Plast-Agrotox em ação
- Início
- Sobre
Para tentar responder de maneira conjunta
tanto ao alto consumo de agrotóxicos no Brasil quanto ao cenário crítico nacional e internacional de poluição por microplásticos, o Plast-Agrotox busca preencher lacunas essenciais de conhecimento dos destinos e impactos desses poluentes quando encontrados isolados e associados em ambientes naturais.
O que é
Microplásticos
Microplásticos (MPs) são partículas muito pequenas geradas pela fragmentação de plásticos maiores ou produzidas intencionalmente em tamanhos reduzidos. Por serem leves e persistentes, elas se espalham facilmente pelo ar, pela água e pelo solo, podendo adentrar à cadeia alimentar, transportar outros contaminantes e afetar organismos de diferentes níveis ecológicos.
Agrotóxicos
Agrotóxicos são substâncias químicas usadas para controlar pragas agrícolas. Embora desempenhem papel importante na produção de alimentos em larga escala, seu uso intensivo pode contaminar diferentes compartimentos ambientais como rios, solos, lençois freáticos e até a atmosfera. Essas substâncias podem também se espalhar pelas cadeias tróficas, afetando diversos organismos que não são alvo de sua ação, como plantas, insetos polinizadores, moluscos, peixes, anfíbios e mamíferos, incluindo os seres humanos.
Por que estudá-los juntos?
No ambiente, esses dois contaminantes podem se associar através de um processo chamado adsorção, no qual os agrotóxicos se ligam às regiões “livres” das moléculas que formam as bordas dos microplásticos. Essa combinação aumenta a persistência ambiental dos contaminantes, alterando a forma como circulam e produzindo efeitos ainda pouco conhecidos. O Plast-Agrotox investiga essas interações e seus impactos em matrizes terrestres e aquáticas, contribuindo para uma compreensão integrada da poluição no contemporâneo.
Objetivo
Investigar o destino, o transporte e os riscos ecotoxicológicos da presença isolada e, principalmente, combinada de agrotóxicos e microplásticos em matrizes terrestres e de água doce em contextos agrícolas.
Principais microplásticos e agrotóxicos estudados
- Polietileno (PE), polipropileno (PP), poliamida (PA), poliestireno (PS) e tereftalato de polietileno (PET)
- Herbicidas: 2,4-D, atrazina, diuron e tebutiuron;
- Inseticidas: fipronil e imidaclopride;
- Fungicidas: carbendazim, tebuconazol, azoxistrobina e trifloxistrobina.
Metas de trabalho
Investigar a contaminação por agrotóxicos e microplásticos no solo e em água doce, analisando como áreas agrícolas influenciam essa poluição;
Estudar como agrotóxicos interagem com microplásticos, incluindo sua retenção, liberação, transporte e biodisponibilidade no ambiente, considerando diferentes condições e a presença de biofilmes.
Avaliar se microplásticos afetam a degradação de agrotóxicos, seja pela luz (fotossíntese) ou pela ação de microrganismos, em solo e água doce.;
Entender como plásticos se degradam no ambiente e como fatores como tempo de degradação e liberação de aditivos influenciam sua toxicidade e interação com outros contaminantes;
Analisar os efeitos dos contaminantes nos organismos, incluindo respostas ecotoxicológicas, comportamentais e fisiológicas, e determinar níveis letais para diferentes espécies;
Investigar como microplásticos alteram a toxicidade de agrotóxicos, usando modelos de ecossistemas terrestres e de água doce;
Compreender os impactos de microplásticos, agrotóxicos e sua associação nas funções e serviços dos ecossistemas.
Metodologia inovadora que integra
Experimentos de laboratório que garantem resultados rigorosos a partir do controle de parâmetros e variáveis;
Experimentos de campo que simulam as complexidades dos ambientes naturais e atribuem relevância ambiental aos resultados obtidos em laboratório;
Testes toxicológicos agudos e crônicos de mortalidade, reprodução, comportamento e alterações bioquímicas/fisiológicas/morfológicas.
Métodos padronizados para a caracterização e quantificação de microplásticos e espectrometria de massa de alta resolução para a quantificação de agrotóxicos e seus produtos de transformação.
Hipóteses investigadas
Agrotóxicos e microplásticos alteram os ecossistemas, reduzindo a biodiversidade e aumentando a toxicidade e a letalidade para espécies sensíveis;
Os níveis de poluição variam com as estações do ano e o uso do solo, sendo mais preocupantes em áreas agrícolas próximas a rios e lagos;
A interação entre microplásticos e agrotóxicos afeta o transporte, o destino a toxicidade e a degradação desses contaminantes;
Microplásticos e agrotóxicos afetam os organismos em níveis molecular, bioquímico, individual, comportamental e populacional, podendo comprometer as funções e os serviços ecossistêmicos;
A toxicidade dos microplásticos pode aumentar ao longo das cadeias tróficas;
Microplásticos novos e degradados interagem de formas diferentes com agrotóxicos, o que influencia seus efeitos e dinâmica no ambiente;
Aditivos presentes em microplásticos podem ser transportados do interior para a superfície dos polímeros, interferindo na interação com agrotóxicos e dificultando a formação de biofilmes devido à toxicidade para a microbiota.
Resultados esperados
Desenvolvimento de protocolos analíticos e de avaliação de risco que tragam inovação às Ciências Ambientais no estudo da associação entre microplásticos e agrotóxicos;
Produção de novos conhecimentos acerca dos processos de degradação de agrotóxicos e microplásticos e suas interações.
Especificidades e diferenciais do Plast-Agrotox
Integração de três áreas-chave no estudo de microplásticos e agrotóxicos: ciência de polímeros, química ambiental e ecotoxicologia;
Identificação das principais fontes de contaminação de solos e água doce, visando propor soluções para o desenvolvimento de tecnologias e políticas públicas, especialmente para os cenários mais críticos;
Uso de contaminantes representativos, escolhidos com base na relevância ambiental e nos maiores usos no Brasil;
Avaliação de diferentes tipos de microplásticos e formulações agrícolas, para entender variações na sorção e degradação;
Análise de substâncias geradas pela degradação dos plásticos (SNIA), para avaliar sua toxicidade e apoiar decisões regulatórias;
Fornecimento inédito de evidências sobre a biodisponibilidade de agrotóxicos quando associados a microplásticos e seus impactos nos ecossistemas.
Para a sociedade
Os resultados contribuem diretamente com os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS 3, 6, 14 e 15) da ONU, relacionados à saúde, água, vida aquática e vida terrestre. O Plast-Agrotox busca gerar benefícios diretos para a população e o meio ambiente, como:
- Melhor compreensão dos riscos associados à exposição a microplásticos e agrotóxicos.
- Subsídios científicos para políticas públicas de proteção ambiental e segurança alimentar.
- Identificação de áreas críticas de contaminação e estratégias de mitigação.
- Contribuição para práticas agrícolas mais sustentáveis.
- Formação de recursos humanos altamente qualificados em química ambiental, ecotoxicologia e ciência de polímeros.
- Produção de conteúdo acessível para ampliar o diálogo entre ciência e sociedade.
8 grandes frentes de trabalho
- Desenvolvimento de métodos para detectar agrotóxicos e seus produtos de degradação; microplásticos, aditivos e compostos não intencionalmente adicionados.
- Técnicas principais: LC-MS/MS, LC-Orbitrap, py-GC-MS e FTIR.
- Preparação de amostras de água, solo e microplásticos com extração e purificação.
- Caracterização dos microplásticos por tamanho, forma e composição.
- Uso de quimiometria (PCA, MCR-ALS) para análise de grandes volumes de dados.
Uso de sistemas seminaturais de grande porte para avaliar, em condições realistas e de longo prazo, como microplásticos e agrotóxicos afetam interações ecológicas, cadeias tróficas e serviços ecossistêmicos quando em água doce.
Estudos do transporte de agrotóxicos no solo sob diferentes concentrações de microplásticos e seus efeitos no crescimento vegetal e na saúde da biota.
- Coleta de amostras de água em diferentes bacias hidrográficas (áreas agrícolas, urbanas e industriais) e determinação do risco ambiental nos pontos amostrados.
- Aplicação da tríade: química + ecotoxicologia + ecologia para: Avaliação de parâmetros físico-químicos, medição de microplásticos e agrotóxicos e caracterização espacial da contaminação. Avaliação da biodiversidade local (in situ). Testes ecotoxicológicos
- Avaliação da foto e biodegradação de agrotóxicos na presença de microplásticos.
- Avaliação da degradação de microplásticos prístinos e já degradados.
- Avaliação da degradação de aditivos e de produtos de degradação.
Considerando diferentes condições de pH, salinidade e presença de matéria orgânica.
Avaliação dos efeitos dos contaminantes em diferentes espécies de solo e água doce como peixes, anfíbios, moluscos, minhocas, plantas e invertebrados terrestres.
Uso de indicadores de aptidão individual (sobrevivência, germinação, crescimento, desenvolvimento, comportamento e reprodução) e subindividual (moleculares, bioquímicos e metabólicos) para investigar:
- Efeitos agudos e crônicos;
- Alterações bioquímicas, genéticas e metabólicas;
- Bioacumulação e ingestão de microplásticos;
- Impacto em funções e serviços ecossistêmicos.
Simulações para entender interações entre diferentes polímeros (PE, PP, PET, PA, PS) e agrotóxicos selecionados, auxiliando a interpretação dos experimentos.
Produção de microplásticos padronizados e degradados para uso científico, contribuindo para a padronização internacional de métodos e fortalecendo a comparabilidade entre pesquisas.
Ações de comunicação científica e educação ambiental: cursos, oficinas, materiais jornalísticos, boletins e parcerias com escolas, universidades e órgãos públicos.
