Resultados e Discussão
Os resultados (Tabela 16.4 e Fig. 16.3) mostraram que a cipermetrina (6.25 µg/L) teve a maior concentração média de resíduos na água superficial do rio Kuywa durante o primeiro período de amostragem (chuvas fortes) seguido por diurão (1.75 µg/L). Em geral, todos os resíduos analisados foram detectados em todas as amostras de água coletadas durante ambos os períodos de amostragem. Mais resíduos de pesticidas (exceto aldrina, alacloro e lindano) foram detectados durante o primeiro período de amostragem, em comparação com os detectados no segundo período de amostragem de estação mais seca. Isto pode ser atribuído ao escoamento de resíduos dos cultivadores externos e das fazendas Nucleus Estate para o rio durante chuvas fortes.
Quadro 16.4. Concentrações (µg/g de peso seco) de Resíduos de Pesticidas em Amostras de Solo (Média e Desvio Padrão) Realizadas durante a Primeira Amostragem (Chuva Pesada) de Lotes de Campo Experimentais Deixados em Pouso por Vários Períodos de Tempo
| Pesticida | 3 Meses | 5 Meses | 12 Meses | 18 Meses | 24 Meses | 60 Meses | 96 Meses | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aldrin | 0.98±0,65 | 0,54±0,11 | 0,58±0,01 | 1,83±0,67 | 1,68±0,20 | 0,89±0,90 | 0,74±0,01 | |
| Dieldrin | 1,44±0.34 | 0.99±0.04 | 0.65±0.39 | 0.37±0.16 | 1.29±0.47 | 0.97±0.07 | 0.52±0.24 | |
| Endosulfan | 1,18±0,70 | nd | 0,46±0,26 | 0,49±0,37 | 1,21±0,58 | 0,84±0,18 | 0,31±0.16 | |
| DDT | 1,83±0,78 | 1,13±0,17 | 0,56±0,25 | 1,30±0,13 | 0,60±0,48 | 0,35±0.19 | 0,70±0,40 | |
| Cypermethrin | 3,13±0,78 | 1,12±0,28 | 0,61±0,16 | 2,315±0,23 | 0,56±0.01 | 0,38±0,02 | 1,81±0,00 | |
| Endrin | 0,91±0,77 | 0,45±0,00 | 0,44±0,16 | 0,28±0.11 | 0,27±0,24 | 0,84±0,04 | 0,44±0,11 | |
| Alacloro | 1,34±0,27 | 0,71±0,18 | 1,77±0.62 | 0,95±0,08 | 0,68±0,10 | 0,59±0,00 | 0,58±0,33 | |
| Diuron | 1,16±0,10 | 0,46±0.03 | 0.74±0.38 | 0.68±0.13 | 0.42±0.05 | 0.39±0.28 | 0.26±0.07 | |
| Lindane | >nd | 4.38±0.10 | e | 1.38±0.04 | e | 0.05±0.01 | e | |
| Atrazina | e | 1.14±0.04 | 0.42±0.03 | e | 0.25±0.03 | 0.08±0.00 | e | |
| Hexazinona | 8.25±0,13 | 4,49±0,10 | 2,88±0,09 | 1,46±0,07 | nd | 0,31±0.00 | e |
Nota: nd: não detectada; todas as médias e desvios padrão corrigidos a duas casas decimais.
Figura 16,3. Concentrações médias e variações entre os dois tempos de amostragem e entre sedimento (µg/g de peso seco) e água (µg/L). P1=amostras de água (primeira amostragem); P2=amostras de água (segunda amostragem); SP1=amostras de sedimentos (primeira amostragem); SP2=amostras de sedimentos (segunda amostragem); primeira amostragem=Agosto 2008 (chuvas fortes); segunda amostragem: Dezembro de 2008 (chuvas leves); foram analisadas amostras de água não filtrada.
Todos os herbicidas analisados exceto a hexazinona são relativamente muito hidrofóbicos e possuem solubilidades de água (mg/L) variando de 33 (atrazina) a 33.000 (hexazinona) e valores de Koc (m3/kg), variando de 25 (2,4-d) a 480 (diurônio). Durante esse período, as amostras de água não foram filtradas antes da extração e análise e, portanto, os resíduos detectados incluíram tanto material particulado solúvel quanto material particulado ligado, levando a altas concentrações durante a chuva, como mostram os resultados. A aplicação de pesticidas, especialmente herbicidas durante a estação chuvosa, quando as atividades de plantio também começam nas seções dos out-growers e fazendas Nucleus Estate e sua posterior lavagem no ambiente aquático, poderia explicar seus níveis mais altos de resíduos nas amostras de água e sedimentos coletadas durante esse período. Isto representa riscos significativos para os seres humanos e gado que utilizam o rio Kuywa para beber água, especialmente durante o período de chuvas torrenciais, quando mais resíduos contendo partículas são lixiviados para o rio diretamente ou através dos canais.
Níveis substanciais de resíduos de inseticidas organoclorados incluindo aldrina, p,p′-DDT e endrina foram detectados na água e sedimentos, o que poderia indicar possível uso ilegal na sub-bacia (Wandiga, 2001) e/ou sua persistência de aplicações anteriores antes de serem banidos em 1997 (Wandiga et al, 2002; Lalah et al., 2003). Maiores concentrações de resíduos com exceção do p,p′-DDT, cipermetrina, diuron, e lindano foram detectadas no sedimento do rio em comparação com aqueles detectados na coluna d’água e isto é esperado para o comportamento de resíduos de pesticidas organoclorados em qualquer sistema água/sedimento devido à sua hidrofobicidade (Crawford, 2003). As exceções foram concentrações de cipermetrina e diuron, que foram maiores na coluna d’água do que no sedimento, possivelmente devido à aplicação recente antes da amostragem.
As variações nas concentrações entre os dois períodos de amostragem e entre água e sedimento são mostradas na Fig. 16.3. Em geral, as concentrações dos resíduos na água foram superiores aos limites da UE de 0,5 µg/L para pesticidas individuais e 1,0 µg/L para concentrações totais de pesticidas e níveis correspondentes que foram relatados em outros ecossistemas agrícolas tropicais (US-EPA, 1992; Mansingh e Wilson, 1995). Isto mostra que a água do rio Kuywa foi contaminada com vários resíduos de pesticidas como dieldrina, p,p′-DDT, cipermetrina, endrina, alacloro, diuron e hexazinona durante chuvas fortes e com aldrina, dieldrina e cipermetrina durante chuvas leves. As concentrações de resíduos no sedimento foram maiores que na coluna d’água durante chuvas fortes, com fatores de concentração estimados de resíduos no sedimento variando de 1800 a 4300 (para inseticidas organoclorados) e de 750 a 4700 (para herbicidas). Os fatores de concentração no sedimento durante as chuvas leves variaram de 1100 a 4500 (organoclorados) e de 240 a 74.000 (herbicidas). Estes factores de concentração foram estimados dividindo a (concentração no sedimento (µg/kg)) por (concentração na água (µg/L)) no mesmo ponto de amostragem e assumindo que uma massa de 1 L de água é aproximadamente equivalente à massa de 1 kg de sedimento.
A presença de lindano e aldrina em vários compartimentos nesta sub-bacia pode ser explicada pelo seu uso específico legal no tratamento de sementes (a partir dos dados do levantamento) e no controlo de térmitas (Anónimo, 2006), respectivamente. A contaminação com lindano no sedimento do Lago Vitória foi relatada anteriormente (Keng’ara et al., 2004). As amostras de sedimentos mostraram maiores concentrações de resíduos na primeira amostragem da estação chuvosa do que durante a segunda estação mais seca, seja devido a uma forte lavagem dos resíduos de agrotóxicos do Nucleus Estate e das fazendas de cultivo fora do rio devido a chuvas fortes ou por níveis reduzidos de agrotóxicos nas parcelas experimentais de campo em pousio durante o intervalo de 4 meses entre as duas amostragens. Um padrão sazonal similar foi relatado em sedimentos de zonas estuarinas em uma sub-bacia agrícola com uso intensivo de pesticidas similares em outros países tropicais (Mansingh e Wilson, 1995). Uma comparação das concentrações de resíduos obtidas neste estudo com esses ambientes contaminados indica que a sub-bacia de cana Nzoia está relativamente mais contaminada, com concentrações de organoclorados (dieldrina, endossulfan e p,p′-DDT) aproximadamente 4, 10 e 20 vezes maiores, respectivamente (Mansingh e Wilson, 1995). Em particular, as altas concentrações de herbicidas detectadas na água e sedimentos no rio Kuywa indicam uma potencial ameaça à ecologia desta sub-bacia, como foi relatado em outros estudos sobre herbicidas (Kreuger, 1998; De-Snoo e van-der-Poll, 1999; Schulz e Liess, 1999; Ewald e Aebisher, 2000; Bach et al, 2001; Muller et al., 2002; SETAC, 2003; Berenzen et al., 2005).
Os dados de concentração de pesticida obtidos para as amostras de solo das parcelas experimentais de pousio foram usados para estimar a meia-vida do solo dos vários pesticidas detectados. Isto foi feito assumindo cinética de primeira ordem e plotando parcelas lineares de ln (concentração de pesticida no solo) versus (tempo desde a última aplicação de pesticida) e a meia-vida estimada para cada pesticida calculada pela fórmula: 0,693/k (onde k é o gradiente da linha de regressão). Algumas das meias-vidas estimadas do solo foram muito longas, variando de 0,71 a 58 anos, muito provavelmente influenciadas por vários fatores como a não uniformidade das amostras e o crescimento da cobertura vegetal espessa nas fazendas de pousio, o que reduziria as taxas de volatilização.