Destino e transporte de fipronil e 2,4-D no ambiente durante o manejo de cana-de-açúcar e pastagens [recurso eletrônico]
Bianca Veloso Goulart.
TESE
Português
T/UNICAMP G729d
[Fate and transport of fipronil and 2,4-D in the environment during the management of sugarcane and pastures]
Campinas, SP : [s.n.], 2023.
1 recurso online (179 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Cassiana Carolina Montagner
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química
Resumo: O Brasil se destaca no setor agrícola mundial como o maior produtor de cana-de-açúcar. Um dos fatores que auxilia na manutenção do cultivo, é o uso de agrotóxicos; entretanto, a aplicação contínua desses compostos pode resultar em efeitos nocivos ao meio ambiente. O objetivo desse estudo foi...
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Resumo: O Brasil se destaca no setor agrícola mundial como o maior produtor de cana-de-açúcar. Um dos fatores que auxilia na manutenção do cultivo, é o uso de agrotóxicos; entretanto, a aplicação contínua desses compostos pode resultar em efeitos nocivos ao meio ambiente. O objetivo desse estudo foi determinar a dinâmica do herbicida 2,4-D e do inseticida fipronil na água e no solo durante o manejo convencional brasileiro de cana-de-açúcar e pastagens a partir da elucidação do transporte, dissipação e destino deles após aplicação empregando sistemas de mesocosmos. Os analitos foram extraídos da matriz solo/sedimento por extração sólido-líquido e da água, por extração em fase sólida. A quantificação foi realizada por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS/MS). Em um cenário de aplicação controlada, fipronil (F), 2,4-D (D) e vinhaça (V) isolados e em mistura (2,4-D + fipronil (M) e 2,4-D + fipronil + vinhaça (MV)) foram aplicados em sistemas de mesocosmos (1500 L) e monitorados por 150 dias. A dissipação dos agrotóxicos foi influenciada pela composição química dos mesocosmos e o tempo de meia vida (t1/2) estimado nesses sistemas para o 2,4-D e fipronil foi de 9,4 a 43,0 dias e de 6,6 a 35,0 dias, respectivamente. A dissipação do 2,4-D e fipronil nos sistemas aquáticos resultou na deposição desses compostos no sedimento com concentrações máximas de 228 e 44 µg kg-1, respectivamente. Em um cenário de aplicação real, a dinâmica dos agrotóxicos nas matrizes solo, água (mesocosmos) e sedimento durante o manejo de pastagem intensiva e de cana-de-açúcar em uma fazenda experimental foi avaliada por 24 meses. A concentração de 2,4-D e fipronil no solo após aplicação na área de plantio de cana-de-açúcar variou de 94 a 652 µg kg-1 e de 13 a 82 µg kg-1, respectivamente. Na área de pastagem intensiva a concentração de 2,4-D no solo foi inferior a determinada na área de cultivo de cana-de-açúcar. A dinâmica desses compostos no ambiente resultou na redução de sua concentração no solo e foi observada a formação dos produtos de degradação fipronil sulfeto e fipronil sulfona a partir de 7 dias. Após a aplicação dos agrotóxicos no solo nas áreas de cultivo de cana-de-açúcar e pastagem intensiva houve o aumento na concentração desses compostos nos sistemas aquáticos, devido ao transporte superficial dos agrotóxicos após ocorrência de chuvas. A avaliação do risco foi realizada e há potencial risco à organismos aquáticos expostos aos cenários de contaminação avaliados. No estudo em semi-campo o quociente de risco (QR) para o fipronil e 2,4-D foi de 1,3 a 72.000 e de 0,1 a 6.102, respectivamente. No cenário de aplicação real, o QR para o herbicida 2,4-D foi maior que 1,0 somente nos períodos pós-aplicação, enquanto para o fipronil o QR foi maior que 1,0 em 96% das amostras coletadas durante o manejo. Com base nos resultados obtidos, a dinâmica do 2,4-D e fipronil durante o manejo convencional de cana-de-açúcar e pastagens resultou na contaminação de corpos hídricos próximos a área de cultivo e consequente potencial risco a vida aquática
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Abstract: Brazil stands out in the world agricultural sector as the largest producer of sugarcane. While pesticides have helped to improve food quality and quantity, the continuous increase in usage has raised concerns over the unintended negative environmental impacts they introduce. The objective...
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Abstract: Brazil stands out in the world agricultural sector as the largest producer of sugarcane. While pesticides have helped to improve food quality and quantity, the continuous increase in usage has raised concerns over the unintended negative environmental impacts they introduce. The objective of this work was to determine the dynamics of the herbicide 2,4-D and the insecticide fipronil in the water and soil during the Brazilian conventional management of sugarcane and pastures based on the elucidation of their transport, dissipation and fate after application employing mesocosmos systems. Target pesticides were extracted from sediment/soil by solid-liquid extraction (SLE) and from water by solid-phase extraction (SPE). The analyses were performed on a liquid chromatograph coupled with a mass spectrometer (LC-MS/MS). In a controlled application scenario, Fipronil (F), 2,4-D (D) and vinasse (V) alone and in the mixture (2,4-D + fipronil (M) and 2,4-D + fipronil + vinasse (MV)) were applied in mesocosm systems (1500 L) and the experimental systems were monitored for 150 days. The dissipation of pesticides was influenced by the chemical composition of the mesocosms. The estimated half-life (t1/2) of 2,4-D and fipronil was from 9.4 to 43.0 days and 6.6 to 35.0 days, respectively. The dynamics of pesticides in mesocosm waters resulted in the deposition of these compounds in the sediment with maximum concentrations of 228 and 44 µg kg-1, respectively. In a real application scenario, the dynamics of pesticides in soil, water (mesocosmos) and sediment matrices during intensive pasture and sugarcane management in an experimental farm was evaluated for 24 months. The concentration of 2,4-D and fipronil in the soil after application in the sugarcane crops ranged from 94 to 652 µg kg-1 and from 13 to 82 µg kg-1, respectively. In the intensive pasture area, the concentration of 2,4-D in the soil was lower than that determined in the sugarcane crops. The dynamics of these compounds in the environment resulted in the reduction of their concentration in the soil and the formation of degradation products fipronil sulfide and fipronil sulfone was observed after 7 days. After the application of pesticides to the soil in areas of sugarcane crops and intensive pasture, there was an increase in the concentration of these compounds in aquatic systems, due to the superficial transport of pesticides after rainfall. The risk assessment was carried out and there is a potential risk to aquatic organisms exposed to the evaluated contamination scenarios. In the semi-field study the risk quotient (RQ) for fipronil and 2,4-D ranged from 1.3 to 72,000 and from 0.1 to 6,102, respectively. In the real application scenario, the RQ for the 2,4-D herbicide was greater than 1.0 only in the post-application periods, while for fipronil the RQ was greater than 1.0 in 96% of the samples collected during management. Based on the results obtained, the dynamics of 2,4-D and fipronil during the conventional management of sugarcane and pastures resulted in the contamination of water bodies close to the cultivation area and consequently potential risk to aquatic life
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Montagner, Cassiana Carolina, 1981-
Orientador
Fostier, Anne Hélène, 1960-
Avaliador
Umbuzeiro, Gisela de Aragão, 1957-
Avaliador
Schnitzler, Danielle Caroline
Avaliador
Espíndola, Evaldo Luíz Gaeta
Avaliador
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