Sorção-dessorção do fungicida clorotalonil em solos com diferentes teores de matéria orgânica

Regitano, J. B.; Prata, F.; Dias, N. M. P.; Lavorenti, A.; Tornisielo, V. L.

doi:10.1590/S0100-06832002000100028

Resumos

A cinética e a sorção de pesticidas em solos permitem predizer a velocidade com que esta reação atinge o equilíbrio e investigar os possíveis mecanismos envolvidos durante a reação. Portanto, esses processos são fundamentais para que se possa compreender o destino dos pesticidas no solo. Este trabalho teve por objetivo estudar a sorção e a cinética do fungicida clorotalonil em cinco solos com diferentes teores de matéria orgânica do estado de São Paulo: Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj) e Gleissolo (G). Nestes estudos, foi utilizado traçador radioativo, ou seja, 14C-clorotalonil, e a radioatividade foi detectada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25±2ºC), em ambiente escuro. O ensaio de cinética constou de oito períodos de equilíbrio: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 24,0h; sendo que nas amostras que atingiram equilíbrio (24h) foram realizados os testes de dessorção, em quatro etapas subseqüentes. Nos estudos de isotermas de sorção, as concentrações de clorotalonil empregadas situaram-se entre 0,05 e 0,76µgmL-1. O modelo matemático de Elovich foi ajustado aos resultados do estudo de cinética e o modelo de Freundlich foi ajustado aos resultados do estudo de isoterma de sorção. Observou-se elevada sorção de clorotalonil nos solos estudados, exceto no solo arenoso com baixo teor de matéria orgânica (RQo). A sorção do clorotalonil relacionou-se positivamente com a matéria orgânica do solo. A cinética de sorção desse fungicida envolveu duas fases, uma imediata, de maior relevância quantitativa, e outra mais lenta. Esses resultados mostram que uma pequena fração do clorotalonil aplicado ao solo estaria disponível para ser lixiviado ao lençol freático, mas atenção especial é necessária quando ele é aplicado em solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica. Além do que, a fração do fungicida sorvida na fase lenta também pode ser facilmente dessorvida à solução do solo.

cinética; pesticida; resíduo ligado; organoclorados; retenção

Pesticide kinetics and sorption allow to predict the equilibrium time of the reaction and to speculate over the reaction mechanisms involved.Therefore, their study is fundamental to understand the environmental fate of pesticides.The aim of this research was to evaluate the sorption and kinetics of the fungicide chlorothalonil in five distinct soils with different organic matter contents of the state of São Paulo (Brazil): Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj), and Gleissolo (G).The experiments were performed with a radiolabeled tracer, i.e., 14C-chlorothalonil, with radioactivity being measured by liquid scintillation spectrometry.The experiments were carried out under controlled laboratory conditions (25±2ºC), in a dark room. Kinetics was evaluated for 8 equilibrium periods: 0; 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 8.0; 12.0 and 24.0h. Desorption was performed in the samples equilibrated for 24hours, in 4steps. For sorption isotherm studies, the concentrations of chlorothalonil ranged from 0.05 to 0.76µgmL-1.The Elovich equation was fitted to the kinetics data whereas the Freundlich equation was fitted to the sorption isotherm studies.Chlorothalonil was highly sorbed to soils, except for the sandy soil with low organic matter content (RQo).Sorption was positively related to soil organic matter content.Moreover, sorption reaction occurred in two phases: a very fast phase occurring in the first few minutes responsible for most of the sorption, followed by a slow phase.The results show that a small fraction of the applied chlorothalonil would be available for groundwater leaching, but special attention is needed when it is applied to sandy soils with low organic matter content.Furthermore, chlorothalonil sorbed during the slow phase may be easily desorbed to the soil solution.

kinetics; pesticide; bound residues; organochlorines; retention

SEÇÃO IX - POLUIÇÃO DO SOLO E QUALIDADE AMBIENTAL

J. B. Regitano^I; F. Prata^II; N. M. P. Dias^III; A. Lavorenti^IV; V. L. Tornisielo^I

^IPesquisador Científico do CENA, Universidade de São Paulo - USP. Av. Centenário303, Caixa Postal96, CEP 13400-970 Piracicaba (SP). E-mail: regitano@cena.usp.br

^IIDoutorando em Solos e Nutrição de Plantas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP. Bolsista FAPESP

^IIIDoutoranda em Ciências, CENA/USP

^IVProfessor Associado do Departamento de Ciências Exatas, ESALQ/USP

RESUMO

A cinética e a sorção de pesticidas em solos permitem predizer a velocidade com que esta reação atinge o equilíbrio e investigar os possíveis mecanismos envolvidos durante a reação. Portanto, esses processos são fundamentais para que se possa compreender o destino dos pesticidas no solo. Este trabalho teve por objetivo estudar a sorção e a cinética do fungicida clorotalonil em cinco solos com diferentes teores de matéria orgânica do estado de São Paulo: Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj) e Gleissolo (G). Nestes estudos, foi utilizado traçador radioativo, ou seja, ¹⁴C-clorotalonil, e a radioatividade foi detectada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25±2ºC), em ambiente escuro. O ensaio de cinética constou de oito períodos de equilíbrio: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 24,0h; sendo que nas amostras que atingiram equilíbrio (24h) foram realizados os testes de dessorção, em quatro etapas subseqüentes. Nos estudos de isotermas de sorção, as concentrações de clorotalonil empregadas situaram-se entre 0,05 e 0,76µgmL^-1. O modelo matemático de Elovich foi ajustado aos resultados do estudo de cinética e o modelo de Freundlich foi ajustado aos resultados do estudo de isoterma de sorção. Observou-se elevada sorção de clorotalonil nos solos estudados, exceto no solo arenoso com baixo teor de matéria orgânica (RQo). A sorção do clorotalonil relacionou-se positivamente com a matéria orgânica do solo. A cinética de sorção desse fungicida envolveu duas fases, uma imediata, de maior relevância quantitativa, e outra mais lenta. Esses resultados mostram que uma pequena fração do clorotalonil aplicado ao solo estaria disponível para ser lixiviado ao lençol freático, mas atenção especial é necessária quando ele é aplicado em solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica. Além do que, a fração do fungicida sorvida na fase lenta também pode ser facilmente dessorvida à solução do solo.

Termos de indexação: cinética, pesticida, resíduo ligado, organoclorados, retenção.

SUMMARY

Pesticide kinetics and sorption allow to predict the equilibrium time of the reaction and to speculate over the reaction mechanisms involved.Therefore, their study is fundamental to understand the environmental fate of pesticides.The aim of this research was to evaluate the sorption and kinetics of the fungicide chlorothalonil in five distinct soils with different organic matter contents of the state of São Paulo (Brazil): Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj), and Gleissolo (G).The experiments were performed with a radiolabeled tracer, i.e., ¹⁴C-chlorothalonil, with radioactivity being measured by liquid scintillation spectrometry.The experiments were carried out under controlled laboratory conditions (25±2ºC), in a dark room. Kinetics was evaluated for 8 equilibrium periods: 0; 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 8.0; 12.0 and 24.0h. Desorption was performed in the samples equilibrated for 24hours, in 4steps. For sorption isotherm studies, the concentrations of chlorothalonil ranged from 0.05 to 0.76µgmL^-1.The Elovich equation was fitted to the kinetics data whereas the Freundlich equation was fitted to the sorption isotherm studies.Chlorothalonil was highly sorbed to soils, except for the sandy soil with low organic matter content (RQo).Sorption was positively related to soil organic matter content.Moreover, sorption reaction occurred in two phases: a very fast phase occurring in the first few minutes responsible for most of the sorption, followed by a slow phase.The results show that a small fraction of the applied chlorothalonil would be available for groundwater leaching, but special attention is needed when it is applied to sandy soils with low organic matter content.Furthermore, chlorothalonil sorbed during the slow phase may be easily desorbed to the soil solution.

Index terms: kinetics, pesticide, bound residues, organochlorines, retention.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em março de 2001

Aprovado em agosto de 2001

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