O uso de pesticidas pode levar ao acúmulo de resíduos tóxicos e ecologicamente prejudiciais no solo. Até recentemente, não foi possível determinar em detalhes a quais pesticidas isso se aplica e em que medida. Agora, pesquisadores do Centro Helmholtz de Pesquisas Ambientais (UFZ), trabalhando em parceria com colegas da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), desenvolveram um modelo que permite que a formação de resíduos potencialmente tóxicos seja prevista com mais precisão. O modelo pode ser usado para avaliação de riscos futuros no processo de aprovação de pesticidas da Agência Europeia de Produtos Químicos (ECHA). O estudo aparece na edição atual da Ciência e Tecnologia Ambiental .

À medida que os pesticidas se decompõem, substâncias conhecidas como resíduos não extraíveis (NER) se acumulam no solo. Ligado às partículas do solo, estes podem consistir em biomassa bacteriana inofensiva (resíduos biogênicos), o próprio pesticida, ou produtos de transformação que tenham efeito tóxico e representem uma preocupação ambiental (resíduos tóxicos). A proporção de resíduos toxicologicamente relevantes varia de um pesticida para outro, e os métodos anteriores não permitiam que isso fosse determinado. "Mas é importante saber disso para tornar a avaliação de risco o mais realista possível, "diz o Prof. Matthias Kästner, biotecnologista ambiental da UFZ.

Trabalhando com colegas da Universidade Técnica da Dinamarca, Os pesquisadores da UFZ desenvolveram agora um modelo com o qual podem calcular inicialmente a quantidade de resíduos biogênicos que podem ser formados por processos de degradação bacteriana. Quando os resíduos biogênicos modelados são então subtraídos da quantidade total de resíduos não extraíveis (NER) - que é medido para todos os pesticidas no processo de aprovação - o resultado é a proporção de resíduos toxicologicamente relevantes. “Estes são os resíduos que realmente importam, "Kästner diz." Muitas vezes eles não podem ser degradados mais por microorganismos, então eles podem ser tóxicos e prejudiciais ao solo. "

O modelo é baseado na análise da estrutura química do respectivo pesticida, que é examinado em detalhes para determinar se pode ser utilizado por bactérias. "Porque os microrganismos podem, em princípio, se alimentar de qualquer coisa que lhes dê energia, até mesmo poluentes como pesticidas podem fornecer-lhes uma fonte de alimento, "explica Kästner." A ligação química e as propriedades de energia de uma substância determinam a facilidade com que as bactérias podem quebrá-la e quanta energia podem extrair dela. "Os pesquisadores usaram os resultados da análise para calcular a quantidade de biomassa microbiana que pode ser potencialmente produzido a partir da degradação do pesticida, e que permanece no solo na forma de resíduos biogênicos inofensivos.

Para o estudo, os cientistas modelaram os resíduos biogênicos de 40 pesticidas diferentes e os compararam com os valores medidos de testes de solo realizados como parte do processo de aprovação química, em que foram determinadas as quantidades de resíduos biogênicos desses pesticidas. "Foi muito gratificante ver que nossos cálculos de modelo se correlacionam amplamente com os valores reais medidos, "Kästner diz." Isso significa que, com base nas propriedades moleculares, agora podemos avaliar com antecedência quais pesticidas são potencialmente biodegradáveis ​​e qual é a quantidade provável de resíduos tóxicos. Não haverá mais necessidade de séries de testes demorados. "Os pesquisadores prevêem que o novo modelo irá melhorar a avaliação de riscos futuros de pesticidas. Há uma boa chance de que seja usado no processo de aprovação da Agência Europeia de Produtos Químicos ( ECHA).