Ocorrência de agrotóxicos em águas rurais e bioacumulados em biofilmes epilíticos do Rio Grande do Sul

• Main Author: Lima, José Augusto Monteiro de Castro
• Other Authors: Santos, Danilo Rheinheimer dos
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2017
• Subjects: Uso do solo; Agrotóxico; Monitoramento; Biofilme; Pesticide; Water quality; Biofilm; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/11331

In Brazil, agricultural activities have a high potential for contamination of water resources, especially by pesticides use. This potential is highest in river basins where agriculture is developed out of agricultural aptitude and without adequate land use planning. However, the severity of this context has been disregarded for two reasons: i. by the understanding that no-tillage system (SPD), as adopted in Rio Grande do Sul, is effective in controlling pollution; and ii. due to technical limitations and/or absence of hydrographic basin monitoring systems. Recently, the development of POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) and use of epilithic biofilms has sought to improve monitoring systems. However, neither POCIS was tested in Brazilian tropical conditions, nor biofilms were used in agrochemical monitoring. In this context, this doctorate thesis aims to monitor the presence of active pesticides in river waters of river basin in state of Rio Grande do Sul (RS). Monitoring was performed in the Guaporé River Basin because it was representative of use conditions and management of the physiographic region of Plateau–RS. Same was done by three sampling methods: active sampling, passive sampling with POCIS and passive sampling with biofilms, at 08 points under the influence of SPD, 09 points in conventional planting areas and 1 point in forest area. In the three sampling methodologies the occurrence and concentration of pesticides, associated or not with the systems of use and management practiced in the basin, were verified. In active sampling, 11 active ingredients were detected from the 79 analysis. This methodology was unable to detect the active ingradients of high polarity (2,4-D) and those of lower polarity epoxiconazole and tebuconazole and presented no statistical difference between management systems. The adoption of POCIS in less frequent frequency of use and application, allowed the detection of compounds that had not been detected in the active sampling, besides increasing the frequency of detection of each active ingradient. The management systems were differentiated by the higher concentration of fungicides, epoxiconazole and tebuconazole, used in soybean crops in SPD. Sampling using epilite biofilms detected a greater number of active ingradients in the Guaporé River Basin, and the frequency of detection of each pesticide was higher than the other sampling methodologies. Regarding land use and management systems, biofilms confirmed that the main difference between them is related to the higher concentration of fungicides in areas under SPD. In three monitoring systems it was verified that all the points sampled, regardless of the system of use and management, are contaminated by agrochemicals, even the forest area. In addition, the highest concentrations of agrochemicals in the Guaporé river system are located on its main river and follow the flow direction of water. Epilithic biofilms were more promising to detect contamination than the active and POCIS sampling techniques, since they captured active pesticides indistinctly from their polarizations, even in the period of less application. === No Brasil as atividades agrícolas apresentam elevado potencial de contaminação dos recursos hídricos, em especial pelo uso de agrotóxicos. Esse potencial é mais elevado nas bacias hidrográficas nas quais a agricultura é desenvolvida fora da aptidão agrícola e sem o adequado ordenamento do uso do solo. A gravidade desse contexto tem sido desconsiderada por dois motivos: (i) pela compreensão de que o sistema plantio direto (SPD), tal como adotado no Rio Grande do Sul é eficaz no controle da poluição, e (ii) pelas limitações técnicas e/ou ausência do sistema de monitoramento das águas em bacias hidrográficas. Recentemente, o desenvolvimento de amostradores passivos POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) e a adoção dos biofilmes epilíticos têm buscado aprimorar os sistemas de monitoramento. Porém, nem o POCIS foi experimentado nas condições tropicais brasileiras, nem tão pouco os biofilmes foram utilizados no monitoramento de agrotóxicos. Nesse contexto, a presente tese de doutorado visa monitorar a presença de princípios ativos de agrotóxicos nas águas da rede fluvial de uma bacia hidrográfica rural do Estado do Rio Grande do Sul (RS). O monitoramento foi executado na bacia do Rio Guaporé por ser representativa das condições de uso e manejo da região fisiográfica do Planalto – RS em duas épocas (primavera e outono). Foram utilizados três métodos de amostragem: amostragem ativa, amostragem passiva com POCIS e amostragem passiva com biofilmes. Foram selecionados 18 pontos de amostragem em função do uso e manejo do solo, desde áreas com maior até menor proporção de lavouras. Nas três metodologias de amostragem verificou-se a ocorrência e concentração dos agrotóxicos, associados ou não aos sistemas de uso e manejo praticados na bacia. Na amostragem ativa foram detectados 11 princípios ativos dos 79 analisados. Essa metodologia foi incapaz de detectar os princípios ativos de polaridades extremas, tais como 2,4-D, epoxiconazol e tebuconazol, e não apresentou diferença estatística entre as regiões Norte e Sul da bacia hidrográfica. A utilização do POCIS, na época de menor frequência de uso e aplicação de agrotóxicos, possibilitou a detecção de compostos que não tinham sido detectados na amostragem ativa, além de aumentar a frequência de detecção dos princípios ativos. Os sistemas de manejo foram diferenciados pela maior concentração dos fungicidas epoxiconazol e tebuconazol utilizados nas lavouras de soja sob plantio direto na região Norte. Já a amostragem utilizando biofilmes epilíticos detectou maior número de princípios ativos (n = 21) na bacia do Rio Guaporé. A frequência de detecção dos princípios ativos foi maior com biofilmes do que com amostragem ativa e via POCIS. Quanto aos sistemas de uso e manejo do solo, os biofilmes ratificaram que a principal diferença entre eles está relacionada à maior concentração de fungicidas na região Norte. Nos três sistemas de monitoramento verificou-se que todos os pontos amostrados, independente do sistema de uso e manejo, estão contaminados por agrotóxicos, mesmo na área de floresta revegetada. Além disso, as maiores concentrações de agrotóxicos na rede fluvial do Guaporé estão localizadas no seu rio principal e seguem o sentido do fluxo da água. Os biofilmes epilíticos foram mais promissores em detectar a contaminação do que a técnica da amostragem ativa e amostragem passiva via POCIS, visto que captaram princípios ativos de agrotóxicos indistintamente das suas polaridades, mesmo no período de menor utilização de agrotóxicos na bacia hidrográfica.