ÁREA: Ambiental
TÍTULO: INFLUÊNCIA DO pH E DAS PROPRIEDADES QUÍMICAS DE HERBICIDAS IÔNICOS E NÃO-IÔNICO SOBRE ADSORÇÃO EM LATOSSOLOS
AUTORES: LOBO, I. (UEL) ; MOURIÑO, R. O. (UEL) ; ALMEIDA, F. A. S. (UEL) ; ANDRADE, S. R.C. (UEL)
RESUMO: Foram estudados os efeitos das propriedades de dois Latossolos sobre a adsorção dos herbicidas iônicos 2,4-D e Atrazina, e Alachor (não-iônico). A adsorção foi estudada correlacionando a capacidade de adsorção com as propriedades dos solos e a estrutura química dos herbicidas. A adsorção foi determinada em diferentes valores de pH e as análises dos herbicidas por CLAE. O Latossolo mais argiloso apresentou maior área superficial (85,2 m2g-1), CTC (11,9 cmolc/kg), pH (4,38), material orgânica (1,58%), PCZ (4,38) e maior teor de caulinita e menor de óxidos. Os herbicidas apresentaram diferentes adsorções, nas três condições de pH, sugerindo influência sobre a ionização dos herbicidas e a carga elétrica superficial dos solos. O solo mais argiloso apresentou maior adsorção nos três pHs.
PALAVRAS CHAVES: herbicidas, adsorção, latossolos
INTRODUÇÃO: O escoamento superficial e lixiviação de herbicidas têm ocasionado um sério problema ambiental, devido a contaminação de águas superficiais e subterrâneas. A adsorção é um dos processos que afetam a interação entre o herbicida e o solo (SPARK & SWIFT, 2002). Os solos tropicais apresentam frequentemente baixos teores de matéria orgânica e altos de caulinita e óxidos de ferro e alumínio (UEHARA & GILMAN, 1981). O pH no qual a carga total das partículas é zero é chamado de ponto de carga zero (PCZ). Se o pH for maior que o PCZ, a carga líquida do solo será negativa e reterá cátions.A proporção das formas neutra e ionizada de um composto é controlada pelo pH do solo em relação ao pka da molécula. Há uma tendência geral dos compostos aniônicos serem mais adsorvidos em solos que apresentam maiores teores de óxidos e menos adsorvidos em solos com maiores teores de matéria orgânica (DUBUS et al., 2001). Um aumento na adsorção com a diminuição do pH tem sido observado em vários estudos de adsorção de ácidos fracos (SHIMIZU et al, 1992). O 2,4-D é um herbicida do grupo fenoxiacético, com um grupo carboxílico, polar e fracamente ácida (pKa= 2,7), que quando ionizada forma a espécie aniônica (VIEIRA et al., 1998) (Tab.1). Atrazina pertence ao grupo químico das triazinas, molécula pouco polar, de caráter básico. Alachlor, pertence ao grupo químico das acetanilidas. A adsorção de pesticidas em solos tem sido expressa em termos do coeficiente de distribuição (Kd) (PIASAROLO, 2006). Quanto menor o valor de Kd, maior o potencial de lixiviação. A fim de avaliar o comportamento de herbicidas em solos com carga variável, a adsorção dos herbicidas (2,4-D, Atrazina e Alachlor) foi correlacionada com as propriedades de dois latossolos e a com a estrutura química dos compostos.
MATERIAL E MÉTODOS: SOLOS: As amostras de solo (Latossolo Vermelho acriférrico (LVI) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVII), respectivamente) foram coletadas no estado do Paraná, nos municípios de Jaguapitã e Londrina (IAPAR), sob cultivo de café. O Latossolo LVII, de textura muito argilosa apresentou maiores valores de superfície específica, matéria orgânica, CTC, PCZ, pH, saturação por bases e diferente mineralogia (maior % de caulinita e menor de óxidos) (Tab. 2). As amostras foram secas ao ar, trituradas, peneiradas (2,0 mm) e estocadas a temperatura ambiente. ANÁLISE:Os herbicidas foram analisados por CLAE (SHIMADZU-UV/Vis com arranjo de diodo - SPD-M10A), coluna ODS-MetaSil 5µ (MetaChem), de 25cm x 0,46cm e pré-coluna similar. Condições da análise: 2,4-D: metanol-água-ácido acético (50:50:1,5), fluxo 1,0 mL/min, a 40°C e 230 nm; Atrazina: metanol-tampão fosfato (pH=7,2) (60:40), fluxo 1,0 mL/min, 40°C e 220 nm e Alachlor: Acetonitrila-tampão fosfato (pH=7,2) (50:50), fluxo de 0,8 mL/min, 40°C e 210 nm. Os padrões dos herbicidas 2,4-D (99,23%), Atrazina (98,23%) e Alachlor (98,48%) foram cedidos pela Milênia Agro-Ciências S/A. ADSORÇÃO: Agitação de 2,000 g de solo seco ao ar por 24 horas com 5 mL de solução de cloreto de cálcio (CaCl2) a 0,01M, solução de herbicida (1,00 mg/L em metanol) e água até 10 mL. No equilíbrio, após 24 horas de agitação, centrifugou-se a 2000 rpm/10 min. e determinou-se a quantidade de herbicida adsorvido em 1,00 mL do sobrenadante. A diferença entre a concentração inicial e a concentração de equilíbrio na solução foi assumida como a quantidade de herbicida adsorvida no solo. As análises do branco foram realizadas, concomitantemente, em triplicata, nas mesmas condições, sem adição do solo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: 2,4-D: Para ambos os solos, os maiores valores de Kd foram obtidos para pH próximo do PCZ. As formas aniônicas das moléculas ácidas são pouco adsorvidas ou fracamente retidas na matéria orgânica do solo ou em minerais com carga permanente (SPOSITO, 1989) e ácidos fracos têm sido detectados em águas superficiais e subterrâneas na Europa (DUBUS et al., 2001). A adsorção do 2,4-D foi semelhante aos solos temperados, menor em pH mais elevado do que em pH próximo ao PCZ, devido a maior repulsão eletrostática entre o herbicida (predominância da forma aniônica) e as partículas do solo (carga líquida negativa, também adquirida pelos óxidos em pH maior que o PCZ). Atrazina: Apresentou baixa adsorção por ambos os solos, mas maior quanto menor o pH (Tab.3). Este apresentou maior adsorção em pH<PCZ e menor em pH mais alto, sendo maiores no solo muito argiloso. Apesar da diminuição da carga liquida negativa do solo à medida que o pH diminui, a razão entre as formas catiônica e neutra aumenta, elevando adsorção da espécie catiônica às superfícies com cargas negativas. Houve maior adsorção da Atrazina devido a menor presença de óxidos, e maior de matéria orgânica. Em pH>PCZ, observou-se menor adsorção da Atrazina. Nesse pH, a carga líquida negativa do solo aumenta, e uma fração maior da forma catiônica é convertida para a forma neutra, reduzindo a adsorção da Atrazina. Alachlor: Para compostos não-iônicos, o principal mecanismo proposto para a sua sorção em solos é a partição hidrofóbica (PIASAROLO, 2006). Aqui, também ocorreu maior adsorção do Alachlor ao solo mais argiloso, e maior adsorção em pH<PCZ, que pode ser explicada pela polarizabilidade da molécula, com grupamentos éter e amida substituída, sendo preferencialmente adsorvido em cargas positivas.
CONCLUSÕES: Os valores de kd para os três herbicidas indicaram maior adsorção no solo com maior teor de argila, o qual possui maior superfície específica, CTC e matéria orgânica. Isto pode indicar que as propriedades físicas, químicas e mineralógicas dos solos estudados são fatores mais importantes na adsorção dos herbicidas do que propriamente a diferença estrutural dos dois herbicidas. Para ambos os solos o 2,4-D apresentou maior adsorção em pH próximo ao PCZ e menor em pH maior que PCZ. O pH apresentou influência na adsorção do 2,4-D, devido a maior ou menor ionização do herbicida. A adsorção da atrazina foi menor do que o herbicida ácido 2,4-D, nos dois latossolos, com exceção do solo com menor teor de argila na condição de pH menor que o PCZ.
AGRADECIMENTOS: Fundação Araucária
Universidade Estadual de Londrina
Milênia Agro-Ciências S/A
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DUBUS, I. G.; BARRIUSO, E.; CALVET, R. 2001. Sorption of weak organic acids in soils: clofencet, 2,4-D and salicylic acid. Chemosphere, 45: 767-774.
PIASAROLO, L. Influência da polaridade de pesticidas não-iônicos sobre sua sorção em um latossolo. Dissertação de mestrado – Programa de Pós-Graduação em Agronomia – Universidade de Lavras. 2006.
PRATA, F.; LAVORENTI, A.; VANDERBORGHT, J.; BURAUEL, P.; VEREECKEN, H. 2003. Miscible Displacement, Sorption and Desorption of Atrazine in a Brazilian Oxisol. Vadose Zone Journal, 2: 728-738.
SHIMIZU, Y.; YAMAZAKI, S.; TERASHIMA, T. 1992. Sorption of anionic pentachlorophenol in aquatic environments: the effects of pH. Water Science Technology, 11: 41-48.
SPARK, K.M.; SWIFT, R.S. 2002. Effect of soil composition and dissolved organic matter on pesticide sorption. The Science of the Total Environment, 298: 147–161.
SPOSITO, G. Chemistry of Soils. Oxford University Press, NY, 1989.
UEHARA, G.; GILMAN, G. The Mineralogy, Chemistry and Physics of Tropical Soils with Variable Charge Clays, 1981.
VIEIRA, M.E.; PRADO, A.G.S.; LANDGRAF, M.D.; REZENDE, M.O.O. 1999. Estudo da adsorção/dessorção do ácido 2,4 diclorofenoxiacético (2,4-D) em solo na ausência e presença de matéria orgânica. Química Nova, 22: 305-308.
