O solo é um dos principais destinos finais dos pesticidas e, portanto, a dinâmica desses compostos no solo pode determinar a extensão de seus efeitos aos organismos alvo e ao ambiente como um todo. Sendo assim, dois estudos foram realizados para avaliar a dinâmica da atrazina e a sorção da mesotriona em solos, e estimar o risco potencial de contaminação desses herbicidas ao ambiente. No primeiro, investigou-se a mineralização e a formação de metabólitos e de resíduos não-extraíveis de 14C-atrazina em latossolos com diferentes históricos de aplicação do herbicida, sob condições insaturadas e sob alagamento. No segundo, avaliou-se a sorção de atrazina e de mesotriona em seis latossolos e estimou-se o potencial contaminante dos herbicidas por meio de modelos de avaliação de risco. No estudo I observou-se que latossolos com histórico de aplicação de atrazina apresentaram elevado potencial de mineralização desse herbicida. Após 85 dias de incubação, 82% da 14C-atrazina aplicada foi mineralizada no Latossolo Vermelho (LV-T) e 74% no Latossolo Vermelho Amarelo (LVA-T), sendo a meia-vida do herbicida 2,8 e 21,2 dias respectivamente. Nos solos sem histórico de aplicação de atrazina a mineralização foi baixa (≤ 5,1%) e a meia-vida em torno de 46 dias. A incubação dos solos sob alagamento favoreceu a mineralização da 14C-atrazina no LVA-T e no LV sem histórico de aplicação de atrazina (98 e 83%, respectivamente), enquanto que nos demais solos o comportamento foi semelhante ao observado nas amostras insaturadas. Os 14C-resíduos extraíveis, a formação de metabólitos e de 14Cresíduos não-extraíveis variou entre os solos estudados devido, principalmente, ao histórico de aplicação de atrazina e, em menor extensão, às características sortivas dos solos. No estudo II observou-se que a sorção da atrazina nos solos avaliados foi favorecida pelo maior teor de matéria orgânica e pelo seu caráter hidrofóbico. Para a mesotriona, o principal sorbente foi a fração argila e, em menor extensão a matéria orgânica. Contrariamente ao observado para a atrazina, a funcionalização de estruturas alifáticas na composição da matéria orgânica favoreceu a sorção desse herbicida. De acordo com os modelos usados (USEPA, GUS, Goss e ERI), a atrazina foi classificada como herbicida de elevado potencial contaminante de águas superficiais e subterrâneas para todos os solos avaliados neste estudo. A mesotriona foi classificada como herbicida com elevado potencial de contaminação de águas subterrâneas e potencial intermediário de contaminação de águas superficiais. Comparativamente à mesotriona, a atrazina possui um índice de impacto ambiental maior. / Following application, herbicides usually reach the soil and undergo several dissipation processes which can determine their effects on target organisms and on the environment as a whole. Therefore, we developed two studies to evaluate the dynamic of atrazine and sorption of mesotrione in soils, as well as to estimate their potential impact on the environment. In the first study we investigated the mineralization, and formation of metabolites and nonextractable residues of 14C-atrazine in Brazilian Ferralsols with different history of atrazine application, under unsaturated (50% water holding capacity) and slurry conditions. In the second study we evaluated the sorption of atrazine and mesotrione on six Ferralsols from Rio Grande do Sul State and we estimated their contamination potential by using different methods of environmental risk evaluation. In the first study we observed that Ferralsols which received repeated applications of atrazine showed rapid mineralization of this herbicide. By the 85th day of incubation, 82% of the applied 14C-atrazine was mineralized in the Rhodic Ferralsol (RF-T) and 74% in the Geric Ferralsol (GF-T). The half-lives of atrazine in these soils were 2,8 and 21,2 days respectively. Mineralization remained low (≤ 5.1%) in the soils without history of atrazine application and the herbicide half-lives were around 46 days. Incubation under slurry conditions enhanced 14C-atrazine mineralization in the GF-T and surprisingly also in the Rhodic Ferralsol without atrazine application history (98% and 83% on the 85th day, respectively), while in the other samples the 14CO2 did not differ relevantly from the unsaturated conditions. Extractable 14C-activity, formation of metabolites, and NER varied among the studied soils according to the atrazine application history rather than the soil sorptive characteristics. In the second study we observed that sorption of atrazine was favored in soils with high content of organic carbon and by its hydrofobic character. Clay fraction was the main factor influencing mesotrione sorption in the studied soils, followed in a lesser extent by the soil organic matter. In contrast to the atrazine, the organic matter capacity in retaining mesotrione was favoured by the higher carboxylic substitution of the aliphatic chains. According to the methods used to estimate the environmental contamination risk (USEPA, GUS, Goss and ERI), atrazine was classified as a herbicide with high contamination potential for surface and groundwater in the studied soils. It showed a higher environmental risk index comparatively to the mesotrione. Mesotrione was classified as a herbicide with high contamination potential for groundwater and intermediate contamination potential for surface water.

Os dejetos líquidos de suínos (DLS) são utilizados como fertilizante em solos agrícolas. A intensificação de criações com alta concentração de animais em pequenas propriedades tem gerado grande volume de dejetos. Os DLS podem conter microrganismos patogênicos, altos teores de nitrato e elementos-traço, podendo contaminar águas superficiais e subsuperficiais. O estudo foi realizado para avaliar o impacto ambiental da aplicação de DLS em amostras de um Argissolo Vermelho Distrófico e de um Nitossolo Vermelho Distrófico. Para tal, aplicou-se doses equivalentes a 0 (Testemunha), 25 (T2), 50 (T3) e 100 (T4) m3 ha-1 de dejetos líquidos de suínos provenientes de dois sistemas de criação denominados de “creche” e “terminação”. Os dejetos originários do sistema de criação “creche” apresentaram maiores riscos de contaminação de águas superficiais e subsuperficiais por coliformes totais e Escherichia coli. O valor do pH possivelmente esteve relacionado à ausência de coliformes totais e Escherichia coli no percolado do Argissolo (PVd). Foi detectada a presença de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado do Nitossolo e do Argissolo; o dejeto líquido proveniente do sistema de criação “creche” resultou em menores concentrações de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado de ambos os solos. A maior concentração de N-NO3 - + N-NO2 - no percolado ocorreu aos 19 dias após a aplicação dos DLS. Não foi detectada a presença de fósforo e de cobre no percolado de ambos os solos. O percolado coletado do Argissolo apresentou maiores concentrações de zinco e manganês do que o do Nitossolo. Para a utilização dos DLS como fertilizante há necessidade que se estabeleçam critérios adequados para definir estratégias de seu manejo e disposição para reduzir seu impacto no ambiente e à saúde. / Wastes from swine production (WSP) are used as fertilizer in agricultural soils. The intensification of farms with high concentration of animals in small proprerties has generated a great amount of wastes. The WSP may contain pathogenic microorganisms, high levels of nitrate and trace elements and can contaminate surface and subsurface water. The study was conducted to evaluate the environmental impact of the application of WSP in samples of an Alfisol and an Ultisol. To do this they were applied doses equivalent to 0 (control), 25 (T2), 50 (T3) and 100 (T4) m3 ha-1 of pig slurry from two farming systems called "nursery" and "termination” . The waste originated from the "nursery" had higher risks of contamination of surface and subsurface soils for total coliform and Escherichia coli. The pH was possibly related to the absence of total coliform and Escherichia coli in leachate from the Ultisol. It was detected the presence of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate of the Alfisol and of the Ultisol. The waste from the system "nursery" resulted in lower concentrations of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate from both soils. The highest concentration of N-NO3 - + N-NO2 - in the leachate occurred at 19 days after the application of WSP. It was not did not detect the presence of phosphorus and copper in the leachate from both soils. The leachate collected from the Alfisol showed higher concentrations of zinc and manganese than the leachate from the Alfisol. To use WSP as fertilizer it is necessary to establish an appropriate criteria to define strategies for their management and disposal to reduce its impact on environment and health.

O objetivo principal da pesquisa é contribuir para o entendimento dos processos e mecanismos desencadeados pela adição de cal e cimento a materiais ferralíticos em condições de pista. Neste estudo foram analisados materiais de base de uma pista experimental (PR-518) estabilizados com adição de cal + cimento ou apenas cal. A PR-518, que liga Santa Mariana ao Porto Quebra Canoa, foi construída pelo DER-PR (Departamento de Estradas de Rodagem do Paraná) em 1987, tem 29,5km de extensão, está localizada na região Norte do Estado do Paraná e atravessa áreas de ocorrência de Latossolo Roxo, Terra Roxa Estruturada e Latossolo Vermelho-escuro - solos tropicais de textura argilosa. Dos 61 segmentos que compõem a estrada foram estudados cinco, que são representativos dos tipos de misturas e técnicas empregadas: segmento 4 (mistura de Latossolo roxo + 4% de cal cálcica + 5% de cimento Portland - SCC/LR 1); segmento 10 (Latossolo Roxo + 4% de cal dolomítica + 5% de simento Portland - SCC/LR 2); segmento 55 (Latossolo Vermelho-escuro + 2% de cal cálcica + 3% de cimento Portland - SCC/LE); segmento 8 (cascalho de basalto alterado + Latossolo roxo + 4% de cal cálcica + 5% de cimento Portland - CCC); segmento 41 (cascalho de basalto alterado + Latossolo Roxo + 5% de cal dolomítica - CC). A pesquisa foi desenvolvida através de análises morfológicas, realizadas a níveis macro, meso e microscópicos, complementadas por análises mineralógicas por raios X e infravermelho, análises químicas qualitativas e quantitativas sobre amostra total (ataque triácido) e pontuais (microssondagens). Paralelamente foi efetuado, a partir de dados fornecidos pelo DER-PR, o levantamento das características físico-hídricas e mecânicas dos segmentos logo após a construção; o acompanhamento do comportamento estrutural e do estado da superfície da pista ao longo do tempo. Os resultados obtidos mostram que de um modo geral as bases apresentam problemas relacionados à etapa de construção: o grau de compactação variável ao longo do segmento e da espessura da camada; a unidade acima ou muito abaixo do teor ótimo de compactação; a homogeneização deficiente da unidade e da mistura dos materiais com os aditivos, etc. Nos pontos amostrados a morfologia dos materiais das bases refletiu esses problemas através de diferenciações de porosidade, concentração ou ausência de aditivos, organizações particulares do plasma e de outros constituintes. As misturas solo-cal-cimento se caracterizaram por apresentar agregados (ou zonas) de plasma não afetado, ou pouco afetado pelos aditivos, mais sensíveis às variações e esforços de origem hídrica e mecânica. Estão envolvidos por plasma transformado por reações com os aditivos em diversos graus, contendo os produtos de hidratação do cimento e de reação pozolânica da cal (silicatos, aluminatos e aluminossilicatos de cálcio hidratados), menos sensíveis às variações hídricas e mecânicas (sem fissuras) e mais resistente. As misturas com cascalho de basalto alterado são constituídas por fragmentos líticos (cascalho de basalto), volume de material do solo do subleito e uma \"matriz-mista\". Foi principalmente a \"matriz\", gerada pela incorporação do solo e dos produtos do córtex de alteração do basalto, que se misturou e reagiu com os aditivos. Cada uma dessas organizações é constituída por materiais química e mineralogicamente diversificados. Dois aspectos importantes devem ser ressaltados: 1) a influência da qualidade e da composição química da cal aplicada - as neoformações minerais, transformações e Reogarnizações do material das misturas são mais evidentes naquelas onde foi empregada a cal cálcica do que naquelas com cal dolomítica (com ou sem cimento). Estas diferenças implicam em maior estabilidade das misturas tratadas com cal cálcica como comprovam também os dados de desempenho da pista; 2) as técnicas de construção das bases são as responsáveis pelas condições da mistura dos constituintes dos solos com os aditivos, da homogeneização da umidade (necessária para as reações de hidratação do cimento e pozolânica) e grau de compactação. Ou seja, criam o ambiente físico e químico onde ocorrem as reações que promovem a estabilização. São também responsáveis, ao lado das reações químicas e físico-químicas desencadeadas pelos aditivos, pela morfologia do material. Nas misturas com cascalho, os fragmentos líticos \"armam\" o material enquanto os aditivos mantêm estável a \"matriz\". Nas misturas solo-cal-cimento, ao contrário, a \"armação\" é produzida pelo plasma do solo original transformado e enriquecido em produtos cimentantes (resultantes da hidratação e das reações pozolânica), que isola volumes de material mais instável. / The prime aim of this research is to contribute to the understanding of the processes and mechanisms brought about by the addiction of lime and Portland cement to ferralitic materials from experimental road (PR-518) stabilized with the aaddition of lime + cement or lime only, have been analysed. PR-518, which connects Santa Mariana to Porto Quebra Canoa has been built by DER-PR (Departamento de Estradas de Rodagem do Paraná) in 1987, is 29,5km long, is in Paraná North region and crosses areas where can be found \"Latossolo Roxo\", \"Terra Roxa Estruturada\" and \"Latossolo Vermelho-escuro\" - tropical soils clayed texture. Of the 61 parts that make up the road, five have been studied, which represents the kinds of applied mixture and techniques: part 4 (mixture of \"Latossolo Roxo\" + 4% of calcitic lime + 5% Portland cement - SCC/LR 1); part 10 (\"latossolo Roxo\" + 4% dolomitic lime + 5% Portland cement - SCC/LR 2); part 55 (\"Latossolo Vermelho-escuro + 2% calcitic lime + 3% Portland cement - SCC/LE); part 8 (gravel of weathered basalt + 4% calcitic lime + 5% Portland cement - CCC); part 41 (gravel of weathered basalt + 5% dolomitic lime - CC). The research has been developed through morphological analysis (macro, meso and microscopic levels) complemented by mineralogical analysis by x-ray and infrared, qualitative and quantitative chemical analyses on total sampling (triacid attack) and by points (microprobes). At the same time it has been put into effect, based on the data supplied by DER-PR, the conclusion of physical-hydrics characteristics and mechanisms of the parts soon after the building; the follow-up structural behavior and surface condition of the road during a period of time. The results obtained show that, in general, the bases depict problems related to a building stage: compactation grade variable at the length of the part and the layer thikness; moisture content above or below the optimum PROCTOR; deficient homogenization of the moisture and the mixture of the materials with the additive, etc. The morphology of the materials of the bases reflected these problems through porosity differentiations, concentration or lack of additives, singular organizations of the plasma and other constituents. The soil-lime-cement mixtures are characterized by showing zones of plasma not affected, or not so affected by the additives, more sensible to the variations and efforts from hydric and mechanical origin. They are involved by plasma transformed by reactions with the additives in several grades, containing the products of hydration of the cement and of lime pozzolanic reaction (calcium silicate hydrate, calcium aluminate hydrate and calcium aliminosilicate hidrate), less sensible to hydric and mechanic variations (without joint planes), and more resistant. The mixtures with weathered basalt gravel are made up by lithics fragments (basalt gravel), volumes of soil material from the sublayer and \"mixed matrix\". It was mainly the \"matrix\", generated by the soil incorporation and the basalt alteration cortex products, that mixed and reacted with the additives. Each one of those organizations are constituted by chemically and mineralogical diversified materials. Two important aspects must be highlighted: 1) the influence of the quality and of the chemical composition of the applied lime - the mineral newformations, transformations and the material reorganizations of the mixtures are more evident in those where the calcic lime was applied than in those with dolomitic lime (with or without cement). These differences imply a higher stability of the mixtures trated with the calcic lime as confirmed by the road accomplishment data as well; 2) the building techniques of the bases are responsible by the conditions of the constituents mixture of the soil with the additive, of the moisture homogenization (necessary for the cement hydration reactions and pozzolanics) and compactation grades. That is, they create the chemical and physical environment wher the reactios that bring about the stabilization occur. They are also responsible, along with physical-chemical and chemical reactions brought about by the additives, by the material morphology. In the mixture with gravel, the lithic fragments build the material structure while the additives keep the matrix stable. In the soil-lime-cement mixtures, on the contrary, the \"structure\" is provided by the original soil plasma transformed and enriched in cement products (result of the hydration and of pozolanic reactions), that isolates more instable material volumes.

Estudos de degradação de materiais orgânicos no solo têm sido explorados, com a finalidade de se conhecer a dinâmica desse processo. Esse enfoque pode ser considerado sob dois pontos de vista principais: a adição de materiais orgânicos ao solo visando aumentar o teor de carbono, ou, ao contrário, o uso do solo como depurador de resíduos agroindustriais e urbanos. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar a aplicação do modelo de cinética de primeira ordem a resultados de quatro ensaios de incubação conduzidos em casa de vegetação e estufa incubadora. Foram , estudados compostos orgânicos puros, isoladamente ou em mistura, resíduos vegetais, industriais e urbanos, sendo o acompanhamento de sua degradação efetuado por meio de medidas do CO2 liberado do solo, através de respirômetros de retenção passiva. F oi possível comparar a degradação de diversos compostos orgânicos através de suas constantes de velocidade de primeira ordem, destacando as similaridades e diferenças de comportamento. O efeito da temperatura sobre a cinética de degradação pôde também ser caracterizado através dos parâmetros cinéticos . O modelo de cinética em duas fases, cada uma correspondente a diferentes frações de carbono em degradação, foi eficiente para avaliar tratamentos nos quais diferentes compostos foram misturados. No estudo envolvendo decomposição de resíduos orgânicos industriais e urbanos detectou-se um comportamento diferenciado da degradação da matéria orgânica nativa do solo sob a influência do material orgânico adicionado. O estudo evidenciou que, de maneira geral, o modelo de cinética de primeira ordem foi adequado para avaliar a degradação de compostos orgânicos no solo, pois coeficientes de determinação de elevada magnitude foram obtidos. As constantes de velocidade de primeira ordem puderam ser empregadas para caracterizar adequadamente o comportamento dos materiais orgânicos no solo estudado / not available

As características e o comportamento dos solos sempre estiveram relacionados a terra fina, notadamente à fração argila. Poucos estudos têm se dedicado à importância e significado das frações grosseiras, tais como silte, areias e fragmentos de rocha, que influenciam quase exclusivamente as propriedades físicas do solo, sendo consideradas inertes sob o ponto de vista químico. Este trabalho teve por objetivo estudar a contribuição destas frações para o comportamento químico de solos representativos da região Sudeste do Brasil, considerando diferenças litológicas e texturais. Avaliou-se, por meio de correlações lineares simples e regressões múltiplas, o efeito dos atributos químicos do solo para fins de fertilidade, dos teores de óxidos de ferro e alumínio, e dos teores de argila, silte e cinco subfrações de areia (muito fina, fina, média, grossa e muito grossa) na capacidade de troca catiônica (CTCe) e aniônica (CTAe) efetivas, determinadas em solução tamponada de BaCl2. A CTCe apresentou alta correlação positiva com os atributos químicos das frações mais grossas da terra fina e com a matéria orgânica. Na análise conjunta, a CTCe da areia muito fina e o teor de matéria orgânica explicaram 85% da variação da CTCe do solo. A CTAe correlacionou-se significativamente com o teor de alumínio, resultante do ataque com ácido sulfúrico, e com o teor de argila. Na análise conjunta, 56% da variação da CTAe nos solos foi explicada pelos teores de Al2O3, matéria orgânica e areia grossa, e pela saturação por alumínio. Atributos químicos de superfície também foram interpretados como função da mineralogia e estádio de intemperização dos solos. O pH de abrasão foi empregado como índice na determinação da fertilidade potencial do solo, e se correlacionou negativamente com o teor de areia média+fina. A reatividade dos fragmentos de rocha depende da litologia e, juntamente com as frações mais grossas da terra fina, podem desempenhar importantes funções nos solos, não sendo, portanto, quimicamente inertes. / not available

Este estudo teve por objetivo estimar, pelo modelo CENTURY, a alteração no estoque de carbono orgânico (CO) de solos do Planalto do Rio Grande do Sul durante o período de expansão da agricultura e o potencial de recuperação do estoque de CO através de diferentes sistemas de manejo. Foram utilizados solos de cinco Unidades de Mapeamento (UM), sob vegetação original de campo e floresta: LATOSSOLO VERMELHO Distófico típico (UM Cruz Alta e Passo Fundo), LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico (UM Santo Ângelo e Erechim) LATOSSOLO BRUNO Alumínico câmbico e (UM Vacaria). Avaliou-se a expansão da agricultura nas UM, a variação no conteúdo de CO dos solos por decomposição microbiana e erosão e a emissão ou seqüestro de CO2 em cenários de manejo com diferentes adições de C, métodos de preparo do solo e perdas de solo por erosão. Durante o período de expansão da agricultura (1900-1980), o uso de sistemas de cultura com baixa adição de C, pousio, queima de resíduos e preparo convencional do solo, ocasionou reduções estimadas de 31 a 45% no estoque original de CO dos solos. Com a melhoria nos eventos de manejo a partir de 1981, houve a recuperação parcial no estoque de CO. Considerando o balanço de CO e CO2 para a região em estudo (52506 km2), o cenário de manejo 1 (PC trigo/soja com queima) apresentou perda total estimada de 159517,0x103 Mg de CO e emissão de 299562,10x103 Mg de CO2 à atmosfera. Nos demais cenários, foram estimados incrementos de CO em relação ao cenário 1, atingindo, em 2050, valores correspondentes a 68,5% (cenário 2 - PR trigo/soja sem queima), 92,7% (cenário 3 - PD trigo/soja, aveia/soja, aveia/milho) e 98,1% (cenário 4 - PD trigo/soja, aveia/milho) do estoque original de CO. Devido a alta adição anual de C (6,0 Mg ha-1) e uso do plantio direto, o cenário 4 apresentou seqüestro líquido de 52173,32x103 Mg de CO2.

A mesotriona (MES) e a atrazina (ATZ) são herbicida utilizados nas culturas de milho e canade- açúcar, as quais, juntamente com a soja, são as culturas mais produtivas no Brasil. A aplicação do herbicida associado a sistemas carreadores pode representar uma alternativa para mitigar o impacto ambiental causado pela intensa utilização de xenobiótiocos na agricultura brasileira. Visando avaliar a viabilidade de utilização destes sistemas associados, foram sintetizados pelo método sol-gel (SG) quatro formulações (SGMES) contendo diferentes teores de mesotriona (MES). Foi utilizado TEOS (tetraetil-orto-silicato) como precursor e NaF como catalisador. As formulações foram caracterizadas por análise elementar, análise térmica (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Para fins de comparação foram analisadas amostras de xerogel puro (SG), de MES na forma pura (MESP.A.) e de MES na forma comercial (MESCallisto). A liberação de MES nas formulações e no produto comercial em meio aquoso de CaCl2 0,01 mol.L-1 foi quantificada por espectroscopia de UV-VIS em função do tempo. Realizaram-se isotermas de sorção de MES e de ATZ contida nas formulações e nas respectivas formas comerciais em três solos representativos da área agrícola brasileira. Os rendimentos obtidos nos xerogéis de MES variaram de 40 a 80% e decresceram com o aumento da proporção de MES adicionada à síntese. O herbicida não apresentou ligação química com a sílica, e quanto menor a sua concentração, maior o seu grau de dispersão na matriz e, portanto, menor a organização do material e maior a área superficial específica. A liberação do herbicida a partir das formulações foi mais rápida do que na forma comercial, devido a maior disponibilidade do herbicida na forma de xerogel do que na forma comercial. A MES na forma comercial apresentou maior afinidade pelo solo do que na forma de xerogel, conforme indicaram os índices Kd obtidos a partir das isotermas. O herbicida ATZ apresentou comportamento sortivo semelhante ao da MES, indicando que, de uma forma geral, os herbicidas na forma de xerogel são menos retidos pelo solo do que as respectivas formas comerciais. / Mesotrione (MES) and atrazine (ATZ) are herbicides used on corn and sugar cane plantations, which, along with soybean, are the most productive crops in Brazil. The application of herbicide systems associated with carriers may represent an alternative to mitigate the environmental impact caused by the intense use of xenobiotics in Brazilian agriculture. To evaluate the viability of the use of these associated systems, four formulations (SGMES) containing different concentrations of mesotrione (MES) were synthesized by the sol – gel method. It was used TEOS (tetraetil-ortho-silicate) as a precursor and NaF as a catalyst. The formulations were characterized by elemental analysis, thermal analysis (DSC), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption and desorption isotherms and infrared spectroscopy (FTIR). For comparison purposes, samples of pure xerogel (SG), pure mesotrione (MESP.A.) and of commercial mesotrione (MESCallisto) were analyzed. The release of MES from the formulations and from the commercial product in CaCl2 0,01 mol.L-1 medium was quantified by UV/vis spectroscopy against time. Sorption isotherms of MES and ATZ contained in the xerogels and in commercial products were determined on three types of soil representative of the Brazilian agricultural area. The MES yields in xerogels varied between 40 and 80 %, and decreased with the increase of MES proportion added to the synthesis. The herbicide was physically bound to the sílica, and its dispersion on the matrix increased with the decrease of its concentration. Therefore, its organization dimished and the specific superficial area increased in the same order. The herbicide release from formulations was faster than from the commercial form, due to its greater availability in xerogel, compared to the commercial product. Commercial MES showed greater affinity for the soil than in the xerogel form, as evidenced by the Kd indexes calculated from the isoterms. The herbicide ATZ presented similar sorptive behavior as that of MES, indicating that, in general, the herbicides as xerogel are less retained by soils than its respective commercial forms.

O solo é um dos principais destinos finais dos pesticidas e, portanto, a dinâmica desses compostos no solo pode determinar a extensão de seus efeitos aos organismos alvo e ao ambiente como um todo. Sendo assim, dois estudos foram realizados para avaliar a dinâmica da atrazina e a sorção da mesotriona em solos, e estimar o risco potencial de contaminação desses herbicidas ao ambiente. No primeiro, investigou-se a mineralização e a formação de metabólitos e de resíduos não-extraíveis de 14C-atrazina em latossolos com diferentes históricos de aplicação do herbicida, sob condições insaturadas e sob alagamento. No segundo, avaliou-se a sorção de atrazina e de mesotriona em seis latossolos e estimou-se o potencial contaminante dos herbicidas por meio de modelos de avaliação de risco. No estudo I observou-se que latossolos com histórico de aplicação de atrazina apresentaram elevado potencial de mineralização desse herbicida. Após 85 dias de incubação, 82% da 14C-atrazina aplicada foi mineralizada no Latossolo Vermelho (LV-T) e 74% no Latossolo Vermelho Amarelo (LVA-T), sendo a meia-vida do herbicida 2,8 e 21,2 dias respectivamente. Nos solos sem histórico de aplicação de atrazina a mineralização foi baixa (≤ 5,1%) e a meia-vida em torno de 46 dias. A incubação dos solos sob alagamento favoreceu a mineralização da 14C-atrazina no LVA-T e no LV sem histórico de aplicação de atrazina (98 e 83%, respectivamente), enquanto que nos demais solos o comportamento foi semelhante ao observado nas amostras insaturadas. Os 14C-resíduos extraíveis, a formação de metabólitos e de 14Cresíduos não-extraíveis variou entre os solos estudados devido, principalmente, ao histórico de aplicação de atrazina e, em menor extensão, às características sortivas dos solos. No estudo II observou-se que a sorção da atrazina nos solos avaliados foi favorecida pelo maior teor de matéria orgânica e pelo seu caráter hidrofóbico. Para a mesotriona, o principal sorbente foi a fração argila e, em menor extensão a matéria orgânica. Contrariamente ao observado para a atrazina, a funcionalização de estruturas alifáticas na composição da matéria orgânica favoreceu a sorção desse herbicida. De acordo com os modelos usados (USEPA, GUS, Goss e ERI), a atrazina foi classificada como herbicida de elevado potencial contaminante de águas superficiais e subterrâneas para todos os solos avaliados neste estudo. A mesotriona foi classificada como herbicida com elevado potencial de contaminação de águas subterrâneas e potencial intermediário de contaminação de águas superficiais. Comparativamente à mesotriona, a atrazina possui um índice de impacto ambiental maior. / Following application, herbicides usually reach the soil and undergo several dissipation processes which can determine their effects on target organisms and on the environment as a whole. Therefore, we developed two studies to evaluate the dynamic of atrazine and sorption of mesotrione in soils, as well as to estimate their potential impact on the environment. In the first study we investigated the mineralization, and formation of metabolites and nonextractable residues of 14C-atrazine in Brazilian Ferralsols with different history of atrazine application, under unsaturated (50% water holding capacity) and slurry conditions. In the second study we evaluated the sorption of atrazine and mesotrione on six Ferralsols from Rio Grande do Sul State and we estimated their contamination potential by using different methods of environmental risk evaluation. In the first study we observed that Ferralsols which received repeated applications of atrazine showed rapid mineralization of this herbicide. By the 85th day of incubation, 82% of the applied 14C-atrazine was mineralized in the Rhodic Ferralsol (RF-T) and 74% in the Geric Ferralsol (GF-T). The half-lives of atrazine in these soils were 2,8 and 21,2 days respectively. Mineralization remained low (≤ 5.1%) in the soils without history of atrazine application and the herbicide half-lives were around 46 days. Incubation under slurry conditions enhanced 14C-atrazine mineralization in the GF-T and surprisingly also in the Rhodic Ferralsol without atrazine application history (98% and 83% on the 85th day, respectively), while in the other samples the 14CO2 did not differ relevantly from the unsaturated conditions. Extractable 14C-activity, formation of metabolites, and NER varied among the studied soils according to the atrazine application history rather than the soil sorptive characteristics. In the second study we observed that sorption of atrazine was favored in soils with high content of organic carbon and by its hydrofobic character. Clay fraction was the main factor influencing mesotrione sorption in the studied soils, followed in a lesser extent by the soil organic matter. In contrast to the atrazine, the organic matter capacity in retaining mesotrione was favoured by the higher carboxylic substitution of the aliphatic chains. According to the methods used to estimate the environmental contamination risk (USEPA, GUS, Goss and ERI), atrazine was classified as a herbicide with high contamination potential for surface and groundwater in the studied soils. It showed a higher environmental risk index comparatively to the mesotrione. Mesotrione was classified as a herbicide with high contamination potential for groundwater and intermediate contamination potential for surface water.

A mesotriona (MES) e a atrazina (ATZ) são herbicida utilizados nas culturas de milho e canade- açúcar, as quais, juntamente com a soja, são as culturas mais produtivas no Brasil. A aplicação do herbicida associado a sistemas carreadores pode representar uma alternativa para mitigar o impacto ambiental causado pela intensa utilização de xenobiótiocos na agricultura brasileira. Visando avaliar a viabilidade de utilização destes sistemas associados, foram sintetizados pelo método sol-gel (SG) quatro formulações (SGMES) contendo diferentes teores de mesotriona (MES). Foi utilizado TEOS (tetraetil-orto-silicato) como precursor e NaF como catalisador. As formulações foram caracterizadas por análise elementar, análise térmica (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Para fins de comparação foram analisadas amostras de xerogel puro (SG), de MES na forma pura (MESP.A.) e de MES na forma comercial (MESCallisto). A liberação de MES nas formulações e no produto comercial em meio aquoso de CaCl2 0,01 mol.L-1 foi quantificada por espectroscopia de UV-VIS em função do tempo. Realizaram-se isotermas de sorção de MES e de ATZ contida nas formulações e nas respectivas formas comerciais em três solos representativos da área agrícola brasileira. Os rendimentos obtidos nos xerogéis de MES variaram de 40 a 80% e decresceram com o aumento da proporção de MES adicionada à síntese. O herbicida não apresentou ligação química com a sílica, e quanto menor a sua concentração, maior o seu grau de dispersão na matriz e, portanto, menor a organização do material e maior a área superficial específica. A liberação do herbicida a partir das formulações foi mais rápida do que na forma comercial, devido a maior disponibilidade do herbicida na forma de xerogel do que na forma comercial. A MES na forma comercial apresentou maior afinidade pelo solo do que na forma de xerogel, conforme indicaram os índices Kd obtidos a partir das isotermas. O herbicida ATZ apresentou comportamento sortivo semelhante ao da MES, indicando que, de uma forma geral, os herbicidas na forma de xerogel são menos retidos pelo solo do que as respectivas formas comerciais. / Mesotrione (MES) and atrazine (ATZ) are herbicides used on corn and sugar cane plantations, which, along with soybean, are the most productive crops in Brazil. The application of herbicide systems associated with carriers may represent an alternative to mitigate the environmental impact caused by the intense use of xenobiotics in Brazilian agriculture. To evaluate the viability of the use of these associated systems, four formulations (SGMES) containing different concentrations of mesotrione (MES) were synthesized by the sol – gel method. It was used TEOS (tetraetil-ortho-silicate) as a precursor and NaF as a catalyst. The formulations were characterized by elemental analysis, thermal analysis (DSC), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption and desorption isotherms and infrared spectroscopy (FTIR). For comparison purposes, samples of pure xerogel (SG), pure mesotrione (MESP.A.) and of commercial mesotrione (MESCallisto) were analyzed. The release of MES from the formulations and from the commercial product in CaCl2 0,01 mol.L-1 medium was quantified by UV/vis spectroscopy against time. Sorption isotherms of MES and ATZ contained in the xerogels and in commercial products were determined on three types of soil representative of the Brazilian agricultural area. The MES yields in xerogels varied between 40 and 80 %, and decreased with the increase of MES proportion added to the synthesis. The herbicide was physically bound to the sílica, and its dispersion on the matrix increased with the decrease of its concentration. Therefore, its organization dimished and the specific superficial area increased in the same order. The herbicide release from formulations was faster than from the commercial form, due to its greater availability in xerogel, compared to the commercial product. Commercial MES showed greater affinity for the soil than in the xerogel form, as evidenced by the Kd indexes calculated from the isoterms. The herbicide ATZ presented similar sorptive behavior as that of MES, indicating that, in general, the herbicides as xerogel are less retained by soils than its respective commercial forms.

A dinâmica do carbono (C) no solo envolve processos relativos à sua incorporação na biomassa vegetal, as transformações que esta soue por ação microbiana, com liberação de COz, e o aCÚInulode subprodutos desta transformação como matéria orgânica do solo. O modelo Century foi desenvolvido para representar esta dinâmica, incorporando os fatores que a influenciam em suas operações. Atinge este objetivo dividindo a parte terrestre do Ciclo do Carbono em oito compartimentos com base no tempo de permanência do C e sua localização. Apesar de sua relativa eficiência em diversos tipos de solo e biomas, têm sido sugeridas alterações para melhorar seu desempenho em situações especiais desde seu desenvolvimento na década de 80. Na presente pesquisa com o modelo parametrizado para as condições locais, determinou-se os compartimentos de C para dez solos do Rio Grande do Sul com teores variáveis de argila, óxidos de ferro e carbono orgânico total (COT) através de uma execução de equilíbrio. O carbono alocado pelo modelo no compartimento passivo (COP) foi relacionado com diversos atributos de solo, sendo observada correlação significativa com o teor de argila e óxidos de ferro. Em adição a este trabalho, utilizouse o modelo para estimar o COT do solo e a distribuição de C nos compartimentos num experimento de manejo com treze anos de duração, composto por preparos de solo, sistemas de culturas e doses de nitrogênio, em Argissolo Vermelho Distrófico típico na EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul. Para o melhor ajuste entre o COT observado experimentalmente foi necessário proceder a ajustes na taxa de decomposição do compartimento lento (DEC5). Esta taxa mostrou-se dependente do grau de revolvimento do solo e da quantidade de C adicionado pelos sistemas de cultura, observando-se os menores valores nas baixas adições e solo sem revolvimento.