O Vertimec® 18CE, cujo principio ativo é a abamectina, tem sido comercializado no Brasil desde 1994 como acaricida, inseticida e nematicida em fruticulturas, horticulturas e plantas ornamentais; mas, apesar da ampla utilização e de sua classificação toxicológica como medianamente tóxica, é considerado muito perigoso ao meio ambiente, altamente persistente e extremamente tóxico para microcrustáceos e peixes. Considerando essa periculosidade ambiental, objetivou-se nesse estudo avaliar os efeitos diretos e indiretos do agrotóxico Vertimec® 18CE nos ecossistemas aquáticos por meio de estudos experimentais laboratoriais e in situ, contemplando diferentes etapas. Na etapa 1 foram realizados experimentos de campo associados aos testes laboratoriais, avaliando se a água de escorrimento superficial (decorrente da precipitação de 19 mm em solo contaminado com Vertimec® 18CE, em concentração de 0,125 litros de calda/\'M POT.2\', recomendada para culturas de morango) ocasionava toxicidade aos organismos-teste Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia, Chironomus xanthus e Danio rerio. Na etapa 2 procurou-se avaliar a influência do agrotóxico Vertimec® 18CE na composição e densidade da comunidade zooplanctônica em experimentos in situ (mesocosmos). Para tanto, utilizou-se a água do escorrimento superficial, a qual foi transferida para as unidades experimentais, nos seguintes tratamentos: 1) controle dos mesocosmos - C; 2) runoff não contaminado - RNC, com água de escorrimento do solo não contaminado; 3) runoff contaminado - RC, com água de escorrimento do solo contaminado com o Vertimec® 18CE, 4) aplicação direta do Vertimec® 18CE - V e 5) amostras coletadas aleatoriamente para verificar se houve contaminação entre os mesocosmos - A. A etapa 3 incluiu a determinação da faixa de sensibilidade dos organismos-teste Daphnia similis, Chironomus xanthus e Danio rerio à abamectina (ingrediente ativo). Os resultados obtidos demonstraram toxicidade do Vertimec® 18CE, associado ao runoff, a todos os organismos-teste, sendo C. dubia a mais sensível, com toxicidade crônica ocorrendo na maior diluição da amostra (3,125%). Com relação aos resultados da etapa 2 verificou-se que o Vertimec® 18CE, associado ao runoff e adicionado diretamente nos mesocosmos, causou alterações na composição e densidade da comunidade zooplanctônica, sendo observado efeitos deletérios especialmente para Copepoda e Cladocera, com menores efeitos sobre Rotifera. Os resultados obtidos na etapa 3 demonstraram que a abamectina é altamente tóxica em concentrações muito baixas, obtendo-se valores de \'CE IND.50\', 48 h para D similis de 5,1 ng/L; \'CL IND.50\', 96 h para C. xanthus de 2,67 \'mü\'g/L e \'CL IND.50\', 48 h para Danio rerio de 33 \'mü\'g/L. Diante do exposto, conclui-se que o agrotóxico Vertimec® 18CE e o seu princípio ativo, a abamectina, causaram toxicidade em baixas concentrações para os organismos aquáticos avaliados neste estudo, o que sugere a adoção de medidas mais restritivas para o uso desse agrotóxico. / The Vertimec® 18EC, whose active ingredient is abamectin, has been commercialized in Brazil since 1994 as acaricide, insecticide and nematicide on fruit and vegetal crops and ornamental plants. Despite its widespread use and toxic classification as moderately hazardous, it is considered very dangerous to the environment, highly persistent and highly toxic to fish and microcrustaceans. In this context, the present study aimed to evaluate the direct and indirect effects of Vertimec® 18EC in aquatic ecosystems through experimental laboratory and in situ studies, comprising different steps. In step 1, field experiments were performed associated to laboratory tests, evaluating if the runoff (from the precipitation of 19 mm in Vertimec® 18EC contaminated soil, in a concentration of 0.125 L/\'M POT.2\', recommended for strawberry crops) caused toxicity to test organisms Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia, Chironomus xanthus and Danio rerio. In step 2 the effect of Vertimec® 18EC on the composition and density of zooplankton were evaluated by in situ experiments (mesocosms). Therefore, runoff water was transferred to the experimental units in the following treatments: 1) control of the mesocosm - C; 2) uncontaminated runoff - UC, runoff from the uncontaminated soil); 3) contaminated runoff - CR, runoff from the soil contaminated with Vertimec® 18EC; 4) direct application of Vertimec® 18EC - V; and 5) random sampling in order to verify crossed contamination among the mesocosms - A. Step 3 comprised determination of the sensitivity range of test organisms Daphnia similis, Chironomus xanthus and Danio rerio to abamectin (active ingredient). Results obtained displayed Vertimec® 18EC toxicity associated to runoff to all test organisms, with C. dubia being the most sensitive, with chronic toxicity occurring at a higher sample dilution (3.125%). Concerning the results for step 2, it was verified that Vertimec® 18EC associated with runoff and added directly into the mesocosms caused changes in the composition and density of zooplankton with deleterious effects especially to Copepoda and Cladocera with less effects to Rotifera. The results obtained for step 3 showed that abamectin is highly toxic to aquatic organisms, even at low concentrations, yielding 48 h EC50 values for D. similis of 5.1 ng/L, 96 h \'LC IND.50\' for C. xanthus of 2.67 \'mü\'g/L and 48 h \'LC IND.50\' for Danio rerio of 33 \'mü\'g/L. In this context, it was verified that Vertimec® 18EC and its active ingredient, abamectin, caused toxicity to the test organisms evaluated in this study in low concentrations, what demands restrictive measurements for the use of this pesticide.

Nos últimos anos o aumento do consumo de agrotóxicos em todo o mundo tem preocupado agências nacionais e internacionais em decorrência dos diversos impactos ambientais e das sérias implicações à saúde humana. Dentre os inúmeros produtos utilizados na agricultura destaca-se o agrotóxico Vertimec 18CE, indicado para 42 usos distintos, compreendendo 24 culturas, visando o combate de 17 diferentes pragas. Considerando os riscos ambientais associados ao uso de agrotóxicos, se faz necessária a realização de estudos mais abrangentes para melhor compreender as inter-relações existentes no processo de contaminação e os reais efeitos sobre a biota aquática. Nesse sentido, procurou-se, na presente pesquisa, avaliar os efeitos do Vertimec 18CE sobre Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) por meio de experimentos in situ, a partir da simulação da contaminação do ambiente aquático por água proveniente do carreamento superficial de parcelas de solo contaminadas e não contaminadas (controle), além da aplicação direta do contaminante na coluna d\'água; bem como por experimentos laboratoriais com diferentes diluições do runoff (simulando o aporte diferenciado quantitativamente), com amostras ambientais dos mesocosmos e pela avaliação da sensibilidade ao produto comercial Vertimec 18CE. Para isso foram utilizadas duas parcelas de solo com 8 \'M POT.2\' cada e inclinação de 6%, das quais uma recebeu a contaminação segundo a dose recomendada para o cultivo de morango (0,125 litros de calda por \'M POT.2\') e a outra somente aspersão com água, servindo como controle. Posteriormente foi simulada uma chuva de 20 a 30 mm e coletada a água de runoff para a execução dos experimentos in situ e laboratoriais com as diluições de runoff. Simultaneamente foram realizadas análises físicas e químicas da água de runoff e dos mesocosmos, além da caracterização física e química do sedimento do experimento in situ e das parcelas de solo utilizadas. As análises limnológicas do experimento in situ demonstraram o aumento de nutrientes (nitrogênio e fósforo), material em suspensão e turbidez, com efeitos sobre a concentração de clorofila a, feofitina, condutividade e oxigênio dissolvido. Os resultados obtidos nos testes de toxicidade indicaram diferenças entre os testes laboratoriais (com condições mais controladas) e in situ (condições mais próximas ao sistema natural), registrando-se toxicidade crônica apenas no experimento in situ, para o tratamento com contaminação direta com o agrotóxico. Não foram observados efeitos agudos ou crônicos nos experimentos laboratoriais com as diluições de runoff e nem com as amostras de água dos mesocosmos. Os efeitos tóxicos registrados nos testes de toxicidade crônica de curta duração indicam maior tempo de permanência da formulação comercial em relação ao seu princípio ativo isolado, a abamectina, demonstrando os riscos potenciais do uso do produto comercial sem estudos prévios. Quanto à sensibilidade os valores de CL50, 48h estiveram entre 3,88 e 6,13 \'mü\'l/L de Vertimec 18CE (média de 4,74 \'mü\'l/L), enquanto que os valores da CE50, 48h estiveram entre 2,46 e 5,63 \'mü\'l/L (média de 3,66 \'mü\'l/L). No teste crônico de curta duração obteve-se valores de 3,0 \'mü\'l/L; 2,0 \'mü\'l/L e 2,5 \'mü\'l/L para CEO, CENO e VC, respectivamente. / In recent years the increased of pesticides use in the world has been concerned national and international agencies as a result of various environmental impacts and the serious implications to human health. Among the many products used in agriculture, stands out the pesticide Vertimec 18CE, nominated for 42 different uses, comprising 24 cultures, aimed to combat 17 different pests. Considering the environmental risks associated with pesticide use, it is necessary to carry out further studies to better understand the interrelationships within the process of contamination and the actual effects on aquatic biota. In this sense, this study aimed to evaluate the effects of Vertimec 18CE on Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) through in situ experiments, by simulating the contamination of the aquatic environment by water from the surface runoff of contaminated and uncontaminated (control) soil, beyond the direct application of the contaminant in the water column, as well laboratory experiments with different dilutions of the runoff (simulating the contribution quantitatively different), with samples of the mesocoms and the assessment of the sensitivity to the commercial product Vertimec 18CE. For this we used two parcels of land with 8 \'M POT.2\' each and incline of 6%, one received a recommended dose contamination for the cultivation of strawberries (0.125 L per \'M POT. 2\') and the other only water spraying, as a control. Subsequently we simulated a 20 to 30 mm of rain and runoff water was collected for the addition of in situ and laboratory experiments with dilutions of runoff. Were performed physical and chemical analysis of runoff water and the mesocosms, as well as physical and chemical characterization of sediment of in situ experiment and the parcels of soil used. Limnological analyses of in situ experiment showed an increase of nutrients (nitrogen and phosphorus), suspended solids and turbidity, with effects on the concentration of chlorophyll, pheophytin, conductivity and dissolved oxygen. The results obtained in toxicity tests indicated differences between the laboratory tests (with more controlled conditions) and in situ (conditions closer to the natural system), registering only partial chronic toxicity in the in situ experiment, to treatment with direct pesticide contamination. There were no acute or chronic effects in laboratory experiments with dilutions or with runoff and water samples from mesocosms. Toxic effects reported in chronic toxicity tests indicated higher persistence of the commercial formulation in relation to its isolated active ingredient, abamectin, demonstrating the potential risks of the use of commercial product without prior studies. In relation to the sensitivity of LC50, 48h values were between 3.88 and 6.13 \'mü\'l/L Vertimec 18CE (medium value of 4.74 \'mü\'l/L), whereas the EC50, 48h values were among 2.46 and 5.63 \'mü\'l/L (medium value of 3.66 \'mü\'l/L). In the partial chronic test we obtained a values of 3.0 \'mü\'l/L, 2.0 and 2.5 \'mü\'l/L for LOEC, NOEC and CV, respectively.

Com o advento da agricultura ampliou-se a produção alimentar e os bens de consumo, no entanto, os riscos ambientais também foram maximizados em função da adoção de técnicas produtivas baseadas no uso intensivo de insumos agrícolas. Esta problemática é mundial, embora mais evidenciada nos países em desenvolvimento e que tem, na produção agrícola, a base de sua economia. O Brasil enquadra-se nesta situação e desde 2009 é considerado o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, criando um cenário de risco ambiental e de saúde humana. Os efeitos ambientais, base deste estudo, estão relacionados não somente à perda de espécies não-alvo, uma vez que os agrotóxicos não são seletivos, mas também as alterações em nível ecossistêmico, a qual se relaciona com as perdas das funções e dos serviços gerados pelos sistemas naturais. Adiciona-se a esta complexidade, a forma de ação de cada agrotóxico, a distribuição dos mesmos nos diferentes compartimentos (ar, solo e água), o período de permanência de cada um, as relações sinérgicas decorrentes das interações entre diferentes produtos, a formação de subprodutos no processo de degradação, entre outros fatores, como as diferenças existentes entre o ingrediente ativo e a formulação comercial, na qual existem os chamados ingredientes inertes em sua composição, os quais podem ser muito mais tóxicos para espécies e ecossistemas. Considerando esta abordagem, a presente pesquisa foi desenvolvida com base na realidade de um local de referência, o município de Bom Repouso (MG/BR), no qual a intensificação da produção de morango e batata tem trazido uma série de riscos sociais e ambientais. Semelhante a outras regiões produtivas do país, o uso de agrotóxicos é recorrente, amplo e irrestrito, com destaque para as formulações comerciais Kraft®36EC e Score®250EC, as quais, juntamente com seus respectivos ingredientes ativos (abamectina e difenoconazol), foram avaliadas por meio de testes de toxicidade com espécies de diferentes níveis tróficos representativas de um ecossistema aquático, gerando informações que foram avaliadas em nível de espécie e de ecossistema, simulando o cenário de aplicação dos produtos no local de referência. Os resultados obtidos permitiram concluir sobre as diferenças de sensibilidade das espécies e quais seriam as mais indicadas para se avaliar os efeitos tóxicos de ambos os agrotóxicos; os efeitos diferenciados entre a formulação comercial e os ingredientes ativos; bem como as respostas em termos de espécies e de ecossistemas, demonstrando a necessidade de que ambas as análises sejam consideradas na avaliação de risco ecológico. / With the advent of agriculture, food production and consumer goods has expanded, however, environmental risks were also maximized due to the adoption of production techniques based on intensive use of agricultural inputs. This worldwide problem is more evident in developing countries which have agricultural production as the basis of its economy. Brazil is into this situation and since 2009 it is considered the largest consumer of the world\'s pesticides, creating a scenario of environmental risk and human health. The environmental effects from this study are related not only to loss of non-targeted species, since pesticides are nonselective, but also changes in the ecosystem level, which relates to the loss of functions and services generated by natural systems. Add to this complexity, the mode of action of each pesticide, their distribution in the different compartments (air, soil and water), the period of stay of each, the synergistic relationships resulting from interactions between different products, the formation of by-products in the process of degradation, among other factors, such as differences between the active ingredient and the commercial formulation in which there are so-called ingredients inert in the composition, which may be more toxic to species and ecosystems. Considering this approach, this research was developed based on the reality of a reference site, the municipality of Bom Repouso (MG/BR), in which the intensification of production of strawberry and potato has brought a series of social and environmental risks. Similar to other productive regions of the country, the use of pesticides is recurrent, widespread and unrestrained, highlighting the commercial formulations Kraft®36EC and Score®250EC, which, along with their active ingredients (abamectin and difenoconazole) have been evaluated by toxicity tests with representative species of different trophic levels of an aquatic ecosystem, generating information that have been evaluated at the species level and ecosystem, simulating the application scenario of the products on the reference location. The results showed differences on the sensitivity of species and what are the most appropriate to evaluate the toxic effects of both pesticides; the differential effects between the commercial formulation and the active ingredients; as well as the responses in terms of species and ecosystems, demonstrating the need for both to be considered in ecological risk assessment.

O pesticida Vertimec® 18CE é amplamente utilizado no controle de pestes na agricultura como inseticida, nematicida e acaricida. Embora aplicado sobre plantações agrícolas, ele pode atingir os sistemas aquáticos via escoamento superficial e afetar muitas espécies não-alvo. Um experimento simulando o escoamento sobre um campo contaminado consistiu em duas áreas separadas por uma distância de 6,0 metros, uma não-contaminada servindo como controle, e o outra contaminada com 0,125 L/\'M POT.2\' de Vertimec por meio de um pulverizador manual. As amostras do lixiviado oriundo do escoamento foram coletadas na parte inferior das áreas experimentais em declive. Uma fração das amostras foi utilizada para análises físicas e químicas e para realização de testes de toxicidade aguda em laboratório, e o restante da amostra foi inoculado em 12 câmaras cilíndricas, imersas em um tanque preenchido com a água da represa do Lobo, localizado em um mesocosmo construído em área próxima. Além da realização de um ensaio crônico in situ, também investigamos os efeitos de amostras ambientais oriundas dos mesocosmos a parir de ensaios agudos e crônicos realizados em laboratório com diferentes espécies de invertebrados aquáticos. Três espécies de invertebrados foram utilizadas como organismos teste neste estudo: Chironomus sancticaroli (Insecta Diptera), Hydra viridissima (Cnidaria, Hydridae) e Girardia tigrina (Plathyelminthes, Turbellaria). Os valores de LC50 96h para o pesticida Vertimec® 18EC foram: 0,14 mL/L (2,52 mg/L de abamectina) para H. viridissima, 0,28 mL/L (494,0 ug/L de abamectina) para G. tigrina e 0,54 \'10 POT.-5\' mL/L (97,0 ng/L de abamectina) para C. sancticaroli. Estes resultados indicam que C. sancticaroli tem uma sensitividade muito mais elevada a este pesticida do que as outras espécies testadas. No experimento em mesocosmos foi observado que no tratamento onde foi inoculado o lixiviado oriundo da área contaminada, o comprimento e a largura do corpo e da cápsula cefálica das larvas sobreviventes foram menores quando comparadas a dos indivíduos que foram expostos aos controles, evidenciando que a exposição crônica ao Vertimec via lixiviado oriundo da área contaminada afetou o crescimento das larvas de C. sancticaroli. Além disso, algumas larvas no mesocosmo contaminado (via runoff) tiveram deformidades no mento (4,2%). As análises referentes à comunidade de macroinvertebrados bentônicos total nos mesocosmos ao final do experimento mostraram que no tratamento com aplicação direta do Vertimec houve 100% de mortalidade de C. sancticaroli e um decréscimo de quase 80% na riqueza de táxons e na densidade total da comunidade bentônica quando comparada com a comunidade no controle. Nenhum táxon pertencente à Classe Insecta foi registrado no tratamento contaminado diretamente pelo contaminante utilizado corroborando a elevada toxicidade deste inseticida. Considerando todos os resultados, podemos concluir que o Vertimec® 18EC é altamente tóxico à comunidade de macroinvertebrados bentônicos e que os ecossistemas aquáticos contaminados com o escoamento superficial de áreas agrícolas com aplicação deste pesticida serão adversamente afetados. / The pesticide Vertimec® 18EC is largely used to control pests in agriculture acting as insecticide, nematicide and acaricide. Although applied in agricultural lands it can reach the aquatic systems via surface runoff and affect many non-target species. A field experiment simulating the runoff over a field plot contaminated which consisted of two 6 m apart agricultural plots, one non-contaminated, acting as control, and the other contaminated with 0.125 L/\'M POT.2\' of Vertimec using a backpack sprayer. Runoff samples were collected downstream the plots. One fraction was used for physical and chemical analysis and laboratory acute toxicity tests and the remaining sample was inoculated in 12 cylindrical chambers, immersed in a water tank filled with Lobo Reservoir water, in a nearby constructed mesocosm. Three species of freshwater invertebrates were used as test-organisms in this study: Chironomus sancticaroli (Insecta, Diptera), Hydra viridissima (Cnidaria, Hydridae) and Girardia tigrina (Plathyelminthes, Turbellaria). The values of LC50 96 h for Vertimec® 18EC were: 0.14 mL/L (2.52 mg/L of abamectin) for H. viridissima, 0.028 mL/L (494 ug/L of abamectin) for G. tigrina and 0.54 \'10 POT.-5\' mL/L (97 ng/L of abamectin) para C. sancticaroli. These results indicate that C. sancticaroli has a much higher sensitivity to this pesticide than the other species tested. In the experiments in mesocosms it was found that in the highest concentration tested, the length and width of the body and cephalic capsules of the larvae in the contaminated runoff were smaller than those of the larvae from both, the control and non-contaminated runoff, evidencing that the chronic exposure to the Vertimec contaminated runoff affected adversely the growth of C. sancticaroli larvae. In addition some larvae in the contaminated mesocosm had mentum deformities (4.2%). The analyses of the whole community in the mesocosms at the end of the experiment showed that in the treatment with direct application of Vertimec, there were 100% mortality of all C. sancticaroli inoculated larvae, and almost 80% decrease in the richness of taxa and in the total density of benthic organisms when compared with the community in the control. No taxa belonging to the Class Insecta were recorded in the contaminated treatment corroborating the strong toxicity of this insecticide. From all results obtained we conclude that Vertimec® 18EC is highly toxic to benthic macro-invertebrates community and that aquatic ecosystems contaminated by agricultural runoff with this pesticide will be adversely affected.

A expansão da agricultura tem levado a utilização intensiva de agrotóxicos para o controle de pragas agrícolas que apresentam sérios riscos de contaminação tanto de ambientes aquáticos como terrestres. A contaminação da biota do solo pode causar efeitos sobre diversos processos ecossistêmicos tendo em vista a importância que estes organismos desempenham na estrutura do solo. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os possíveis efeitos do inseticida/acaricida Kraft 36EC sobre a composição da fauna edáfica total e sobre a composição da comunidade de colêmbolos utilizando os atributos funcionais, em uma escala temporal, durante dois períodos amostrais. De forma geral, ambas as estações apresentaram diferenças na composição da fauna edáfica ao longo do tempo, nos dois tratamentos. Os colêmbolos foram os organismos mais sensíveis ao inseticida. As variáveis ambientais (temperatura e umidade) influenciaram nos efeitos do inseticida/acaricida sobre os organismos, principalmente em situações extremas. Os índices de diversidade [média por atributo (mT) e diversidade funcional (FD)] com as morfoespécies de colêmbolos, demostraram que o inseticida acaricida reduziu a diversidade funcional. Tais resultados estavam relacionados com a dominância de espécies epiedáficas (superficiais), em relação as hemiedáficas (mais afetadas pelo inseticida), principalmente no vigésimo primeiro dia. A atividade alimentar (teste bait lamina) foi reduzida ao longo do período de exposição. Os resultados obtidos mostraram que mesmo em doses recomendadas o inseticida/acaricida afetou a composição da fauna edáfica. Além disso, esse trabalho demonstrou a importância de pesquisas que avaliam não apenas dados taxonômicos como também a estrutura funcional das comunidades edáficas. Nesse sentido, podemos predizer possíveis alterações dos agrotóxicos sobre os processos ecossistêmicos. / The expansion of agriculture has led to the intensive use of pesticides for the control of agricultural pests that present serious risks of contamination in both aquatic and terrestrial environments. Contamination of soil biota by these pollutants can have effects on various ecosystem processes in view of the importance that these organisms play in the soil structure. The objective of this research was to evaluate the possible effects of the acaricide insecticide Kraft 36EC on the composition of the total soil fauna and on the composition of the community of collembolans using the functional traits, over time, during the dry and rainy season. In general, there are differences in the composition of the edaphic fauna over time, in both treatments. The collembolans were the most sensitive to insecticidal organisms. Environmental variables can influence the effects on organisms, especially in extreme situations.The diversity index [average per attribute (mT) and functional diversity (FD)] with morphospecies collembolan, showed that the insecticide reduced functional diversity. These results were related to the dominance of epiedaphic species (surface), in relation to hemiedaphic (more affected by insecticide), especially in the twenty-first day. Feeding activity (test blade bait) was reduced over the exposure period. The results showed that even at recommended doses the insecticide affected the composition of the edaphic fauna. In addition, this work has demonstrated the importance of research that evaluates not only taxonomic data but also the functional structure of edaphic communities. In this way, it is possible to predict possible changes in agrochemicals on ecosystem processes.

Invasive species often threaten biodiversity and environmental processes in their introduced range by extirpating native species due to competition for resources. Nylanderia fulva (formerly N. (=Paratrechina) sp. nr. pubens) is an ecologically dominant and economically important invasive species in the United States. This dissertation addresses aspects of the biology, behavior, management, and collection techniques for N. fulva. Specifically, topics investigated include a modified drip technique for extracting ants from their substrate, the effectiveness of a broadcast ant bait as a stand-alone treatment, the foraging preference and peak activity of workers, the reproductive potential of queens, and the ability of this species to translocate pathogenic microorganisms. The primary goal of these works was to better understand the biological idiosyncrasies of this species that may ultimately lead to the mitigation N. fulva populations. A modified drip technique was developed to quickly and efficiently extract N. fulva from their nesting substrates. Ants and their associated substrates were collected in 18.9 L buckets lined with talcum powder and transported to the laboratory. Substrates were weighted down and a cardboard tower was provided for the immigration of ants as they were forced out of substrates with a slow influx of water. Three applications of Advance Carpenter Ant Bait (ACAB) were applied to a N. fulva population in East Columbia, TX. A series of GIS interpolated maps depict achieved management and subsequent rebound of N. fulva populations. As great as 77% population reduction was achieved by 1 week post treatment, but N. fulva populations rebounded within 3-4 weeks. As a stand-alone treatment, this bait did not provide adequate ant management in treatment plots. Diet preference experiments were performed using artificial diets and food lures. These results of these trials indicated that N. fulva preferred the most carbohydrate rich diet offered through all seasons and that mint apple jelly or hot dog slices were the favored food lures. Diel foraging behavior was observed when temperatures were between 9.95 and 37.26 degrees C. Peak foraging activity occurred at 28.24 +/- 3.12 degrees C. A laboratory investigation of N. fulva suggested that as the number of queens increased, individual queen fecundity increased. This phenomenon is a novel observation among ants and suggests an alternative mechanism for intracolony dominance. Hexagyne colony fecundity of 0.25 +/- 0.12 eggs/queen/hr was the maximum fecundity observed. Results of laboratory experiments showed that N. fulva were capable of transferring E. coli up to 4.5 m in 6 hrs after acquisition from a contaminated source. Pyrosequencing of ectomicrobial assemblages revealed a suite of 518 bacteria and 135 fungi species associated with N. fulva, many of which are known pathogens of plants and animals, including humans. These results suggested that N. fulva should be regarded as both a medically and agriculturally important species.

Com o advento da agricultura ampliou-se a produção alimentar e os bens de consumo, no entanto, os riscos ambientais também foram maximizados em função da adoção de técnicas produtivas baseadas no uso intensivo de insumos agrícolas. Esta problemática é mundial, embora mais evidenciada nos países em desenvolvimento e que tem, na produção agrícola, a base de sua economia. O Brasil enquadra-se nesta situação e desde 2009 é considerado o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, criando um cenário de risco ambiental e de saúde humana. Os efeitos ambientais, base deste estudo, estão relacionados não somente à perda de espécies não-alvo, uma vez que os agrotóxicos não são seletivos, mas também as alterações em nível ecossistêmico, a qual se relaciona com as perdas das funções e dos serviços gerados pelos sistemas naturais. Adiciona-se a esta complexidade, a forma de ação de cada agrotóxico, a distribuição dos mesmos nos diferentes compartimentos (ar, solo e água), o período de permanência de cada um, as relações sinérgicas decorrentes das interações entre diferentes produtos, a formação de subprodutos no processo de degradação, entre outros fatores, como as diferenças existentes entre o ingrediente ativo e a formulação comercial, na qual existem os chamados ingredientes inertes em sua composição, os quais podem ser muito mais tóxicos para espécies e ecossistemas. Considerando esta abordagem, a presente pesquisa foi desenvolvida com base na realidade de um local de referência, o município de Bom Repouso (MG/BR), no qual a intensificação da produção de morango e batata tem trazido uma série de riscos sociais e ambientais. Semelhante a outras regiões produtivas do país, o uso de agrotóxicos é recorrente, amplo e irrestrito, com destaque para as formulações comerciais Kraft®36EC e Score®250EC, as quais, juntamente com seus respectivos ingredientes ativos (abamectina e difenoconazol), foram avaliadas por meio de testes de toxicidade com espécies de diferentes níveis tróficos representativas de um ecossistema aquático, gerando informações que foram avaliadas em nível de espécie e de ecossistema, simulando o cenário de aplicação dos produtos no local de referência. Os resultados obtidos permitiram concluir sobre as diferenças de sensibilidade das espécies e quais seriam as mais indicadas para se avaliar os efeitos tóxicos de ambos os agrotóxicos; os efeitos diferenciados entre a formulação comercial e os ingredientes ativos; bem como as respostas em termos de espécies e de ecossistemas, demonstrando a necessidade de que ambas as análises sejam consideradas na avaliação de risco ecológico. / With the advent of agriculture, food production and consumer goods has expanded, however, environmental risks were also maximized due to the adoption of production techniques based on intensive use of agricultural inputs. This worldwide problem is more evident in developing countries which have agricultural production as the basis of its economy. Brazil is into this situation and since 2009 it is considered the largest consumer of the world\'s pesticides, creating a scenario of environmental risk and human health. The environmental effects from this study are related not only to loss of non-targeted species, since pesticides are nonselective, but also changes in the ecosystem level, which relates to the loss of functions and services generated by natural systems. Add to this complexity, the mode of action of each pesticide, their distribution in the different compartments (air, soil and water), the period of stay of each, the synergistic relationships resulting from interactions between different products, the formation of by-products in the process of degradation, among other factors, such as differences between the active ingredient and the commercial formulation in which there are so-called ingredients inert in the composition, which may be more toxic to species and ecosystems. Considering this approach, this research was developed based on the reality of a reference site, the municipality of Bom Repouso (MG/BR), in which the intensification of production of strawberry and potato has brought a series of social and environmental risks. Similar to other productive regions of the country, the use of pesticides is recurrent, widespread and unrestrained, highlighting the commercial formulations Kraft®36EC and Score®250EC, which, along with their active ingredients (abamectin and difenoconazole) have been evaluated by toxicity tests with representative species of different trophic levels of an aquatic ecosystem, generating information that have been evaluated at the species level and ecosystem, simulating the application scenario of the products on the reference location. The results showed differences on the sensitivity of species and what are the most appropriate to evaluate the toxic effects of both pesticides; the differential effects between the commercial formulation and the active ingredients; as well as the responses in terms of species and ecosystems, demonstrating the need for both to be considered in ecological risk assessment.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-10-25T16:53:43Z No. of bitstreams: 1 vanessacristinaestevambittencourt.pdf: 4643233 bytes, checksum: f4c1b1d214125b1ed5e1cc2be806cd22 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-11-09T13:53:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vanessacristinaestevambittencourt.pdf: 4643233 bytes, checksum: f4c1b1d214125b1ed5e1cc2be806cd22 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vanessacristinaestevambittencourt.pdf: 4643233 bytes, checksum: f4c1b1d214125b1ed5e1cc2be806cd22 (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Neste trabalho foram preparados, caracterizados e avaliadas as atividades larvicida e citotóxica dos compostos de inclusão formados entre as benzoilfeniluréias (novaluron - NOV e diflubenzuron - DIF) e avermectina (abamectina - ABA) com β-ciclodextrina (βCD). A presença de alterações nos espectros na região do infravermelho e nos perfis térmicos dos compostos de inclusão em relação aos seus precursores e misturas mecânicas sugeriram a ocorrência de interação entre esses compostos e a βCD. Os dados termodinâmicos obtidos por titulação calorimétrica isotérmica permitiram verificar a formação de compostos de inclusão com estequiometria 1:1, sendo os processos espontâneos e com valores bem distintos para as constantes de formação. As análises dos espectros de ressonância magnética nuclear das amostras sugerem que a inclusão ocorre através do grupo 1,1,2-trifluoro-2-trifluoro-metóxietóxi, do grupo fenila ou do anel benzofurânico para compostos de inclusão com NOV, DIF e ABA, respectivamente. Dados de espalhamento de luz dinâmico e potencial zeta demonstram que em todos os compostos de inclusão ocorrem alterações no tamanho das partículas em suspensão em relação aos precursores. Além disso, foi possível verificar através do perfil dos gráficos de solubilização que os compostos de inclusão, com exceção do NOV, apresentam maior solubilização quando comparados com as substâncias puras. Com base nas informações da caracterização em suspensão, o sólido caracteriza-se como um nanoprecipitado hidrofóbico instável com possibilidade de agregação. Com relação aos ensaios biológicos foi observado que em todas as análises os valores de dose letal a 50% das larvas de Aedes aegypti (DL50) ou porcentagem de inibição de emergência em 50% de sua população (% IE50) foram menores que 1 ppm, demonstrando a elevada ação inseticida desses compostos. A avaliação da atividade larvicida nos estádios L4 para a benzoilfenilureias e seus compostos de inclusão demonstrou-se pouco efetiva, porém sugeriu a possibilidade de maior atividade larvicida do composto de inclusão com NOV em relação ao seu precursor. Além disso, o teste de inibição de emergência para as benzoilfenilureias possibilitou confirmar o mecanismo de ação desses compostos durante o ciclo de vida do mosquito, verificar a relação direta entre dose e mortalidade, observar atraso no desenvolvimento das fases do mosquito nas amostras tratadas em relação ao controle e constatar a redução do valor de %EI50 para os compostos de inclusão. Nos experimentos nos estádios L1 e L4 para ABA e seu composto de inclusão foi verificada maior fragilidade do estádio L1 em relação ao L4 e a redução da DL50 para o composto de inclusão em todos os experimentos. Esses dados demonstram a maior atividade larvicida dos compostos de inclusão em relação às substâncias livres. Na avaliação de toxicidade através do ensaio do MTT em células de fibroblastos WI26UA4, foi confirmada que NOV e DIF e seus compostos de inclusão apresentaram baixa toxicidade, enquanto que a ABA e seu composto de inclusão apresentaram moderada toxicidade. Também foi verificado que os valores nos quais se observam elevada citotoxicidade em humanos são bem superiores aos necessários para causar a mortalidade das larvas, demonstrando a seletividade e segurança dessas nanocomposições. Desta forma, a estratégia de preparar os compostos de inclusão resultou em um aumento da atividade larvicida em todas as situações testadas, demonstrando que esta pode ser uma alternativa promissora no controle do mosquito Aedes aegypti. / In this work the inclusion compounds formed between benzoylphenylureas (novaluron - NOV and diflubenzuron - DIF) and avermectin (abamectin - ABA) with β-cyclodextrin (βCD) were prepared, characterized and evaluated their larvicide and cytotoxic activities. Changes in the infrared spectra and thermal profiles of the inclusion compounds in relation to mechanical mixtures and precursors suggested the occurrence of interaction between those compounds and the βCD. Thermodynamic data obtained by isothermal titration calorimetry allowed verifying the formation of inclusion compounds with stoichiometry 1: 1, and the spontaneous processes and distinct values for the formation constant. The analysis of the nuclear magnetic resonance spectra of the samples suggests that inclusion via 1,1,2-trifluoro-2-trifluoromethoxy- ethoxy group, the phenyl group, or benzofuran ring for inclusion compounds with NOV, DIF and ABA, respectively. The dynamic light scattering and zeta potential data from inclusion compounds demonstrated changes in the size of the particles in suspension in relation to precursors. Moreover, it was possible to verify by solubilization curves that inclusion compounds have greater solubility compared with the pure substances, except of NOV. Based on suspension data, the solid is characterized as an unstable hydrophobic nanoprecipitated with possibility of aggregation. In relation to biological assays, the lethal dose values to 50% of the larvae of Aedes aegypti (LD50) or emergency inhibition percentage at 50% of its population (% IE50) were less than 1 ppm for all compounds, demonstrating the high insecticidal activity of them. The evaluation of larvicidal activity in the L4 stage to benzoylphenylureas and their inclusion compounds proved to be ineffective, suggesting a probable increase in the larvicidal activity of the inclusion compound with NOV compared to its precursor. Furthermore, the emergence inhibition assay for benzoylphenylureas allowed to confirm the mechanism of action of these compounds during the mosquito’s life cycle, to verify direct relationship between dose and mortality; to observe the delay in the development stage of mosquitoes in the samples treated compared to control, and, to verify the reduction in % EI50 values for inclusion compounds. In the experiments realized in L1 and L4 stadia for ABA and its inclusion compound, it was verified a more fragility L1 stadium with respect to L4 and a reduction of LD50 values for the inclusion compounds in all experiments. These data demonstrate the highest larvicidal activity of inclusion compounds in relation to the free substances. In the evaluation of toxicity using the MTT assay WI26UA4 fibroblast cells it was confirmed that NOV and DIF and their inclusion compounds showed low toxicity, while the ABA and its inclusion compound showed moderate toxicity. It was also observed that the values to generate cytotoxicity in humans are much higher than those required to cause larval mortality, demonstrating the selectivity and safety of nano composition. Thus, the strategy for preparing the inclusion compound resulted in an increase in larvicidal activity in all situations tested, demonstrating that this may be a promising alternative for the control of Aedes aegypti.

A expansão da agricultura tem levado a utilização intensiva de agrotóxicos para o controle de pragas agrícolas que apresentam sérios riscos de contaminação tanto de ambientes aquáticos como terrestres. A contaminação da biota do solo pode causar efeitos sobre diversos processos ecossistêmicos tendo em vista a importância que estes organismos desempenham na estrutura do solo. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os possíveis efeitos do inseticida/acaricida Kraft 36EC sobre a composição da fauna edáfica total e sobre a composição da comunidade de colêmbolos utilizando os atributos funcionais, em uma escala temporal, durante dois períodos amostrais. De forma geral, ambas as estações apresentaram diferenças na composição da fauna edáfica ao longo do tempo, nos dois tratamentos. Os colêmbolos foram os organismos mais sensíveis ao inseticida. As variáveis ambientais (temperatura e umidade) influenciaram nos efeitos do inseticida/acaricida sobre os organismos, principalmente em situações extremas. Os índices de diversidade [média por atributo (mT) e diversidade funcional (FD)] com as morfoespécies de colêmbolos, demostraram que o inseticida acaricida reduziu a diversidade funcional. Tais resultados estavam relacionados com a dominância de espécies epiedáficas (superficiais), em relação as hemiedáficas (mais afetadas pelo inseticida), principalmente no vigésimo primeiro dia. A atividade alimentar (teste bait lamina) foi reduzida ao longo do período de exposição. Os resultados obtidos mostraram que mesmo em doses recomendadas o inseticida/acaricida afetou a composição da fauna edáfica. Além disso, esse trabalho demonstrou a importância de pesquisas que avaliam não apenas dados taxonômicos como também a estrutura funcional das comunidades edáficas. Nesse sentido, podemos predizer possíveis alterações dos agrotóxicos sobre os processos ecossistêmicos. / The expansion of agriculture has led to the intensive use of pesticides for the control of agricultural pests that present serious risks of contamination in both aquatic and terrestrial environments. Contamination of soil biota by these pollutants can have effects on various ecosystem processes in view of the importance that these organisms play in the soil structure. The objective of this research was to evaluate the possible effects of the acaricide insecticide Kraft 36EC on the composition of the total soil fauna and on the composition of the community of collembolans using the functional traits, over time, during the dry and rainy season. In general, there are differences in the composition of the edaphic fauna over time, in both treatments. The collembolans were the most sensitive to insecticidal organisms. Environmental variables can influence the effects on organisms, especially in extreme situations.The diversity index [average per attribute (mT) and functional diversity (FD)] with morphospecies collembolan, showed that the insecticide reduced functional diversity. These results were related to the dominance of epiedaphic species (surface), in relation to hemiedaphic (more affected by insecticide), especially in the twenty-first day. Feeding activity (test blade bait) was reduced over the exposure period. The results showed that even at recommended doses the insecticide affected the composition of the edaphic fauna. In addition, this work has demonstrated the importance of research that evaluates not only taxonomic data but also the functional structure of edaphic communities. In this way, it is possible to predict possible changes in agrochemicals on ecosystem processes.

Nos últimos anos o aumento do consumo de agrotóxicos em todo o mundo tem preocupado agências nacionais e internacionais em decorrência dos diversos impactos ambientais e das sérias implicações à saúde humana. Dentre os inúmeros produtos utilizados na agricultura destaca-se o agrotóxico Vertimec 18CE, indicado para 42 usos distintos, compreendendo 24 culturas, visando o combate de 17 diferentes pragas. Considerando os riscos ambientais associados ao uso de agrotóxicos, se faz necessária a realização de estudos mais abrangentes para melhor compreender as inter-relações existentes no processo de contaminação e os reais efeitos sobre a biota aquática. Nesse sentido, procurou-se, na presente pesquisa, avaliar os efeitos do Vertimec 18CE sobre Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) por meio de experimentos in situ, a partir da simulação da contaminação do ambiente aquático por água proveniente do carreamento superficial de parcelas de solo contaminadas e não contaminadas (controle), além da aplicação direta do contaminante na coluna d\'água; bem como por experimentos laboratoriais com diferentes diluições do runoff (simulando o aporte diferenciado quantitativamente), com amostras ambientais dos mesocosmos e pela avaliação da sensibilidade ao produto comercial Vertimec 18CE. Para isso foram utilizadas duas parcelas de solo com 8 \'M POT.2\' cada e inclinação de 6%, das quais uma recebeu a contaminação segundo a dose recomendada para o cultivo de morango (0,125 litros de calda por \'M POT.2\') e a outra somente aspersão com água, servindo como controle. Posteriormente foi simulada uma chuva de 20 a 30 mm e coletada a água de runoff para a execução dos experimentos in situ e laboratoriais com as diluições de runoff. Simultaneamente foram realizadas análises físicas e químicas da água de runoff e dos mesocosmos, além da caracterização física e química do sedimento do experimento in situ e das parcelas de solo utilizadas. As análises limnológicas do experimento in situ demonstraram o aumento de nutrientes (nitrogênio e fósforo), material em suspensão e turbidez, com efeitos sobre a concentração de clorofila a, feofitina, condutividade e oxigênio dissolvido. Os resultados obtidos nos testes de toxicidade indicaram diferenças entre os testes laboratoriais (com condições mais controladas) e in situ (condições mais próximas ao sistema natural), registrando-se toxicidade crônica apenas no experimento in situ, para o tratamento com contaminação direta com o agrotóxico. Não foram observados efeitos agudos ou crônicos nos experimentos laboratoriais com as diluições de runoff e nem com as amostras de água dos mesocosmos. Os efeitos tóxicos registrados nos testes de toxicidade crônica de curta duração indicam maior tempo de permanência da formulação comercial em relação ao seu princípio ativo isolado, a abamectina, demonstrando os riscos potenciais do uso do produto comercial sem estudos prévios. Quanto à sensibilidade os valores de CL50, 48h estiveram entre 3,88 e 6,13 \'mü\'l/L de Vertimec 18CE (média de 4,74 \'mü\'l/L), enquanto que os valores da CE50, 48h estiveram entre 2,46 e 5,63 \'mü\'l/L (média de 3,66 \'mü\'l/L). No teste crônico de curta duração obteve-se valores de 3,0 \'mü\'l/L; 2,0 \'mü\'l/L e 2,5 \'mü\'l/L para CEO, CENO e VC, respectivamente. / In recent years the increased of pesticides use in the world has been concerned national and international agencies as a result of various environmental impacts and the serious implications to human health. Among the many products used in agriculture, stands out the pesticide Vertimec 18CE, nominated for 42 different uses, comprising 24 cultures, aimed to combat 17 different pests. Considering the environmental risks associated with pesticide use, it is necessary to carry out further studies to better understand the interrelationships within the process of contamination and the actual effects on aquatic biota. In this sense, this study aimed to evaluate the effects of Vertimec 18CE on Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) through in situ experiments, by simulating the contamination of the aquatic environment by water from the surface runoff of contaminated and uncontaminated (control) soil, beyond the direct application of the contaminant in the water column, as well laboratory experiments with different dilutions of the runoff (simulating the contribution quantitatively different), with samples of the mesocoms and the assessment of the sensitivity to the commercial product Vertimec 18CE. For this we used two parcels of land with 8 \'M POT.2\' each and incline of 6%, one received a recommended dose contamination for the cultivation of strawberries (0.125 L per \'M POT. 2\') and the other only water spraying, as a control. Subsequently we simulated a 20 to 30 mm of rain and runoff water was collected for the addition of in situ and laboratory experiments with dilutions of runoff. Were performed physical and chemical analysis of runoff water and the mesocosms, as well as physical and chemical characterization of sediment of in situ experiment and the parcels of soil used. Limnological analyses of in situ experiment showed an increase of nutrients (nitrogen and phosphorus), suspended solids and turbidity, with effects on the concentration of chlorophyll, pheophytin, conductivity and dissolved oxygen. The results obtained in toxicity tests indicated differences between the laboratory tests (with more controlled conditions) and in situ (conditions closer to the natural system), registering only partial chronic toxicity in the in situ experiment, to treatment with direct pesticide contamination. There were no acute or chronic effects in laboratory experiments with dilutions or with runoff and water samples from mesocosms. Toxic effects reported in chronic toxicity tests indicated higher persistence of the commercial formulation in relation to its isolated active ingredient, abamectin, demonstrating the potential risks of the use of commercial product without prior studies. In relation to the sensitivity of LC50, 48h values were between 3.88 and 6.13 \'mü\'l/L Vertimec 18CE (medium value of 4.74 \'mü\'l/L), whereas the EC50, 48h values were among 2.46 and 5.63 \'mü\'l/L (medium value of 3.66 \'mü\'l/L). In the partial chronic test we obtained a values of 3.0 \'mü\'l/L, 2.0 and 2.5 \'mü\'l/L for LOEC, NOEC and CV, respectively.