ESTUDO DA LIXIVIAÇÃO DO HERBICIDA 2,4-D EM SOLO: DETERMINAÇÃO DAS CONSTANTES DE ADSORÇÃO/DESSORÇÃO
Suzana Fujita (IC) e Adilson Roberto Gonçalves (PQ)
Departamento de Biotecnologia - FAENQUIL, CP 116, 12.600-000 Lorena, SP.
E-mail: adilson@debiq.faenquil.br
palavras-chave: isotermas de Freundlich, interação herbicida-solo, lixiviação
Introdução e objetivos
O mecanismo de adsorção/dessorção é fundamental para se determinar a mobilidade ou lixiviação de herbicidas no solo. Em trabalho prévio [1] foi demonstrado que a adsorção de 2,4-D depende da profundidade do solo. Não foram feitos experimentos de dessorção nem um estudo com outra faixa de concentração. O presente trabalho tem como objetivo uma caracterização físico-química dos processos de adsorção e dessorção entre o herbicida 2,4-D (ácido 2,4- diclorofenoxiacético) e as diferentes profundidades do solo (0-10 cm e 10-20 cm).
Materiais e Métodos
Foram colocados 5 g de solo fresco em um frasco de vidro de 50 mL provido de tampa e adicionados 10 mL de uma solução aquosa padrão de 2,4-D de concentrações entre 0,12 e 60 ppm. Os frascos foram agitados por 24 h em um shaker orbital a 30ºC e 150 rpm. Após este tempo de equilíbrio, a solução foi centrifugada a 2500 rpm por 15 min. O sobrenadante foi removido e filtrado em membrana de poros de 0,45 mm e analisado por hplc para quantificação do 2,4-D usando-se um cromatógrafo Shimadzu LC 10 A, com coluna RP-18 de 200 mm x 2,6 mm; metanol/H2SO4 0,005 mol/L (7:3) como eluente a 0,7 mL/min; volume de injeção 20 mL; detector UV a 280 nm; temperatura da coluna 25ºC. Com a fração sólida foi feita a dessorção com adição de 10 mL de água destilada e procedendo-se da mesma forma descrita para a adsorção. Após o processo de dessorção, a fração sólida foi secada e analisada por infravermelho (FTIR) em um equipamento Nicolet 520 com o acessório DRIFT, para verificar alguma possível interação herbicida-solo.
Resultados e discussão
A adsorção/dessorção dos herbicidas foi determinada usando-se uma relação linear entre as concentrações de herbicida no solo (X/M) e na água (Ce) (equação 1) e também usando-se a relação logarítmica de Freundlich (equações 2 e 3).
X/M = K . Ce (1)
X/M = Kf . Cen (2)
log (X/M) = log Kf + n log Ce (3)
onde K e Kf são os coeficientes de adsorção (sendo Kf o coeficiente de Freundlich), n é o índice da intensidade da adsorção que depende da substância adsorvida e do meio adsorvente. Kf e n são parâmetros de regressão característicos para cada sistema solo-herbicida. Os valores de Ce e X/M são determinados por hplc empregando-se diferentes concentrações iniciais de herbicida. A partir dos valores obtidos da adsorção do herbicida 2,4-D no solo, foram obtidos os gráficos de isotermas de Freundlich (apresentados nas figuras 1-4) e os parâmetros K, Kf e n.
Figura 1. Adsorção; camada 0-10 cm. Figura 2. Dessorção; camada 0-10 cm.
Figura 3. Adsorção; camada 10-20 cm. Figura 4. Dessorção; camada 10-20 cm.
As constantes de adsorção K na primeira camada variaram de 169 a 145. Utilizando-se a relação de Freundlich (figura 1), verifica-se que Kf na camada 0-10 cm (Kf=38,3) foi menor que na camada 10-20 cm (figura 3, Kf=160). Esses valores estão de acordo com a literatura, que relata valores de Kf de 39 a 88 para o 2,4-D em outros solos [2]. Os pontos traçados formam uma sigmóide semelhante aos resultados da literatura [2]. Desta forma, não se obtém uma boa correlação linear nas isotermas de adsorção, com r2 variando de 0,77 a 0,95. Analisando-se os valores de Kf de dessorção (figuras 2 e 4), verifica-se que o herbicida dessorve mais na camada 10-20 cm (Kf=92) em relação à camada 0-10 cm (Kf=52). Isso significa que o 2,4-D será lixiviado para camadas inferiores do solo, podendo chegar ao lençol freático. A variação de n (0,4-0,7) mostra que o solo possui características diferentes em função da profundidade. Os espectros FTIR-DRIFT das amostras dessorvidas de solo não apresentaram diferenças em relação ao solo original. Devido à grande quantidade de matéria orgânica presente no solo, não foi possível identificar a presença do herbicida e possíveis interação com o solo.
Bibliografia
1. Costa, S.M.; Gonçalves, A.R.; Pereira, C.A.; Cotrim, A.R.; Silva, F.T., Determinação das constantes de adsorção do 2,4-D em diferentes camadas do solo, IV SICUSP, vol.2 (Engenharias e Exatas), p 461 (1996).
2. Vieira, E.M.; Prado, A.G.S.; Landgraf, M.D.; Rezende, M.O.O., Estudo de adsorção/dessorção do ácido 2,4 diclorofenoxiacético (2,4D) em solo na ausência e presença de matéria orgânica, Química Nova, 22(3), 1999, 305-308.
(FAPESP)