pele.
A contaminação se dá pela inalação ou por alimentos contaminados.
São lipossolúveis, logo possuem absorção tecidual pelas vias digestiva e respiratória.
A lenta metabolização associada a grande lipossolubilidade gera acúmulo na cadeia alimentar e no tecido adiposo.
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DDT
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Atua no sistema nervoso central – alterações de comportamento, distúrbios sensoriais, do equilíbrio, da atividade da musculatura involuntária e depressão da respiração
Atua no equilíbrio sódio/potássio
Eliminado pela urina e pelo leite materno
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Atuação
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BIO MAGNIFICAÇÃO do DDT
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Resíduos na carne e leite dos animais
Restrições de outros países importadores
Recomendações da OMS
Em 1985 foi proibida a comercialização, uso e distribuição na agricultura, mas continuou a ser usado no controle de mosquitos e em situações de emergência na agricultura
A América do Sul foi o continente que mais usou DDT, Toxafeno e lindano
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Motivos
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1 - INSETICIDAS 
Combatem a insetos, larvas e formigas. Pertencem a 4 grupos químicos distintos.
Organoclorados: compostos à base de carbono com radicais de cloro. 
	Foram muito usados na agricultura, porém seu emprego tem sido cada vez mais restrito ou até proibido. 
	Ex: aldrin,BHC, DDT
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Inseticidas
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Inseticidas Organoclorados
Pouco hidrossolúveis
Muito lipossolúveis
Uso restrito ou proibido
Ex : aldrin, BHC, DDT...
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B) Organofosforados: 
compostos orgânicos derivados do H3PO4.
Biodegradáveis, são geralmente muito tóxicos para o ser humano e os vertebrados. São derivados de gases venenosos usados na 2a Guerra, conhecidos como gases de nervos (sarin, tabun, etc). 
Ex : malathion, parathion.
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Inseticidas
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Organofosforados: Toxicidade e Sintomas
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Inseticidas Organofosforados
Biodegradáveis
Muito tóxicos para os seres humanos e vertebrados
Derivados dos gases de nervos
Ex : malathion, parathion...
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Características gerais dos organofosforados
 São ésteres do ácido fosfórico
 Em geral, são solúveis
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Características gerais dos organofosforados
A maioria tem baixa presão de vapor
Se hidrolisam facilmente no meio alcalino
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Organofosforados
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Organofosforados
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Organofosforados
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Gás do nervo usado a II Guerra Mundial
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Cloro-fosforados: grupo químico dos agrotóxicos que possuem um éster de ácido fosfórico e outros ácidos à base de fósforo, que em um dos radicais da molécula possui também um ou mais átomos de cloro. Apresentam toxidez aguda (são capazes de provocar morte imediata) atuando sobre uma enzima fundamental do sistema nervoso (a colinesterase) e nas transmissões de impulsos nervosos.
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Cloro-fosforados
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Cloro-fosforados
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FOSFORADOS: grupo químico formado apenas por ésteres de ácido fosfórico e outros ácidos à base de fósforo. Em relação aos agrotóxicos clorados e carbamatos, os organofosforados são mais tóxicos (em termos de toxidade aguda), mas se degradam rapidamente e não
se acumulam nos tecidos gordurosos. Atua inibindo a ação da enzima colinesterase na transmissão dos impulsos nervosos.
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Fosforados
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fosforoamidatos
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fosforotioatos
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Toxicidade e implicações patológicas
Toxicidade
Potencial de risco da substância
Dose
Via de exposição
Tempo de exposição
Aplicações dos Organofosforados:
- Fins militares 
 - Fins industriais
Pesticidas
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C) Carbamatos: 
São derivados do H2NCOOH (ácido carbâmico).
São lipossolúveis e têm ação semelhante aos organofosforados, mas são menos tóxicos para os mamíferos. 
Alguns deles, no entanto, são muito tóxicos para insetos benéficos, como vespas e abelhas. 
Ex: carbaril, carbofuran, aldicarb
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Inseticidas
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D) PIRETRÓIDES:
São compostos sintéticos com estruturas semelhantes à piretrina, substância existente nas flores do Chrysantemum cinenarialfolium. Sua elevada atividade inseticida permite seu emprego em pequenas dosagens. São pouco tóxicos do ponto de vista agudo, mas podem provocar irritação dos olhos e mucosas, assim como manifestações alérgicas e crises asmáticas. Deve-se evitar o seu uso abusivo em ambientes domésticos, principalmente onde existem crianças. 
Ex : decis, SBP.
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Inseticidas
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2) FUNGICIDAS: 
Controlam as doenças fúngicas. Os principais grupos são: 
captan, hexaclorobenzeno, etileno-bis-ditiocarbamatos e trifenil estânico. 
Constituem um grande perigo ao meio ambiente, por serem produzidos a partir de princípios ativos à base de cobre e mercúrio.
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Fungicidas
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3) HERBICIDAS: 
Combatem ervas daninhas. 
Os principais são: paraquat, glifosato, pentaclorofenol, dinitrofenóis e os derivados do ácido fenoxiacético. 
Os derivados do ácido fenoxiacético constituem o principal componente do agente laranja (nome comercial: Tordon), usado como desfolhante na Guerra do Vietnã.
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Herbicidas
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	Em relação ao tempo de permanência de herbicidas no solo:
Herbicidas de AÇÃO PROLONGADA:
	Metoxi/clorotriazinas, Uréias, Uracilos, Picloran
Herbicidas de AÇÃO RÁPIDA:
	Metiotiotriazinas, uréias (linuron)
Herbicidas de AÇÃO CURTA:
	Carbamatos, tiocarbamatos, alfa-cloroacetamidas, ácidos fenoxiacéticos, dalapon
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Classificações
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uracilo
atrazina
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Herbicida de Ação Prolongada
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N- -metoxi-Nmetil- N´-3,4- diclorofenil –uréia - linuron
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Herbicida de Ação Rápida
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Agente laranja- 2,4-D; 2,4,5-T
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Herbicida
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Inseticidas
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Carbamatos: grupo químico dos agrotóxicos compostos por ésteres de ácido metilcarbônico ou dimetilcarbônico. Em relação aos pesticidas organoclorados e organofosforados, os carbamatos são considerados de toxicidade aguda média, sendo degradados rapidamente e não se acumulando nos tecidos gordurosos. Os carbamatos também atuam inibindo a ação da colinesterase na transmissão dos impulsos nervosos cerebrais. Muitos desses produtos foram proibidos em diversos países também em virtude de seu efeito altamente cancerígeno.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Carbamatos
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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS CARBAMATOS
São ésteres dos ácidos N-metil o N,N-dimetil carbâmicos
Baixa pressão de vapor
Se hidrolizan facilmente em meio alcalino e por ação da luz e do calor
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Inseticidas Carbamatos
Lipossolúveis
Menos tóxicos para os mamíferos
Alguns são tóxicos para vespas e abelhas
Ex : carbofuran, aldicarb...
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Chumbinho (ALBICARB)
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Guerra do Vietnã entre 1954 e 1975
Vietnã do Norte (Chineses e Soviéticos)
Vietnã do Sul (Norte-americanos)
Usaram os herbicidas desfolhantes (agente laranja) espalhados por aviões
Contaminaram águas do mar e rios e humanos que usavam a água
Intoxicação de animais terrestres e marinhos e insetos benéficos
Acompanhado de dioxina que é causador de deformações em recém-nascidos
Permanece no solo e na água por longo período
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Uso indiscriminado
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Agente Laranja
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Ácido 2,4-diclorofenóxiacético (2,4-D)
Ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético (2,4,5-T)
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Agente Laranja
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Aviões americanos despejaram mais de 50 milhões de litros do herbicida no Vietnã entre 1962 e 1971 como parte de uma estratégia de destruir as plantações de arroz que alimentavam o inimigo e remover a folhagem da mata que servia de abrigo.
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Agente Laranja
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Agente Laranja
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Vietnamitas Intoxicados
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Inseticidas Piretróides
Compostos sintéticos com estruturas semelhantes à piretrina
Elevada atividade inseticida
Pouco tóxicos
Ex : decis, SBP...
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Largamente usados na agricultura, horticultura, silvicultura e saúde pública
Atacam os canais de sódio dependentes de voltagem
São carrapaticidas e se ligam às gorduras
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Piretróides
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Pitretróides
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 OS MAIS USADOS HOJE
 PIRETRÓIDES
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A partir de 1985, foram proibidas a comercialização e a utilização de alguns agrotóxicos. 
Eles ficaram conhecidos como “os doze sujos” .
 QUÍMICA AMBIENTAL II
OS DOZE SUJOS
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Métodos Alternativos
Plasticultura – proteção da cultura co plástico, que atua como capa protetora contra elementos estranhos à lavoura
 Controle Biológico – regula o número de plantas e animais por seus inimigos naturais
 Método da Lua – usa as fases minguante e crescente, pois elas influenciam no desenvolvimento dos vegetais na agricultura. A gravidade e a luminosidade colaboram em conjunto nesse processo
Biotecnologia
 
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Métodos Alternativos
PLASTICULTURA
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A nicotina, extraída das folhas do fumo, é usada no combate aos pulgões em árvores frutíferas
CONTROLE BIOLÓGICO
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Métodos Alternativos
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Com o desenvolvimento da Biotecnologia aumentará a variedade e a eficácia dos agentes biológicos de controle.
No início da década de 80, a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia iniciou os trabalhos com microrganismos, buscando liderar projetos destinados a efetuar o controle biológico de pragas agrícolas. 
 Perspectivas
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O fungo Metarhizium anisopliae é utilizado no controle da cigarrinha em lavouras de cana-de-açúcar (bioinseticida).
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Métodos Alternativos
O USO DA BIOTECNOLOGIA
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Custo médio de tratamento utilizando defensivos químicos: R$160,00/ha 
Custo médio com controle biológico: R$40,00/ha 
Redução: R$ 120,00/ha 
COMPARAÇÃO DE CUSTOS
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As duas análises mais importantes ao se identificar os prováveis efeitos de produtos químicos no meio ambiente são ao impactos na saúde pública e no ambiente.
SAÚDE HUMANA:
	Avaliação do produto é feita através de testes toxicológicos agudos e crônicos, análise da dose diária aceitável e riscos decorrentes do uso do produto
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Impactos do uso na Agricultura
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A ação dos agrotóxicos pode provocar desde náuseas, tonteiras, dores de cabeça ou alergias até lesões renais e hepáticas, cânceres, alterações genéticas, doença de Parkinson etc. Essa ação pode ser sentida logo após o contato com o produto (os chamados efeitos agudos) ou após semanas/anos (são os efeitos crônicos) que, neste caso, muitas vezes requerem exames sofisticados para a sua identificação.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Sintomas
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Sintomas inespecíficos (dor de cabeça, vertigens, falta de apetite, falta de forças, nervosismo, dificuldade para dormir) presentes em diversas patologias, freqüentemente são as únicas manifestações da intoxicação por agrotóxicos, razão pela qual raramente se estabelece esta suspeita diagnóstica.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Sintomas
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Como agem os inseticidas
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Libertação da acetilcolina
As terminações nervosas colinérgicas possuem um grande número de pequenas vesículas aglomeradas junto à região sináptica da membrana celular que contêm no seu interior acetilcolina (neurotransmissor).
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Remoção da acetilcolina
Após a libertação da acetilcolina, a sua concentração na fenda sináptica diminui rapidamente
Esta é removida por acção da enzima acetilcolinesterase (ACh-E) → hidrólise da acetilcolina
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Ação dos organofosforados
Aumento dos níveis da acetilcolina na fenda sináptica 
Atuam indiretamente → ligam-se à acetilcolinesterase inibindo a hidrólise da acetilcolina
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TOXICOCINÉTICA DOS PLAGUICIDAS ORGANOFOSFORADOS E CARBAMATOS
DIGESTIVA
RESPIRATORIA
CUTÁNEA
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Ocorre no fígado. 
Podem produzir metabólitos mais tóxicos.
TOXICOCINÉTICA DOS PLAGUICIDAS ORGANOFOSFORADOS E CARBAMATOS
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Se efetua através de mecanismos de hidrólises, oxidação e conjugação
TOXICOCINÉTICA DOS PLAGUICIDAS ORGANOFOSFORADOS E CARBAMATOS
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AR EXPIRADO 
TOXICOCINÉTICA DOS PLAGUICIDAS ORGANOFOSFORADOS E CARBAMATOS
URINA
FEZES
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ESQUEMA DO PROCESO FISIOLÓGICO NEUROMUSCULAR DURANTE A ESTIMULAÇÃO
Fonte: Henao, H.S., Corey, O.G., Plaguicidas inhibidores de las colinesterasas. Serie Vigilancia 11, México; ECO OPS; 1991:22
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AChE
OH
ACETILCOLINA
COMPLEJO
ENZIMA-ACETILCOLINA
ENZIMA
ACETILADA
ÁCIDO ACÉTICO
CH3-COOH
COLINA
(CH3)2-N-CH2-CH2-OH
O
O
OH
C=O
CH3
CH3
H3C-N-CH2-CH2-O-C=O
CH3
+
CH3
H3C-N-CH2-CH2-O-C-O
CH3
HIDRÓLISE FISIOLÓGICA DA ACETILCOLINA
Fonte: Jeyaratnam J., Maroni M. Toxicology, 91(1994):17
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MECANISMO DE INIBIÇÃO DA ACETILCOLINESTERASE POR ORGANOCLORADOS
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MECANISMOS DE AÇÃO DE ORGANOFOSFORADOS
A INIBIÇÃO DAS COLINESTERASAS, COM A CONSEGUINTE ACUMULAÇÃO DE ACETILCOLINA É O MECANISMO FUNDAMENTAL PORÉM NÃO É O ÚNICO
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MECANISMOS DE AÇÃO DE ORGANOFOSFORADOS
A AÇÃO SE EXERCE SOBRE:
Colinesterase verdadera (presente en SNC, placa neuromuscular, gânglios autônomos e glóbulos vermelhos)
Butirilcolinesterasa ou pseudo-colinesterasa (presente en SN., páncreas, fígado, plasma)
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Parece dever-se a uma deterioração pré e pós-sináptico da transmissão neuro-muscular, motivado por prolongada inibição da acetilcolinesterasa na placa motora
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MECANISMOS DE AÇÃO DE ORGANOFOSFORADOS
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Processo
Libertam o grupo orgânico 
A restante molécula mantém-se ligada à ACh-E, por uma ligação covalente muito estável
Enzima fosforilada entra num processo de “envelhecimento”, que depende do organofosforado
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NO AMBIENTE:
A análise inclui o estudo é feito para entender o comportamento dele no ambiente. Os processos físico-quimicos e biológicos causam a degradação e o movimento do produto.
A avaliação risco/benefício definirá se um herbicida provocará dano antes, durante e após sua utilização.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Impactos do uso na Agricultura
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NO AMBIENTE:
Fatores que determinam o destino do herbicida no ambiente:
	Decomposição, volatização, a lixiviação, o arrastamento lateral, a solubilidade e o coeficiente de partição do produto, os processos de absorção e desorção, a retirada pelas plantas e microorganismos
Esses processos indicam a persistência, a degradação, a mobilidade e a bioacumulação desses produtos
	Outros fatores: Fórmula, aplicação e dose
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Impactos do uso na Agricultura
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A rápida degradação do produto e dos seus metabólitos indicam que provavelmente não haverá persistência.
Métodos: Fotoquímica, química e biológica
Importante analisar sedimentos, água (in situ – taxas e produtos da transformações oriundas da fotólise, hidrólise e biodegradação) e solo e investigar a presença de metabólitos (podem ser mais ou menos tóxicos) , além das condições de temperatura, pH, etc.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Decomposição
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Persistência é a habilidade que um composto apresenta em reter a integridade de sua molécula e sua características físicas, químicas e funcionais no ambiente no qual ele é transportado e distribuído após sua aplicação.
O inverso da persistência é a degradabilidade ou transformação química 
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Decomposição
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Afeta a distribuição entre o solo, a água
e o ar
A pressão de vapor obtida pela medida da volatilização do solo ou sistemas de água em lab. O tamanho da partícula, temperatura, umidade e interações com substratos são importantes na avaliação dos efeitos, na interpretação dos resultados.
Os compostos de maior pressão de vapor causa menos contaminação ambiental ( modo geral)
Volatilização é maior em regiões tropicais
Classificações:
Altamente voláteis: EPTC, trifluralina, Vernolate
Medianamente voláteis: 2,4-D, CIPC, IPC
Baixa volatibilidade: ureias, triazinas
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Volatilidade
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Influencia na mobilidade de um produto em um sistema ecológico.
Importante parâmetro para determinar o transporte e a distribuição no meio ambiente.
Pode afetar a adsorção, a desorção e a volatibilidade, bem como as transformações por hidrolise, fotólise, oxidação, redução e biodegradação.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Solubilidade em Água
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Baixa solubilidade: 
Simazina - 5 ppm
Lenacil - 6ppm
Média solubilidade: 
Atrazina – 33 ppm
Trifluralina -40ppm
Diuron - 42 ppm
Prometrina – 48 ppm
Cotoran - 90 ppm
Ametrina – 185 ppm
Alta solubilidade:
Picloran – 430 ppm
Propaclor 700 ppm
Terbacil – 710 ppm
Prometron – 750 ppm
Bromacil – 815 ppm
Dalapon- 500000 ppm
 QUÍMICA AMBIENTAL II
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dalapon
ametrina
picloran
 QUÍMICA AMBIENTAL II
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Importante para avaliar a probabilidade de retirada e distribuição de um produto dentro da biota. Indicador do potencial de bioacumulação em organismos vivos, em tecidos graxos.
A acumulação e o transporte de uma substância química em organismos vivos são governados pela polaridade, solubilidade em água, afinidade por tecidos graxos e pela natureza de ligação com os receptores biológicos.
O potencial de acumulação é fator importante na avaliação de risco para identificar produtos que podem ser transportados através da cadeia alimentar (em conjunto com dados de degradação).
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Coeficiente de Partição
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No ambiente aquático a acumulação pode se dar pela retirada do meio ambiente através das vias oral, percutânea, respiratória e da cadeia alimentar.
No ambiente terrestre ocorre a bioacumulação indireta, ou seja pela cadeia alimentar.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Fatores de Bioacumulação
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Atração física ou química de uma substância a uma superfície
Equilíbrio entre a substancia adsorvida pelas partículas coloidais do solo e a disponibilidade na solução do mesmo. Fica disponível para as plantas
A adsorção pode ser na superfície das partículas do solo ou ser interlaminar (Diquat e Paraquat) e sua liberação é mais difícil do que na superfície
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Absorção / Desorção
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Adsorção forte reduz a disponibilidade biológica, lixiviação e o movimento do produto na água, mas pode aumentar a resistência a degradação.
A adsorção é influenciada pelas propriedades químicas da molécula do produto e pelas propriedades do solo: tipo e quantidade de argila e matéria orgânica, superfície do solo, estrutura e pH, temperatura, umidade e concentração salina.
A adsorção pelos colóides do solo (matéria orgânica e argila) pode levar a sérios problemas ambientais no uso continuo de herbicidas.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Absorção / Desorção
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Podem ser transportados durante a erosão do solo para reservas de água, cujas condições podem não ser favoráveis para a degradação microbiológica
Se o herbicida for adsorvido pelo solo, será necessário aumentar a dose para produzir efeito. 
Informações sobre interações com humus e solo podem colaborar para o seu manejo, reduzindo possíveis problemas de arrastamento lateral e contaminação
A desorção influencia a lixiviação de um produto através do solo
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Absorção / Desorção
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Relacionada ao conteúdo de matéria orgânica ou argila, solubilidade do herbicida e a quantidade de água que se move através do perfil do solo
Quanto maior a solubilidade em água, maior a lixívia
Os herbicidas são transportados dentro do solo através da difusão do ar nos espaços do solo, difusão da água e fluxo descendente e ascendente de água. Água da chuva irrigação recebida e a intensidade e a freqüência de toda essa água
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Lixiviação
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As formas nas quais os produtos são formulados influenciam sua persistência. As formulações solúveis em água são mais rapidamente lavadas das plantas pela chuva quanto que os pós molháveis persistem por tempo maior demoram mais para serem absorvidos pelas plantas, são sujeitos à fotodecomposição e se volatilizam menos. Os grânulos e as micro-cápsulas são especificamente feitos para retardar a liberação e a quebra dos produtos.
No solo, a taxa de adsorção nas várias frações do solo, é inversamente proporcional ao tamanho da partícula do produto.
Os microencapsulados podem aumentar a persistência de um produto, mas podem localizar seus efeitos biológicos.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Tipos de Formulação
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A persistência de um determinado composto depende da forma pelo qual ele é aplicado. No curso do tempo, o aumento gradual na eficiência do equipamento para aplicação tem levado a um decréscimo correspondente na dose utilizada por unidade de área.
Na aplicação de produtos no solo, os tratamentos tem gradualmente progredido, de aplicações em área total, para aplicações localizadas; nas aplicações aéreas, arranjos mais eficientes têm possibilitado o uso de doses menores.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Forma de Aplicação
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Influencia os efeitos ambientais; todavia, a relação entre a dose e o efeito não é linear. Por exemplo, para que o efeito ambiental seja dobrado, um aumento na dose do produto de até uma ordem de magnitude pode ser necessário.
As características morfológicas e fisiológicas das plantas têm grande influência na distribuição, retenção e retirada dos produtos em seus tecidos.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Dose de Aplicação
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As plantas diferem grandemente em seu habitat, tamanho e características morfológicas; as estruturas que influenciam a distribuição, retenção e retirada dos produtos são: 
1) forma da planta
2) aspecto foliar
3) posição e densidade das folhas
4) superfície 
5) foliar e margens
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Estrutura da Planta
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As culturas crescem não somente na parte aérea, que providencia alimento para o homem e animais, mas também produz frutos, sementes e em muitos casos bulbos, rizomas e tubérculos. 
Há translocação de nutrientes da área foliar para a maioria desses órgãos e estudos com produtos radioativos têm mostrado que junto com o movimento de nutrientes há translocação de produtos químicos e que os órgãos de armazenamento podem conter mais resíduos de um produto que outras partes da planta. Todavia, a quantidade e o local de armazenamento de produtos variam de cultura para cultura.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Natureza da Cultura
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Os pesticidas que permanecem sobre a superfície dos órgãos da planta, podem desaparecer muito rapidamente através das diversas formas de ação dos agentes atmosféricos e a velocidade de penetração dentro das plantas afetando consideravelmente sua persistência; para muitos produtos
a facilidade de entrada nas plantas depende da molhabilidade da cutícula que modifica-se com a idade da planta e difere-se nas diferentes partes da mesma; normalmente as monocotiledôneas são menos "molháveis" que as dicotiledôneas.
No caso dos herbicidas, os mesmos podem penetrar na planta por via aquosa ou via lipofílica; a cutina é parcialmente lipofílica e parcialmente hidrofílica. Por outro lado, a pectina e a celulose são hidrofílicas; essas características são de grande importância na absorção dos herbicidas.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Facilidade de Penetração
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Os herbicidas polares seguem a via aquosa e penetram na camada cerosa através dos vãos ou ferimentos que as plantas apresentam, para logo passar aos discos cerosos da cutina e difundir-se na pectina e celulose.
Os herbicidas podem penetrar nas folhas, tanto na sua parte inferior corno na superior, sendo que a parte inferior é mais permeável.
Apesar da penetração ser feita através das cutículas e dos estômatos, novos estudos devem ser realizados para a elucidação completa deste fenômeno. Sabe-se, todavia, que a penetração do produto depende da planta em estudo, das condições ambientais (luz, umidade, estado dos estômatos), tipo de molécula do produto (polar e apolar) tipo de formulação e volume de água.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Facilidade de Penetração
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Está correlacionada com a facilidade com que os produtos penetram na planta e é influenciada por fatores ambientais como luz, temperatura e umidade.
Para produtos aplicados no solo, o tipo de solo tem grande influência na retirada do produto pelas plantas; por exemplo, a quantidade de dieldrin retirada pelas raízes de milho é inversamente proporcional à quantidade de matéria orgânica no solo.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Taxa de Retirada
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Alguns herbicidas foliares são considerados produtos de contacto, afetando somente os tecidos com os quais entram em contacto. Todavia, há produtos capazes de se movimentarem do local de aplicação para outras partes da planta; esse grupo inclui herbicidas tais como: Amitrole, Glifosate, Dalapon, 2,4D, 2,4,S-T e outros.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Translocação
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Os herbicidas podem ser translocados pelo simplasto ou pelo apoplasto. simplasto consiste das partes vivas da planta, que incluem o floema, as células vivas e o plasmodesma ou fibras do protoplasma.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Translocação
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O apoplasto consiste dos tecidos mortos e a água ao redor do simplasto, o qual inclui o xilema e as paredes celulares. Em geral, os herbicidas percorrem distâncias curtas por difusão, mas para que sejam verdadeiramente sistêmicos, devem mover-se no xilema ou no floema da planta. Alguns se translocam somente em um ou outro sistema, mas outros podem movem-se tanto no apoplasto como no simplasto. O 2,4D, Dalapon, Amitrole, Dicamba e Picloram movem-se na folhagem pelo simplasto junto com os açúcares.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Translocação
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Não há muita informação sobre o armazenamento de produtos químicos pelas plantas. 
Culturas como batata, beterraba, cenoura e outras, tem considerável afinidade por produtos químicos e retêm maior quantidade de resíduos nos órgãos armazenadores do que em outras partes da planta.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Armazenamento
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Os produtos químicos podem ser excretados dos vários órgãos da planta através da gutação das folhas e pelo exudatos das raízes.
A persistência de produtos químicos no solo é grandemente influenciada pelo tipo de solo no qual eles são aplicados e particularmente pelas características do solo como tamanho de partículas, conteúdo mineral e de matéria orgânica e concentração de íons hidrogênios.
O tempo residual de um composto depende, também, da atividade biológica do solo, uma vez que a degradação de muitos produtos é mediada por enzimas.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Excreção
Profa. Moníca Batista
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 QUÍMICA AMBIENTAL II
Rotas de Transporte e Destino
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Os solos podem ser classificados de acordo com a proporção de partículas minerais de diferentes tamanhos presentes. Os produtos químicos são rapidamente absorvidos pelas partículas do solo, o que aumenta a sua persistência. A forma através da qual o tamanho da partícula e estrutura influenciam a persistência no solo é complexa, porque a estrutura está intimamente ligada com a concentração de íons hidrogênio, matéria orgânica e conteúdo de argila.
A estrutura do solo afeta também a lixiviação dos compostos, porque o tamanho dos poros e a sua distribuição afetam o movimento da água através do solo; a umidade também afeta o grau de adsorção nas diversas frações do solo.
O efeito residual e a fitoxidade de herbicidas é influenciado pela compactação do solo; verifica-se que a residualidade da Trifluralina e da Atrazina foram aumentadas como resultado de uma compactação moderada e pesada de um solo arenoso.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Estrutura do Solo
Profa. Moníca Batista
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Pesquisadores têm obtido dados mostrando forte correlação entre a quantidade de argila nos solos e sua habilidade em prender e reter produtos químicos. A relação é complexa porque boa parte da argila está associada com a matéria orgânica nos colóides do solo; os vários mecanismos de adsorção dependem de inúmeros fatores como: configuração físico-química dos colóides, configuração físico-química do produto, constante de dissociação do produto, solubilidade em água do produto, também da molécula do produto, pH do solo, temperatura, potencial elétrico da superfície da argila, teor de umidade do solo, tipo de formulação do produto químico.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Conteúdo de Argila
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A quantidade de matéria orgânica em solos varia de menos de 1% a mais de 50%; e é extremamente importante na absorção de produtos químicos pelo solo e pesquisas têm mostrado forte correlação entre a persistência de compostos nos solos e a quantidade de matéria orgânica presente neles; da mesma forma há relação inversa entre a retirada de produtos pelas plantas e a quantidade de matéria orgânica do solo. A maior parte da matéria orgânica consiste de compostos húmicos, os quais possuem alta capacidade de troca catiônica.
Os compostos húmicos têm grupos funcionais como carboxil, amino e fenólicohidroxil, que constituem locais para a formação de pontes de hidrogênio com moléculas do produto químico; a matéria orgânica, de forma geral, tem maior superfície de contacto que as argilas e conseqüentemente, sua capacidade adsortiva é muito maior. 
As triazinas são mais fortemente adsorvidas que as uréias substituídas por diferentes tipos de ácido húmico; o tipo de ligação herbicida-ácido húmico também varia ocorrendo ligações mais fortes e duradouras na presença dos herbicidas triazínicos.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Conteúdo de Matéria Orgânica
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O pH tem efeitos complexos sobre a molécula dos compostos; ele pode afetar a estabilidade dos minerais de argila, a capacidade de troca iônica e a degradação química e microbiológica; a maioria das pesquisas indicam que os produtos químicos são menos adsorvidos e mais rapidamente degradados em solos alcalinos.
Em relação aos herbicidas, de modo geral, os Fenoxis, Picloran, Arnibem, Glifosate, Dalapon, TCA, são acidificantes, enquanto que o paraquat e as Triazinas são básicos e, conseqüentemente, mais adsorvidos.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
pH
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O tipo de mineral presente no solo está intimamente ligado com o tipo e a estrutura do solo e a estrutura dos minerais de argila depende de íons como alumínio, ferro, manganês, cromo, zinco e silício; os minerais podem agir cataliticamente e acelerar a decomposição de um determinado produto. A adsorção de paraquat e Diquat pelo ácido húmico aumenta conforme o cátion que satura o ácido. A ordem dos cátions é:
Al3+ < Fe3+ < Cu2+ < Ni2+ < Zn2+ < Co2+ < 
Mn2+ < H+ < Ca2+ < Mg2+
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Conteúdo de Íons Minerais
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Embora os compostos químicos possam ser decompostos no solo por ação puramente química, a degradação microbiológica tem importância muito grande. Embora existam casos específicos, onde um determinado microorganismo age somente sobre um determinado substrato, a ação é não-específica, e uma grande variedade de bactérias, fungos, actinomicetos e outros são capazes de degradar qualquer produto químico
A população de algumas espécies de microorganismos aumenta após aplicações
 QUÍMICA AMBIENTAL II
População Microbiana
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Repetidas de um mesmo produto no solo, mas ainda não se sabe claramente se esse aumento ocorre porque o produto representa urna fonte de alimento para eles, ou porque o produto elimina certas espécies competidoras
De forma geral, depois de aplicações sucessivas, de um herbicida, a população microbiana que utiliza o produto como alimento, aumenta, degradando-o cada vez com maior rapidez e encurtando sua permanência
 QUÍMICA AMBIENTAL II
População Microbiana
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A influência de fatores climáticos como temperatura, precipitação, radiação e ventos na degradação dos produtos químicos é bastante complexa, porque eles não somente afetam a maioria desses produtos e os fatores da planta e do solo, mas também, porque eles interagem um com os outros.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Fatores Ambinetais
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De forma geral, tem-se constatado na literatura aumentos na temperatura resultam na perda mais rápida da efetividade do produto; tais perdas podem ser devidas à perda física do produto pelas plantas e solo ou ao aceleramento do processo de degradação.
Altas temperaturas aumentam a taxa de volatilização de um produto na superfície do solo ou nas plantas, bem como sua solubilidade em água, tanto a atividade microbiana como animal, no solo, são dependentes da temperatura e assim em solos muito frios elas cessam.
O aumento da temperatura é normalmente causado pelo aumento da radiação e alteração na temperatura influencia grandemente outros fatores climáticos com os ventos e a precipitação.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Temperatura
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A influência das chuvas pode ser direta, devido aos efeitos mecânicos da precipitação sobre as plantas e pela lixiviação do produto através do solo ou indireta devido aos seus efeitos sobre o solo e a umidade do ar.
A umidade favorece a atividade microbiana no solo em solos secos, muitos microorganismos passam ao estágio de repouso e tornam-se inativos, praticamente paralisando a degradação do produto, em solos encharcados, a atividade microbiana é principalmente anaeróbica e favorece a decomposição da substância.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Precipitação / Umidade
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A água é uma molécula bastante polar e pode competir com os produtos químicos por sítios de adsorção nos colóides do solo. Em solos secos os compostos são firmemente absorvidos, enquanto que, em solos úmidos eles são liberados e mais rapidamente lixiviados e degradados, isto indica ser o processo reversível para muitos compostos.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Precipitação / Umidade
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A umidade alterada, resultante da precipitação, afeta a perda do produto de várias maneiras; ocorre menor volatilização na superfície das plantas, onde a umidade á alta, mas há maior abertura dos estômatos, ocasionando maior transporte dentro da planta, sendo que uma quantidade menor é perdida através de excreção foliar e gutação. A umidade do ar afeta a volatilização de um produto químico e também influencia a difusão desses produtos no solo.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Precipitação / Umidade
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A radiação aumenta a volatilização de grande número de produtos na superfície foliar. A retirada do produto da superfície da planta diminui a taxa de retirada dele por parte da planta, mas aumenta a translocação do composto. A luz ultra-violeta afeta uma série de produtos, como as piretrinas, que se decompõe ante sua presença.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Radiação
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O maior efeito dos ventos é sobre a volatilização na superfície da planta, causando contração dos estômatos e difusão através da superfície foliar.
 QUÍMICA AMBIENTAL II
Ventos
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PAHORMÔNIOS AMBIENTAIS: UM NOVO TIPO DE POLUIÇÃO ?
Sófocles Medeiros
Artigo publicado na coluna Vida&Ciência, do Jornal do Commercio, em 16/03/2001
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PARA CASA
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Perguntas ? 
Obrigada pela Atenção !!! 
mokbatista@ig.com.br 
(21) 9615-3361
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