Pesticidas organoclorados na água

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1. Pesticidas organoclorados na água
A utilização dos pesticidas na agricultura inicia-se na década de 1920, época em que eram pouco conhecidos
do ponto de vista toxicológico. Durante a Segunda Guerra Mundial foram utilizados como arma química,
tendo seu uso se expandido enormemente a partir de então, chegando a produção industrial mundial a
atingir dois milhões de toneladas de agrotóxicos por ano.
O grande emprego de pesticidas orgânicos na agricultura desde 1940 promoveu, além de colheitas com
qualidade, um aumento na produtividade possibilitando o atendimento da demanda alimentícia na maioria
dos países.
O consumo mundial de pesticidas cresceu entre os anos de 1950 – 1980, e o emprego, principalmente de
organoclorado entre os anos de 1950 – 1970, produziu acumulação de resíduos tóxicos em vários
ecossistemas, alcançando níveis tóxicos em organismos terrestres, como pássaros, mamíferos e também
organismos aquáticos, embora mais recentemente haja uma tendência de se reduzir o seu uso ou pelo
menos uma motivação para usar moléculas menos prejudiciais
Apesar dos benefícios que trazem os pesticidas, o problema de intoxicações por defensivos agrícolas
preocupa as autoridades, especialmente pelo fato de que essas intoxicações acontecem pela ingestão
gradativa destes produtos que contaminam a água, o solo e uma variedade de alimentos. O uso de muitos
destes compostos foi proibido devido à constatação do efeito cumulativo e prejudicial, que ocorre pela
transferência de pequenas quantidades ao longo das cadeias alimentares. Alguns autores classificaram os
pesticidas quanto a aplicação em:
 Os fungicidas, que são utilizados para destruir ou inibir a ação de fungos que atacam
geralmente as plantas, sendo muito comum na agricultura convencional a utilização de fungicidas sintéticos
e por ser um produto muito tóxico e perigoso, apresenta sérios riscos ao homem e ao meio ambiente.
 Os herbicidas, que são produtos utilizados para o controle de ervas daninhas, que se
inserem nas plantações, competindo por água, luz e nutrientes, reduzindo a colheita e a qualidade, servindo
também como habitat para pragas e doenças. O uso de herbicidas é eficaz com rápida ação e custos
mínimos, mas são todos tóxicos para os seres humanos, mesmo que em alguma escala.
 Os inseticidas, utilizados para eliminar insetos em geral, com ação expandida para larvas e
ovos principalmente. Este é o tipo mais comum e encontrado desde em residências e indústrias.
Os pesticidas também podem ser ainda classificados como: acaricidas (para o controle ácaros), bactericidas
(para o controle de bactérias), nematicidas (para o controle de nematóides), raticidas (para o controle de
ratos), formicidas (para controlar formigas), moluscicidas (papa o controle de moluscos), algicida (para o
controle de algas).
A classificação dos pesticidas quanto a toxicidade, segundo a OMS a classificação mais recomendada e
geralmente usada é baseada primeiramente na toxicidade aguda oral e dérmica para ratos, onde o valor de
Dose Letal (LD50) de um composto é o valor estimado da dose necessária em mg.kg-1 de peso corpóreo,
que irá causar morte em 50% dos animais na experimentação.
Tabela 1 - Classificação dos pesticidas quanto a toxicidade
Classe Classificação DL50 Rótulo
I Extremamente tóxica < = 1 mg/kg Vermelha
II Altamente tóxica 1 a 50 mg/kg Amarela
III moderadamente tóxica 50 a 500 mg/kg Azul
IV pouco tóxica 0,5 a 5 g/kg Verde
O emprego de pesticidas organoclorados, nas últimas décadas, tem produzido acumulação de resíduos
tóxicos em vários ecossistemas em todo mundo. A concentração destes compostos tem alcançado níveis
tóxicos em vários organismos terrestres, como pássaros e mamíferos, assim como em organismos
aquáticos. Os resíduos de pesticidas organoclorados têm-se tornado parte intrínseca dos ciclos biológicos,
geológicos e químicos da Terra e têm sido detectados no ar, água, solo, plantas, invertebrados marinhos.
Os pesticidas organoclorados são relativamente inertes e sua alta estabilidade está relacionada às ligações
carbono-cloro. Estes compostos são muito estudados devido à alta toxicidade, baixa biodegradabilidade e
biossolubilidade em tecido lipídico. Alguns destes compostos podem persistir por 15 a 20 anos no solo e
parte destes serem arrastados pelas chuvas (por lixiviação) para o interior dos cursos de água, que também
recebem estes compostos através de efluentes industriais, de esgotos, de sedimentos, da atmosfera e por
contaminação direta durante a aplicação.
Pesticidas organoclorados em água potável podem aumentar os riscos de ocorrência de câncer, bem como
causar danos no sistema nervoso, cardíaco, endócrino e reprodutivo. Como as águas superficiais são fontes
vitais de água potável, a qualidade da água tem recebido considerável atenção nas legislações ambientais.
Por exemplo, a União Européia (EU) preconiza que a concentração de pesticidas individuais em água
potável não deve exceder 0,1 mg/L. Os níveis máximos de contaminantes ("Maximum Contaminant Level,
MCL") têm sido estabelecidos pelo "Environmental Protection Agency (EPA)" para muitos pesticidas,
incluindo os organoclorados.
Alguns destes pesticidas incluem BHC, Dieldrin, Endosulfan (α e β), Endosulfan Sulfato, Aldrin, Heptaclor e
DDT. Abaixo estão as representações moleculares destes pesticidas organoclorados.
Dicloro-difenil-tricloroetano (DDT)
Hexaclorociclo-hexano (“BHC” Benzene Hexachloride)
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Aldrin (C12H8Cl6)
1,2,3,4,10,10-hexacloro-1,2,4α,5,8,8α-hexahidro-1,4-endo,exo-5,8-dimetanonaftalina
Dieldrin (C12H8Cl6O)
1,2,3,4,10,10-hexacloro-6,7-epoxi-1,4,4α,5,6,7,8,8α-octahidro-1,4-endo,exo-5,8-dimetanonaftalina
Endosulfan (C9H6Cl6O3S)
6,7,8,9,10,10-hexacloro-1,5,5a,6,9,9a,-hexahidro-6,9-metano-2,4,3-benzodioxatiepine-3-oxido
Heptaclor (C10H5Cl7)
1,4,5,6,7,8,8-Heptacloro-3a,4,7,7a-tetrahidro-4,7-metano-1H-indeno
1.1. Análise de pesticidas organoclorados
Para pesticidas organoclorados a análise pode ser feita através da cromatografia gasosa com detetor de
captura eletrónica (GC-ECD, Gas-Chromatography-Electron Capture Detector) após a extração em fase
sólida (SPE, Solid Phase Extraction) e concentração dos analitos.
Figura 1 - Cartuchos para a extração em fase sólida (SPE)
A concentração e a purificação dos analitos nas amostras de água através dos cartuchos SPE-C-18 como
adsorvente normalmente exigem alguns procedimentos:
 Condicionamento do cartucho com 2 x 5 mL de metanol a um fluxo de 10 mL/min.
 Condicionamento do cartucho com 10 mL de água desionizada a um fluxo de 10 mL/min.
 Inserção de 1000 mL de amostra de água no cartucho SPE, mantendo-se o fluxo a 10 mL/min.
 Lavagem do cartucho com 10 mL de água deionizada.
 Secagem do cartucho sob vácuo, por 20 min, para eliminar os traços de água.
 Eluição do cartucho com 5 mL de acetato de etila (sob vácuo).
 Eluição do cartucho com 5 mL de diclorometano (sob vácuo).
As alíquotas finais foram combinadas (10 mL de eluentes), concentradas por fluxo de N2 à secura e seu
volume ajustado com 1 mL de n-hexano sendo, em seguida, submetidas à análise por GC-ECD.
Figura 2 - Cromatógrafo gasoso com detetor de captura eletrónica