Tool for prioritizing the monitoring of pesticides in water sources
Abstract
Brazil, a country with a strong agricultural sector and holder of 12% of the planet's freshwater, has stood out worldwide in terms of pesticide consumption. These substances are among the main agricultural effluents, representing a risk to aquatic ecosystems. Ordinance No. 888 of 2021 of the Ministry of Health provides for the mandatory monitoring of pesticides in the water supplied to the Brazilian population, however, a small number of municipalities comply with the determination. In this sense, this study aims to propose a method for prioritizing crops, active ingredients, and times for monitoring pesticides in water sources. Data on the planted area with crops, their phenology, and plant health were used; the sale of pesticides and their physical and chemical parameters; and the climatic conditions of the state to propose the method. Coffee, sugarcane, corn, and banana were indicated as priority crops in the state of Espírito Santo. Of the 86 pesticides sold in the state, 54 were considered a priority for monitoring due to characteristics related to greater exposure, such as use, commercialization, favorable environmental dynamics, mostly during the rainy season of the year. There are statistically significant differences between the concentrations of pesticides found in the water in the priority and non-priority months, confirming the effectiveness of the method for setting priorities in pesticide monitoring. Thus, it is important to highlight the potential of the method to help states, municipalities, and regions to select, prioritize and monitor pesticides in their sources in a more assertive and adapted to local singularities.References
AGÊNCIA NACIONAL DAS ÁGUAS. Água: fatos e tendências, Brasília, 2009. Disponível em: http://arquivos.ana.gov.br/imprensa/publicacoes/fatosetendencias/edicao_2.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
ALTOÉ, P. S. Agrotóxicos no Estado do Espírito Santo: uma análise das questões legais e dos efeitos nas águas superficiais do Rio Jucu causados pelo herbicida glifosato. (Dissertação). Vitória: Universidade Federal do Espírito Santo, 2018.
AMARAL, G. F.; GUIMARÃES, D. D. Panoramas setoriais 2030: desafios e oportunidades para o Brasil. Rio de Janeiro: Banco Nacional do Desenvolvimento Econômico e Social, 2017. Disponível em: https://web.bndes.gov.br/bib/jspui/bitstream/1408/14214/2/PanoramasSetoriais-2030.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
AQUINO, S. F.; BRANDT, E. M. F.; CHERNICHARO, C. A. L. Remoção de fármacos e desreguladores endócrinos em estações de tratamento de esgoto: revisão da literatura. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 18, n. 3, p. 187-204, 2013.
BASTOS, R. K. X.; AQUINO, S. F.; PEREIRA, R. O.; BRANDT, E. M. F.; VEKIC, A. M.; VIANA, D. B.; MAGALHÃES, T. B.; CAVENDISH, T. A. Revisão do Anexo XX da Portaria de Consolidação Nº 5 de 28 de setembro de 2017 do Ministério da Saúde (Antiga Portaria MS Nº 2914/2011 ). Ministério da Saúde, 2019.
BISHOP, K. C. Industry’s perspective on agricultural chemicals in water supply and drainage. In: Proceedings “Toxic Substances in agricultural water supply and drainage”. U.S. Comitee of irrigation and drainage, 1986. Disponível em:
http://agris.fao.org/agrissearch/search.do?recordID=US8844824. Acesso em: 06 ago.
BRANDFORD, P. R.; JACKSON, M.; RHODES, J. Identification of Pesticides with a Low Risk of Leaching to Groundwater. Knaresborough: Agência Dinamarquesa de Proteção Ambiental, 2018.
BRASIL. Portal Brasileiro de Dados Abertos. SISAGUA, 2020. Disponível em: https://www.dados.gov.br. Acesso em: 30 jul. 2020. Disponível em: PRC-5-Portaria-de-Consolida----o-n---5--de-28-de-setembro-de-2017.pdf (saude.gov.br). Acesso em: 15 jul. 2021.
BRASIL. Portaria de Consolidação Nº 5 de 2017. Brasília: Ministério da Saúde, 2017.
BRASIL. Portaria Nº 888, de 4 de maio de 2021. Brasília: Ministério da Saúde, 2021. Disponível em: PORTARIA GM/MS Nº 888, DE 4 DE MAIO DE 2021 - PORTARIA GM/MS Nº 888, DE 4 DE MAIO DE 2021 - DOU - Imprensa Nacional (in.gov.br). Acesso em: 15 jul. 2021.
CARAZO-ROJAS, E.; PEREZ-ROJAS, G.; PEREZ-VILLANUEVA, M.; CHINCHILLASOTO, C.; CHINPAMPILLO, J. S.; AGUILAR-MORA, P.; ALPÍZAR-MARÍN, M.; MASÍS-MORA, M.; RODRÍGUEZRODRÍGUEZ, C. E.; VRYZAS, Z. Pesticide monitoring and ecotoxicological risk assessment in surface water bodies and sediments of a tropical agro-ecosystem. Environ. Pollut. v. 241, p. 800-809, 2018.
CARBO, L.; SOUZA, V.; DORES, E. F. G. C.; RIBEIRO, M. L. Determination of Pesticides Multiresidues in Shallow Groundwater in a Cotton-growing Region of Mato Grosso, Brazil. Journal of Brazilian Chemical Society, v. 19, n. 6, p. 1111-1117, 2008.
CARNEIRO, F. F.; AUGUSTO, L. G. S.; RIGOTO, R. M.; FRIEDERICH, K.; BÚRIGO, A. C. Dossiê ABRASCO: Um Alerta Sobre Os Impactos Dos Agrotóxicos Na Saúde. São Paulo: Expressão Popular, 2015.
CHOW, R.; SCHEIDEGGER, R.; DOPPLER, T.; DIETZEL, A.; FENICIA, F.; STAMM, C. A review of long-term pesticide monitoring studies to assess surface water quality trends. Water Research. X 9, 100064, 2020.
COELHO, M.; FERNANDES, C. V. S.; DETZEL, D. H. M.; MANNICH, M. Statistical validity of water quality time series. RBRH, v. 22, e. 51, 2017
DADALTO, G. G.; SILVA, A. E. S.; COSTA, E. B.; GALVÊAS, P. A. O.; LOSS, W. R. LOSS. 2016. Transformações da Agricultura Capixaba: 50 Anos. Vitória: CEDAGRO, INCAPER, SAEG, 2016.
DEPARTAMENTO DE SAÚDE E SERVIÇOS HUMANOS DOS ESTADOS UNIDOS. PubChem. Institutos Nacionais de Saúde, 2020. Disponível em: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/. Acesso em: 30 jul. 2020.
DIAS, T. C. S.; ALVES, P. L. C. A.; LEMES, L. N. Períodos de Interferência de Commelina Benghalensis na Cultura do Café Recém-Plantada. Planta Daninha, v. 23, n. 3, p. 397-404, 2005.
FERRUZZI, G.; GAN, J. Pesticide Selection to Reduce Impacts on Water Quality. Universidade da Califórnia, Divisão de Agricultura e Recursos Naturais, 2004. Disponível em: https://anrcatalog.ucanr.edu/pdf/8119.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
FILHO, R. V.; CHRISTOFFOLETI, P. J. Manejo de plantas daninhas e produtividade da cana. Visão Agrícola, n. 1, jan./jun., 2004. Disponível em: https://www.esalq.usp.br/visaoagricola/sites/default/files/cana-producao-vegetal03.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
FUHER, G. J.; MORACE, J. L.; JOHNSON, H. M.; RINELLA, J. F.; EBBERT, J. C.; EMBERY, S. S.; WAITE, I. R.; CARPENTER, K. K.; WISE, D. R.; HUGHES, C. A. Water Quality in the Yakima River Basin, Washington, 1999-2000. Virgínia, VA: Pesquisa Geológica dos Estados Unidos, 2004.
GALASSI, S.; VALESCCHI, S.; TARTARI, G. A. The distribution of PCB’s and chlorinated pesticides in two connected Himalayan lakes. Water, Air & Soil Pollution, v. 99, n. 1-4, p. 717-725, 1997.
GIORDANO, M.; BARRON, J.; ÜNVER, O. Water Scarcity and Challenges for Smallholder Agriculture. In: CAMPANHOLA, C.; PANDEY, S. Sustainable Food and Agriculture: An integrated approach, p. 75-94, Academic Press, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/C2016-0-01212-3
GOSS, D. W. Screening Procedure for Soils and Pesticides for Potential Water Quality Impacts. Weed Technology, v. 6, n. 3, p. 701-708, 1992.
GRÜTZMACHER, D. D.; GRÜTZMACHER, A. D.; AGOSTINETTO, D.; LOECK, A. E.; ROMAN, R.; PEIXOTO, S. C.; ZANELLA, R. Monitoramento de agrotóxicos em dois mananciais hídricos no sul do Brasil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 12, n. 6, p. 632-637, 2008.
GUSTAFSON, D. I. Groundwater Ubiquity Score: A Simple Method for Assessing Pesticide Leachability. Environmental Toxicology and Chemistry, v. 8, n. 4, p. 339-357, 1989.
HORNSBY, A. G.; BUTTLER, T. M.; BROWN, R. B. Managing pesticides for crop production and water quality protection: practical grower guides. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 46, n. 1/4, p. 187-196, 1993.
IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Cidades e Estados: Espírito Santo, 2020a. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/cidades-e-estados/es.html. Acesso em: 30 jul. 2020.
IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Produção Agrícola Municipal. Sistema IBGE de Recuperação Automática, 2020b. Disponível em: https://sidra.ibge.gov.br/home/ipca15/brasil. Acesso em: 30 jul. 2020.
IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS. Relatórios de Comercialização de Agrotóxicos, 2020. Disponível em: http://www.ibama.gov.br/agrotoxicos/relatorios-de-comercializacao-de-agrotoxicos#boletinsanuais. Acesso em: 30 jul. 2020.
IDAF - INSTITUTO DE DEFESA AGROPECUÁRIA E FLORESTAL. e-IDAF, 2020. Disponível em: https://app.idaf.es.gov.br/eidaf/consultas-agrotoxicos. Acesso em: 30 jul. 2020.
INCAPER - INSTITUTO CAPIXABA DE PESQUISA ASSISTÊNCIA TÉCNICA E EXTENSÃO RURAL. Gráficos da Série Histórica, 2020. Disponível em: https://meteorologia.incaper.es.gov.br/graficos-da-serie-historica. Acesso em: 30 jul. 2020.
ITURBURU, F. G.; CALDERON, G.; AMÉ, M. V.; MENONE, M. L. Ecological Risk Assessment (ERA) of pesticides from freshwater ecosystems in the Pampas region of Argentina: Legacy and current use chemicals contribution. Sci. Total Environ, v. 691, p. 476-482, 2019.
KERLE, E. A.; JENKINS, J. J.; VOGUE, P. A. Understanding Pesticide Persistence and Mobility for Groundwater and Surface Water Protection. Universidade do Estado de Oregon, 2007. Disponível em: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwid7peojYTrAhVzHbkGHWO8ArkQFjABegQIBBAB&url=https%3A%2F%2Fir.library.oregonstate.edu%2Fdownloads%2F8s45q9127&usg=AOvVaw1G9TOvpkbzwqY3jG2z0H0U. Acesso em: 30 jul. 2020.
LEITE, L. C. O. F.; PEREIRA, R. O.; BATISTA, J. G. S. Mapeamento de áreas de risco de contaminação por agrotóxicos: um estudo de caso no estado do Espírito Santo, Brasil. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, v. 8, n. 60, 2020. DOI: 10.17271/23188472
LEITE, L. C. O. F.; PEREIRA, R. O.; BATISTA, J. G. S. Identificação de agrotóxicos prioritários e épocas ideais para seu monitoramento na água: um estudo de caso no Espírito Santo. Holos, ano 37, v. 2, e9893, 2021.
MARQUES, M. N. Avaliação do Impacto de Agrotóxicos em Áreas de Proteção Ambiental, Pertencentes à Bacia Hidrográfica do Rio Ribeira de Iguape, São Paulo. Uma Contribuição à Análise Crítica da Legislação sobre o Padrão de Potabilidade. Tese (Doutorado em Ciências). São Paulo: Universidade de São Paulo, 2005.
MATTOS, M. L. T.; MARTINS, J. F. S.; COSTA, F. A. Monitoramento de Resíduos de Agrotóxicos na Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2017.
MENEZES, C. T. Método para priorização de ações de vigilância da presença de agrotóxicos em águas superficiais: um estudo de caso em Minas Gerais. (Dissertação). Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte: 2006.
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Portal de Dados Abertos Sobre Agrotóxicos, 2020a. Disponível em: https://dados.contraosagrotoxicos.org/organization/mapa. Acesso em: 30 jul. 2020.
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Agrofit, 2020b. Disponível em: http://agrofit.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons. Acesso em: 30 jul. 2020.
MINISTÉRIO DA SAÚDE. Relatório Nacional de Vigilância em Saúde de Populações Expostas a Agrotóxicos. Secretaria de Vigilância em Saúde (edt.). Brasília: Ministério da Saúde, 2018. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/relatorio_nacional_vigilancia_populacoes_expostas_agrotoxicos.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
MIOT, H. A. Avaliação da Normalidade dos Dados em Estudos Clínicos e Experimentais. Jornal Vascular Brasileiro, v. 16, n. 2, p. 88-91, 2017.
MONTEIRO, J. (org.). et al. Agrometeorologia dos Cultivos: O Fator Meteorológico na Produção Agrícola. Brasília: Instituto Nacional de Meteorologia, 2019.
MORAES, R. F. Agrotóxicos no Brasil: Padrões de Uso, Política da Regulação e Prevenção da Captura Regulatória. Texto para Discussão. Rio de Janeiro: Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, 2019. Disponível em: https://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/TDs/td_2506.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
MOUTINHO, M. F.; ALMEIDA, E. A.; ESPÍNDOLA, E. L. G.; DAAM, M. A.; SCHIESARI, L. Herbicides employed in sugarcane plantations have lethal and sublethal effects to larval Boana pardalis (Amphibia, Hylidae). Ecotoxicology, 2020. https://doi.org/10.1007/s10646-020-02226-z
MUNTHE, J.; BRORSTROM-LUNDEN, E.; RAHMBERG, M.; POSTHUMA, L.; ALTENBURGER, R.; BRACK, W.; BUNKE, D.; ENGELEN, G.; GAWLIK, B. M.; VAN GILS, J.; HARRAEZ, D. L.; RYDBERG, T.; SLOBODNIK, J.; VAN WEZEL, A. An expanded conceptual framework for solution focused management of chemical pollution in European waters. Environ. Sci. Eur. 29, p. 13-29, 2017.
OLIVEIRA, A. J.; MAGALHÃES, T. B.; MATA, R. N.; SANTOS, F. S. G.; OLIVEIRA, D. C.; CARVALHO, J. L. B.; ARAÚJO, W. N. Drinking Water Quality Surveillance Information System (SISAGUA): characteristics, evolution and applicability. Epidemiol. Serv. Saúde, v. 28, n. 1, e2018117, 2019. DOI: 10.5123/S1679-49742019000100024
ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS PARA ALIMENTAÇÃO E AGRICULTURA. Water Pollution from Agriculture: A Global Review. Roma: FAO, 2017. Disponível em: http://www.fao.org/3/a-i7754e.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
QUEIROZ, A. C. L.; CARDOSO, L. S. M.; SILVA, S. C. F.; HELLER, L.; CAIRNCROSS, S. Programa Nacional de Vigilância em Saúde Ambiental Relacionada à Qualidade da Água Para Consumo Humano (Vigiagua): Lacunas Entre a Formulação do Programa e sua Implantação na Instância Municipal. Saúde e Sociedade, v. 21, n. 2, p. 465-478, 2012.
RAO, P. S. C.; HORNSBY, A. G. Behavior of Pesticides in Soils and Water. Instituto de Ciências Agrárias e Alimentares, Universidade da Flórida, 1993. Disponível em: https://www.fws.gov/panamacity/resources/Envirothon%20Study%20Guides/2017/Pesticides%201_Behavior%20of%20Pesticides%20in%20Soils%20and%20Water.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
ROGERS, H. R. Sources, behavior and fate of organic contaminants during sewage treatment and in sewage sludges. The Science of the Total Environment, v. 185, n. 1-3, p. 3-26, 1996.
RONCHI, C. P. Interferência e Controle de Plantas Daninhas na Cultura do Café (Coffea Arábica L.). Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2002.
RUBBO, J. P. Avaliação dos Controles de Agrotóxicos na Água para Consumo Humano dos Sistemas de Abastecimento de Água do Rio Grande do Sul em 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Saúde). Porto Alegre, 2017.
SANTOS, J. C. F. Manejo Integrado das Plantas Infestantes do Cafezal. Porto Velho: EMBRAPA, 2004. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/72104/1/0000004037-ct69-cafe.pdf. Acesso em: 30 jul. 2020.
SATHE, T. V.; SHINDE, K. P.; SHAIKH, A. L.; RAUT, D. K. Sugarcane Pests and Diseases. Delhi, INDIA: Manglan Publications, 2009.
SERVIÇO DE PESQUISA AGRÍCOLA DOS ESTADOS UNIDOS. Pesticides Propriets Database. Disponível em: https://www.ars.usda.gov/northeast-area/beltsville-md-barc/beltsville-agricultural-research-center/adaptive-cropping-systems-laboratory/docs/ppd/pesticide-list/. Acesso em: 30 jul. 2020.
SPADOTTO, C. A. Screening Method for Assessing Pesticide Leaching Potential. Pesticidas: Revista de Ecotoxicologia e Meio Ambiente, v. 12, p. 69-78, 2002.
TOUSOVA, Z.; OSWALD, P.; SLOBODNIK, J.; BLAHA, L.; MUZ, M.; HU, M.; BRACK, W.; KRAUSS, M.; DI PAOLO, C.; TARCAI, Z.; SEILER, R. B.; HOLLERT, H.; KOPRIVICA, S.; AHEL, M.; SCHOLLEE, J. E.; HOLLENDER, J.; SUTER, M. J. F.; HUDASI, A. O.; SCHIRMER, K.; SONAVANE, M.; AIT-AISSA, S.; CREUSOT, N.; BRION, F.; FROMENT, J.; ALMEIDA, A. C.; THOMAS, K.; TOLLEFSEN, K. E.; TUFI, S.; OUYANG, X.; LEONARDS, P.; LAMOREE, M.; TORRES, V. O.; KOLKMAN, A.; SCHRIKS, M.; SPIRHANZLOVA, P.; TINDALL, A.; SCHULZE, T. European demonstration program on the effect-based and chemical identification and monitoring of organic pollutants in European surface waters. Sci. Total Environ. 601-602, 1849-1868, 2017.
UNIÃO INTERNACIONAL DA QUÍMICA PURA E APLICADA. The Pesticids Propriets Database. Disponível em: https://sitem.herts.ac.uk/aeru/iupac/atoz.htm. Acesso em: 30 jul. 2020.
VIEIRA, M. G.; STEINKE, G.; ARIAS, J. L. O.; PRIMEL, E. G.; CABRERA, L. C. Avaliação da Contaminação por Agrotóxicos em Mananciais de Municípios da Região Sudoeste do Paraná. Revista Virtual de Química, v. 9, n. 5, p. 1800-1812, 2017.
VRYZAS, Z.; RAMWELL, C.; SANS, CARMEN. Pesticide priorization approaches and limitations in environmental monitoring studies: From Europe to Latin America and the Caribbean. Environmental International. n. 143, 105907, 2020.
WANG, Y.; ZHU, Y. C.; LI, W. Interaction patterns and combined toxic effects of acetamiprid in combination with seven pesticides on honey bee (Aphis melífera L.). Ecotoxicology and Environmental Safety, n. 190, 110100, 2020. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.110100
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