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Química e Sociedade




                                         A Química dos Agrotóxicos




                                               Mara Elisa Fortes Braibante e Janessa Aline Zappe

                             Este trabalho descreve a história dos agrotóxicos e sua relação com os conteúdos de química, bem
                       como as consequências de sua utilização no meio ambiente e para a saúde do trabalhador. Ao longo dos
                     tempos, o homem sempre procurou maneiras de combater as pragas que afetam suas plantações, utilizando
                           desde os rituais religiosos até o julgamento de pragas em tribunais eclesiásticos. Produtos químicos
                      utilizados na agricultura para controlar pragas e doenças de plantas, os agrotóxicos são consequentemente
                       os responsáveis pelo aumento da produção agrícola e pelo crescimento da população. Entretanto, podem
                       causar doenças e intoxicações se forem utilizados sem os cuidados necessários, como os equipamentos
                      de proteção individual. Por isso, a conscientização dos estudantes acerca das implicações da utilização dos
                      agrotóxicos e sua relação com os conteúdos de química estudados no ensino médio tornam-se importantes
                                         para a formação de cidadãos conscientes e participantes na sociedade.

                                                   agrotóxicos, ensino de química, meio ambiente
10
                                                         Recebido em 06/01/2011, aceito em 17/02/2012




     A
            grotóxicos, defensivos agrícolas, pesticidas, pragui-                 foi um dos grandes avanços que proporcionou o aumento
            cidas, remédios de planta ou veneno: são inúmeras                     da produção de alimentos.
            as denominações relacionadas a um grupo de                                São considerados agrotóxicos, de acordo com a Food
     substâncias químicas utilizadas no controle de pragas e                      and Agriculture Organization (FAO) (Peres e Moreira, 2003),
     doenças de plantas (Peres e Moreira, 2003).                                  qualquer substância ou mistura de substâncias utilizadas
         O desenvolvimento dessas substâncias foi impulsio-                       para prevenir, destruir ou controlar qualquer praga – in-
     nado pelo anseio do homem em melhorar sua condição                           cluindo vetores de doenças humanas e animais, espécies
     de vida, procurando aumentar a produção dos alimentos.                       indesejadas de plantas e animais, causadoras de danos
         Desde o início da civilização, o homem é o principal                     durante (ou interferindo na) produção, processamento, es-
     responsável pelas transformações ocorridas na natureza                       tocagem, transporte ou distribuição de alimentos, produtos
     em razão da evolução da sua espécie e da crescente busca                     agrícolas, madeira e derivados – ou que deva ser admi-
     por espaço e alimento.                                                       nistrada para o controle de insetos, aracnídeos e outras
         Há cerca de 10.000 anos, com o desenvolvimento                           pestes que acometem os corpos de animais de criação.
     agrícola, a densidade populacional começou a aumentar                            O termo agrotóxico inclui inseticidas (controle de inse-
     e, consequentemente, a relação entre as espécies mudou.                      tos), fungicidas (controle de fungos), herbicidas (combate
     O homem começou a estocar grãos, vegetais e carne,                           às plantas invasoras), fumigantes (combate às bactérias
     e esses estoques tornaram-se fontes de alimento para                         do solo), algicida (combate a algas), avicidas (combate a
     agrupamentos humanos e animais domésticos (Barbosa,                          aves), nematicidas (combate aos nematoides), molusci-
     2004).                                                                       cidas (combate aos moluscos), acaricidas (combate aos
         Os campos cultivados, entretanto, tornaram-se fontes                     ácaros), além de reguladores de crescimento, desfoliantes
     de alimento para as mais variadas espécies de insetos e                      (combate às folhas indesejadas) e dissecantes (Baird,
     roedores e também foram atacados por fungos e bactérias.                     2006; Silva e Fay, 2004).
     Essas espécies se multiplicaram rapidamente por causa
     da grande quantidade de alimento e passaram a interferir                     A história dos agrotóxicos: dos rituais religiosos aos organofos-
     no bem-estar das pessoas, sendo, por isso, consideradas                      forados
     pragas.
         O homem sempre buscou maneiras para combater as                             As pragas interferem na vida das pessoas há milhares
     pragas que atacavam as plantações: desde rituais religio-                    de anos, preocupando a sociedade. Há registros na Bíblia
     sos até o desenvolvimento de agrotóxicos. O uso destes                       de que insetos e fungos devastaram plantações. Naquela

     QUÍMICA NOVA NA ESCOLA                                   A Química dos Agrotóxicos                       Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
época, as pragas eram consideradas castigo dos deuses             exemplo, a utilização de fertilizantes em larga escala e de
em razão do comportamento do homem.                               máquinas para plantar sementes e para colheita e proces-
     Ao longo dos séculos, o homem sempre buscou meios            samento de alimentos. Em decorrência dessas mudanças,
de combater essas adversidades naturais, sendo que,               os problemas com as pragas se agravaram já na metade
muitas vezes, eram feitos rituais religiosos ou magias para       do século XIX, surgindo os primeiros estudos científicos
combater as pragas. Os gregos e os romanos tinham                 sistemáticos sobre o uso de compostos químicos, visando
deuses específicos para prevenir ou exterminar pragas.            o controle de pragas agrícolas. Compostos inorgânicos e
     Apesar do pouco conhecimento a respeito da natureza          extratos vegetais eram utilizados nessa época.
e das pragas que atacavam a agricultura, existem relatos               No final do século XIX, foram sintetizados diversos
sobre métodos de controle de pragas durante o período             compostos a fim de controlar diferentes pragas, além de
clássico. Entretanto, na Idade Média, pouca evolução              misturas tais como de enxofre e cal, utilizada no controle
ocorreu em termos de progresso científico. Acreditava-se          da sarna-da-maçã, causada por um fungo; a mistura de
que Deus havia criado o mundo para o homem, sendo                 sulfato de cobre e cal, conhecida hoje como calda borda-
que se este obedecesse a seus superiores e cumprisse as           lesa, usada no combate do míldio, doença causada por
regras estabelecidas, tudo estaria na mais perfeita ordem.        fungos na uva; o arsenito de cobre, também conhecido
A justiça deveria ser feita para garantir a prevalência do        como verde de Paris, para controlar o besouro da batata
bem, e os infratores deveriam ser punidos. Essas ideias           nos Estados Unidos; o sulfato ferroso como herbicida se-
estimularam o desenvolvimento das práticas de julgamento          letivo; derivados de fluoretos inorgânicos, como o fluoreto
de pragas em tribunais eclesiásticos.                             de sódio, no controle de insetos como formigas.
     Cerca de 90 julgamentos de pragas ocorreram entre o               É importante considerar que muitos compostos
século XII e XVIII. Muitas vezes, estes pareciam ser eficazes     inorgânicos utilizados em larga escala eram muito tóxicos,
em decorrência do ciclo de vida das pragas.                       como foi o caso do ácido cianídrico usado nos Estados
     Com o passar do tempo e por meio de observações              Unidos no final do século XIX, utilizado para eliminar
e experimentos baseados no método de tentativa e erro,            insetos em moradias. Apesar desse tratamento ter sido
foram identificados vários compostos químicos eficazes no         inicialmente muito eficaz, após algum tempo, os insetos
combate a insetos e fungos. Não eram conhecidas ainda             desenvolveram resistência a esse ácido.                            11
as fórmulas e a composição dos compostos químicos                      Compostos orgânicos de origem vegetal também foram
utilizados.                                                       utilizados no combate às pragas. É o caso do piretro ou pó
     Já em 2500 a.C., os sumérios utilizavam o enxofre no         da Pérsia, proveniente de flores secas de Chrysanthemum
combate a insetos. O piretro, provenientes de flores secas        cinerariaefolim e Chrysanthemum coccineu, planta encon-
de plantas do gênero Chrysanthemum cinerariaefolium               trada na Iugoslávia e no Cáucaso, que teve seu uso difun-
(Figura 1), era utilizado desde 400 a.C para controlar            dido no século XIX. Os constituintes químicos presentes
piolhos. No século XIV, os chineses começaram a utilizar          no piretro e que são responsáveis pela atividade inseticida
compostos de arsênio para controlar insetos. Eles também          são as piretrinas. Em razão da baixa disponibilidade e
desenvolveram outros métodos de controle de pragas, in-           fotoinstabilidade, estas não são usadas na agricultura,
cluindo o uso de ervas, óleos e cinzas, para tratar sementes      apenas em ambientes domésticos. Esse fato colaborou
e grãos armazenados, bem como compostos à base de                 para o desenvolvimento de produtos fotoestáveis análo-
mercúrio e arsênio para combater piolhos e outras pragas.         gos aos produtos naturais, denominados genericamente
                                                                  de piretroides. Em razão do largo espectro de atividade
                                                                  contra artrópodes, da baixa dosagem requerida, do baixo
                                                                  risco para os aplicadores e do baixo impacto ambiental,
                                                                  os piretroides obtiveram um grande sucesso comercial.
                                                                       Outros exemplos de inseticidas naturais orgânicos
                                                                  são a nicotina e a rotenona. A nicotina (Figura 2), extraída
                                                                  das folhas de fumo (Nicotiana tabacum), começou a ser
                                                                  utilizada no século XVII para controlar insetos em jardins,
                                                                  prática feita até hoje. A rotenona (Figura 3) é isolada de
                                                                  raízes de Derris elliptica, planta comum na Malásia e na
                                                                  Indonésia, e de espécies de Lonchocarpus, existentes na
                                                                  África e América do Sul e, desde o final do século XIX, é
                                                                  utilizada para o controle de lagartas.
                                                                       No final do século XIX e início do século XX, começaram
                                                                  a ser desenvolvidos inseticidas orgânicos sintéticos. O
Figura 1: Flores da planta do gênero Chrysanthemum cinerari-      marco para o desenvolvimento de compostos orgânicos
aefolium.                                                         sintéticos foi a transformação do composto inorgânico
                                                                  cianato de amônio em ureia, que é um composto nitro-
   Com o desenvolvimento da agricultura no século XVIII,          genado presente na urina, e sua síntese foi efetuada pelo
novas práticas agrícolas foram introduzidas como, por             químico alemão Friedrich Wöhler em 1828. Acreditava-se,

QUÍMICA NOVA NA ESCOLA                             A Química dos Agrotóxicos               Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
desenvolvidos nessa época são aldrin, dieldrin, heptacloro
                                                                        e toxafeno. As principais características dos organoclora-
                                                                        dos são: insolubilidade em água; solubilidade em líquidos
                                                                        apolares como éter, clorofórmio e, consequentemente, em
                                                                        óleos e gorduras, o que ocasiona o acúmulo do DDT no
                                                                        tecido adiposo dos organismos vivos; e alta estabilidade,
                                                                        pois demora muitos anos para ser degradado na natureza
                                                                        devido à baixa reatividade das ligações químicas presentes
                                                                        no composto em condições normais.
     Figura 2: Fórmula estrutural da nicotina.
                                                                            Em razão das características dos compostos organo-
                                                                        clorados, houve a necessidade de serem desenvolvidos
                                                                        novos compostos com eficiência no controle de pragas,
                                                                        sendo sintetizados os organofosforados e os carbamatos.
                                                                            O livro Primavera silenciosa de Rachel Carson, lançado
                                                                        1962, pode ser considerado uma denúncia pública sobre
                                                                        os efeitos adversos do contato do DDT com as aves, sendo
                                                                        este chamado de elixir da morte (Jardim e Andrade, 2009).
                                                                            Os organofosforados foram desenvolvidos primeira-
                                                                        mente nas décadas de 1930 e 1940 para serem utilizados
                                                                        como armas químicas durante a Segunda Guerra Mundial.
                                                                        São compostos derivados do ácido fosfórico, que podem
                                                                        conter em sua estrutura átomos de carbono (C), hidrogênio
                                                                        (H), oxigênio (O), enxofre (S), nitrogênio (N) e fósforo (P). A
     Figura 3: Fórmula estrutural da rotenona.                          toxicidade aguda dos inseticidas organofosforados é maior
                                                                        que a dos organoclorados, mas os organofosforados são
12   naquela época, que compostos orgânicos não poderiam                menos persistentes no meio ambiente, ou seja, sofrem
     ser sintetizados em laboratório, sendo produzidos apenas           rápida degradação e, consequentemente, é necessário um
     por organismos vivos (Barbosa, 2004).                              maior número de aplicações para a mesma eficácia que a
          Os inseticidas orgânicos sintéticos começaram a ser           dos organoclorados. O herbicida glifosato e os inseticidas
     utilizados em grande escala na década de 1940, durante             malation, paration e dissulfoton são alguns exemplos de
     a Segunda Guerra Mundial, a fim de proteger os soldados            compostos organofosforados.
     das regiões tropicais e subtropicais da África e da Ásia,              Os carbamatos tiveram seu desenvolvimento associa-
     das pragas transmissoras da doença-do-sono, malária,               do ao uso da planta Physostigma venenosum, natural do
     dentre outras. Devido à necessidade de proteger o exército,        oeste da Ásia e conhecida como feijão-de-calabar. Seu
     as pesquisas de novos inseticidas foram impulsionadas,             extrato aquoso era utilizado em julgamentos de feitiçaria:
     o que resultou no desenvolvimento de vários agrotóxicos            a ingestão por indivíduos acusados de um determinado
     que são usados ainda hoje.                                         crime resultaria em uma prova de sua culpabilidade se
          Um marco importante para a Química foi a descoberta           ele morresse ou de sua inocência se ele sobrevivesse
     da atividade inseticida do 1,1,1-tricloro-2,2-di(ρ-clorofenil)     (Branco, 2003). Na metade do século XIX, foi isolado o
     etano (Figura 4) em 1939, conhecido como DDT. Esse                 composto responsável pelos efeitos medicinais e tóxicos
     inseticida foi utilizado pela primeira vez em 1943, durante        dessa planta, a qual apresentava o grupo carbamato. Os
     a Segunda Guerra Mundial, para combater piolhos que                compostos dessa classe química mais utilizados hoje são
     infestavam tropas norte-americanas na Europa e que                 o carbaril, o carbofuram e o aldicarb.
     transmitiam uma doença chamada tifo exantemático                       Apesar de existir no mercado um grande número de
     (Branco, 2003).                                                    compostos para controlar as mais diversas pragas dani-
                                                                        nhas, insetos, fungos e outros organismos, existe uma
                                                                        demanda crescente por novos produtos, uma vez que os
                                                                        organismos desenvolvem resistência a tais compostos
                                                                        após certo tempo de contato. Com isso, estes passam
                                                                        a ser menos efetivos e, muitas vezes, perdem totalmente
                                                                        a atividade. Outro aspecto importante a considerar é o
                                                                        surgimento frequente de novos insetos-pragas, plantas
                                                                        daninhas e fungos, havendo a necessidade do estudo de
     Figura 4: Fórmula estrutural do DDT.
                                                                        novos produtos para controlar tais organismos.
                                                                            As mudanças que o paradigma produtivo ocasiona
        O DDT é classificado como um organoclorado, com-                sobre saúde e o ambiente no meio rural do Brasil devem
     posto por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e cloro            ser considerados. De acordo com Castro Neto et al. (2010),
     (Cl). Outros exemplos de inseticidas organoclorados                estudos comprovam que os agrotóxicos contaminam os

     QUÍMICA NOVA NA ESCOLA                              A Química dos Agrotóxicos                 Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
alimentos, o meio ambiente e causam danos à saúde                    Quadro 1: Conteúdos de química do ensino médio.
humana, sendo que “a contaminação química associada
aos processos produtivos se caracteriza como um dos                   1º ano      Notação e nomenclatura química
mais complexos problemas de saúde pública e ambiental                             - 	Notação e nomenclatura dos elementos quími-
no país” (Peres, 2009, p. 2002).                                                     cos;
     A crítica ao uso dos agrotóxicos causa progressiva-                          - 	Átomos, moléculas e íons;
                                                                                  - 	Número atômico;
mente o aumento de procura da agricultura orgânica, que                           - 	Número de massa.
está em ascensão atualmente. Com início na década de                              Histórico do átomo
1970, hoje a agricultura orgânica ou agroecológica pode                           - Histórico do átomo;
representar uma estratégia competitiva frente às grandes                          - 	Configuração eletrônica nos níveis e subníveis
propriedades agroexportadoras, e é considerada uma                                   do átomo.
                                                                                  Tabela periódica
saída para a sustentabilidade ecológica (Castro Neto et                           - 	Evolução da tabela periódica;
al., 2010).                                                                       - 	Grupos e períodos;
                                                                                  - 	Classificação dos elementos da tabela periódica.
Agrotóxicos e o ensino de química                                                 Ligações químicas
    Existem mais de mil formulações diferentes de agrotó-                         - 	Valência;
                                                                                  - 	Ligação iônica;
xicos, incluindo inseticidas, herbicidas, fungicidas, nema-                       - 	Ligação covalente, normal e coordenada.
ticidas, fumigantes e outros compostos orgânicos, além
                                                                      2º ano      Soluções
de substâncias usadas como reguladores de crescimento,
                                                                                  - 	Soluções;
desfoliantes e dissecantes.                                                       - 	Classificação quanto ao estado físico, à nature-
    As formulações de agrotóxicos são constituídas de                                za das partículas dispersas, à proporção entre
princípios ativos, que é o termo usado para descrever                                soluto e solvente. Concentração das soluções:
os compostos responsáveis pela atividade biológica                                   percentagem, concentração em g/L e mol/L.
                                                                                  Equilíbrio químico
desejada. O mesmo princípio ativo pode ser vendido sob
                                                                                  Constante de equilíbrio: Kc e Kp;
diferentes formulações e diversos nomes comerciais, e                             Equilíbrio iônico: pH e pOH.
também podemos encontrar produtos com mais de um                                                                                            13
                                                                      3º ano      Compostos orgânicos
princípio ativo.                                                                  - 	Ligações entre átomos de carbono;
    Dos cerca de 115 elementos químicos conhecidos                                - 	Classificação dos átomos de carbono;
atualmente, 11 podem estar presentes nas formulações                              - 	Classificação das cadeias carbônicas.
dos agrotóxicos, dentre eles: bromo (Br), carbono (C), cloro                      Funções orgânicas
(Cl), enxofre (S), fósforo (P), hidrogênio (H), nitrogênio (N) e                  - 	Conceito, classificação, fórmula geral, nomen-
                                                                                     clatura oficial das funções orgânicas;
oxigênio (O), e são os mais frequentemente encontrados,                           - 	Grupos orgânicos monovalentes;
conferindo características específicas aos agrotóxicos.                           - 	Propriedades físicas: ponto de fusão, ponto de
    Conforme descrito por Cavalcanti et al. (2010), pode-                            ebulição, solubilidade, densidade;
mos contextualizar diversos conteúdos de química do                               - 	Aplicações de compostos orgânicos.
ensino médio utilizando a temática agrotóxicos. Neste                             Reações orgânicas
                                                                                  - 	Reações de substituição;
trabalho, elaboramos uma relação do conteúdo progra-                              - 	Reações de oxidação.
mático do ensino médio que pode ser relacionado com a
temática proposta, como podemos observar no Quadro 1.
Podemos explorar desde a tabela periódica dos elementos              química do ensino médio com a temática agrotóxicos. Uma
químicos, conteúdo abordado normalmente no primeiro                  pesquisa que teve esse objetivo foi desenvolvida pelo nos-
ano, até o conteúdo de reações orgânicas do terceiro ano             so grupo, na qual foram investigadas ações facilitadoras
do ensino médio. Outro aspecto importante é a solubilidade           para o processo de ensino e aprendizagem em química,
e o pH dos agrotóxicos, pois influenciam diretamente na              como as oficinas temáticas, a fim de proporcionar o de-
persistência destes no meio ambiente.                                senvolvimento da consciência cidadã e o conhecimento
    No Quadro 2, são apresentados dois exemplos dos                  de conceitos básicos, além das implicações sociais da
principais princípios ativos de dois agrotóxicos – glifosato         química. A temática escolhida foi agrotóxicos, a fim de
e deltametrina –,nomenclatura, funções orgânicas, as                 problematizar a realidade dos alunos, pois a escola onde
culturas onde estes podem ser utilizados e sua toxicidade.           a pesquisa foi desenvolvida é de uma região agrícola da
    Moraes et al. (2011) consideram agrotóxico um tema               cidade de Candelária (RS) (Zappe, 2011).
social quando ultrapassa os limites do individual, pois o
coloca como um problema ambiental e de saúde pública,                Agrotóxicos, saúde e meio ambiente
e sugere sua abordagem nas aulas de química, visando                     A crescente utilização de agrotóxicos na produção
contribuir com informações a fim de minimizar o risco de             de alimentos tem ocasionado uma série de transtornos e
contaminação doméstica.                                              modificações no ambiente, como a contaminação de seres
    Com base nessas informações, o professor pode                    vivos e a acumulação nos segmentos bióticos e abióticos
elaborar suas aulas utilizando diferentes estratégias me-            dos ecossistemas (biota, água, ar, solo, sedimentos, dentre
todológicas que visem contextualizar os conteúdos de                 outros) (Peres e Moreira, 2003).

QUÍMICA NOVA NA ESCOLA                                A Química dos Agrotóxicos                   Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
Quadro 2: Ingredientes ativos de agrotóxicos.¹

      Princípios ativos de agrotóxicos     GLIFOSATO                                   DELTAMETRINA
      Fórmula estrutural




      Nome químico (IUPAC)                 N- (fosfonometil) glicina                   (1R,3R)-3-(2,2-dibromovinil)-2,2 dimetilciclopropa-
                                                                                       nocarboxilato de (S)-ciano-3-fenoxi benzeno
      Fórmula molecular                    C3H8NO5P                                    C22H19Br2NO3
      Grupo químico                        Glicina substituída                         Piretroide
      Classe                               Herbicida                                   Inseticida
      Funções orgânicas                    Ácido carboxílico, amina                    Éster, éter, haleto orgânico, nitrila
      Culturas onde é utilizado            Algodão, ameixa, arroz, banana, cacau,      Abacaxi, algodão, alho, ameixa, amendoim, arroz,
                                           café, cana-de-açúcar, citros, coco,         batata, berinjela, brócolis, cacau, café, caju, cebola,
                                           feijão, fumo, maçã, mamão, milho,           citros, couve, couve-flor, crisântemo, eucalipto, feijão,
                                           nectarina, pastagens, pera, pêssego,        feijão-vagem, figo, fumo, gladíolo, maçã, melancia,
                                           soja, trigo, uva.                           melão, milho, pastagem, pepino, pêssego, pimentão,
                                                                                       repolho, seringueira, soja, sorgo, tomate, trigo.
      Classificação toxicológica           IV – pouco tóxico                           III – mediamente tóxico
     ¹ANVISA, 2009


         Os agrotóxicos podem ser classificados em quatro
     classes de acordo com os perigos que eles podem repre-
14   sentar para os seres humanos.
         A classificação está de acordo com o resultado dos
     testes e estudos feitos em laboratórios, que objetivam es-
     tabelecer a dosagem letal 50% (DL50), que é a quantidade
     de substância necessária para matar 50% dos animais
     testados nas condições experimentais utilizadas.
         Considerando que a capacidade de determinada
     substância causar morte ou algum efeito sobre os animais
     depende da sua concentração no corpo do indivíduo, a
     dose letal é expressa em miligrama da substância por
     quilograma da massa corporal. A toxicidade de uma
     substância também pode variar de acordo com o modo de
     administração, e os rótulos dos produtos são identificados
     por meio de faixas coloridas, conforme Quadro 3.                     Figura 5: Instruções para a utilização de Equipamentos de Pro-
         Para minimizar a possibilidade de qualquer tipo de               teção Individual.³
     acidente, todo agrotóxico, independente da classe a que
     pertence, deve ser utilizado com cuidado, seguindo-se                    A aplicação incorreta de agrotóxicos pode causar
     sempre as recomendações dos fornecedores e de pessoas                efeitos agudos e crônicos nos organismos vivos (Quadro
     especializadas, com o uso de equipamentos de proteção                4). A magnitude dos efeitos depende da toxicidade da
     individual (EPI) pelos aplicadores. Os EPI utilizados são            substância, da dose, do tipo de contato e do organismo.
     jaleco, calça, botas, avental, respirador, viseira, touca            Os efeitos agudos são aqueles que aparecem durante
     árabe e luvas.                                                       ou após o contato da pessoa com os agrotóxicos, já os

     Quadro 3: Classificação toxicológica dos agrotóxicos.²

      Classe toxicológica            Toxicidade                        DL50 (mg/Kg)                          Faixa colorida
      I                              Extremamente tóxico               ≤5                                    Vermelha
      II                             Altamente tóxico                  Entre 5 e 50                          Amarela
      III                            Mediamente tóxico                 Entre 50 e 500                        Azul
      IV                             Pouco tóxico                      Entre 500 e 5.000                     Verde
     ²Peres e Moreira, 2003.


     QUÍMICA NOVA NA ESCOLA                                A Química dos Agrotóxicos                     Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
Quadro 4: Sintomas de intoxicação por agrotóxicos.2

    Classificação            Sintomas da intoxicação aguda                                                         Sintomas da intoxicação crônica
    INSETICIDAS              Fraqueza, cólica abdominal, vômito, espasmos                                          Efeitos neurológicos retardados, alterações cromossomais,
                             musculares, convulsão, náusea, contrações muscu-                                      dermatites de contato, arritmias cardíacas, lesões renais,
                             lares involuntárias, irritação das conjuntivas, espirros,                             neuropatias periféricas, alergias, asma brônquica, irritação
                             excitação.                                                                            das mucosas, hipersensibilidade.
    FUNGICIDAS               Tonteira, vômito, tremores musculares, dor de cabeça, Alergias respiratórias, dermatites, doença de Parkinson,
                             dificuldade respiratória, hipertermia, convulsão.     cânceres, teratogênese, cloroacnes.
    HERBICIDAS               Perda de apetite, enjoo, vômito, fasciculação muscular, Indução da produção de enzimas hepáticas, cânceres,
                             sangramento nasal, fraqueza, desmaio, conjuntivites. teratogênese, lesões hepáticas, dermatites de contato,
                                                                                     fibrose pulmonar.
2
    Peres e Moreira, 2003.

efeitos de exposição crônica podem aparecer semanas,                                                         valores éticos, solidariedade e compromisso social (Santos
meses e até anos após o período de contato com tais                                                          e Schnetzler, 2003).
produtos e são mais difíceis de serem identificados (Peres                                                       Ensina-se química para que o cidadão possa interagir
e Moreira, 2003).                                                                                            melhor com o mundo e esteja preparado para a vida, para
    Os agrotóxicos também podem ser classificados de                                                         o trabalho e para o lazer (Chassot, 1990).
acordo com sua periculosidade ambiental, em classes que                                                          Conscientizar sobre as implicações da utilização dos agro-
variam de I a IV: produtos altamente perigosos ao meio                                                       tóxicos e sua relação com conceitos de química ensinados
ambiente (Classe I), como a maioria dos organoclorados;                                                      na escola é muito importante, principalmente para aqueles
produtos muito perigosos ao meio ambiente (Classe II),                                                       estudantes de regiões agrícolas, que convivem diariamente
como o malation; produtos perigosos ao meio ambiente                                                         com esse tipo de produto, proporcionando a aproximação
(Classe III), como o carbaril e o glifosato; e produtos pouco                                                do ensino de química com a realidade que os cerca.
perigosos ao meio ambiente (Classe IV), como os deriva-                                                                                                                                                           15
dos de óleos minerais.                                                                                       Mara Elisa Fortes Braibante (maraefb@gmail.com), licenciada em Química pela
                                                                                                             Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), doutora em Ciências (Química
Considerações finais                                                                                         Orgânica) pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), é professora
                                                                                                             do Departamento de Química da UFSM. Santa Maria, RS, Brasil. Janessa Aline
   A utilização de temas sociais, como os agrotóxicos, no                                                    Zappe (jalinez@hotmail.com), licenciada em Química pela UFSM e mestranda
ensino da química é um poderoso mecanismo para auxiliar                                                      do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências: Química da Vida e
no desenvolvimento da cidadania, com o incremento de                                                         Saúde (UFSM). Santa Maria, RS, Brasil.




    Referências                                                                                                 MORAES, P  .C.; TRAJANO, S.C.S.; MAFFRA, S.M. e MESSE-
                                                                                                             DER, J.C. Abordando agrotóxico no ensino de química: uma
      AGROBYTE. Semeando informação. Disponível em: http://
                                                                                                             revisão. Revista Ciências&Ideias, v. 3, n. 1, p. 1-15, set. 2010
    www.agrobyte.com.br. Acessado em: set. 2009.
                                                                                                             / abr. 2011.
      ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Disponível
                                                                                                                CASTRO NETO, N.; DENUZI, V.S.S.; RINALDI, R.N. E STADU-
    em: http://www.anvisa.gov.br. Acessado em: set. 2009.                                                    TO, J.A.R. Produção orgânica: uma potencialidade estratégia
      BAIRD, C. Chemistry in your life. 2. ed. New York: W. H. Free-                                         para a agricultura familiar. Revista Percurso, v. 2, n. 2, p. 73-95,
    man, 2006.                                                                                               2010.
      BARBOSA, L.C.A. Os pesticidas, o homem e o meio ambiente.                                                 PERES, F. Saúde, trabalho e ambiente no meio rural brasileiro.
    Minas Gerais: Ed. UFV, 2004.                                                                             Ciência & Saúde coletiva, v. 14, n. 6, p. 1995-2004, 2009.
      BRANCO, S.M. Natureza e agroquímicos. 2. ed. São Paulo:                                                   PERES, F e MOREIRA, J. C. É veneno ou é remédio? Agrotó-
    Moderna, 2003.                                                                                           xicos, saúde e ambiente. Rio de Janeiro: Fiocruz, 2003.
      CAVALCANTI, J.A.; FREITAS, J.C.R.; MELO, A.C.N. e FREITAS                                                 SANTOS, W.L.P e SCHNETZLER, R.P Educação em química:
                                                                                                                               .                      .
    FILHO, J.R. Agrotóxicos: uma temática para o ensino de Quí-                                              compromisso com a cidadania. Ijuí: Ed. Unijuí, 2003.
    mica. Química Nova na Escola, v. 32, n. 1, p. 31-36, fev. 2010.                                             SILVA, C.M.M. e FAY, E.F. Agrotóxicos e ambiente. Brasília:
      CHASSOT, A.I. A educação no ensino de química. Ijuí: Ed.                                               Embrapa Informação Tecnológica, 2004.
    Unijuí, 1990.                                                                                               ZAPPE, J. A. Agrotóxicos no contexto químico e social. 2011.
      JARDIM, I.C.S.F. e ANDRADE, J.A. Resíduos de agrotóxicos                                               Dissertação (Mestrado) - Programa de pós-graduação em
    em alimentos: uma preocupação ambiental global – um enfoque                                              Educação em Ciências: Química da Vida e Saúde. Universidade
    às maçãs. Química Nova, v. 32, n. 4, p. 996-1012, 2009.                                                  Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2011.

    Abstract: This work describes the history of pesticides and their relationship with the chemistry contents, as well as the consequences of its use in the environment and worker’s health. Throughout
    the times, the man always sought ways to combat the pests that affect their plantations, using since the religious rituals until the trial of pests in ecclesiastical courts. Chemical products used in the
    agriculture to control pests and plant diseases, the pesticides are, consequently, responsible for the increase of the agricultural production and the growth of population. However, they can cause
    diseases and poisoning if safety is neglected as working without individual protection equipments. Therefore, the awareness of students about the implications of the use of pesticides and their
    relation to the chemistry contents studied in high school become important for the formation of concerned and participants in society citizens.
    Keywords: pesticides, Chemistry teaching, the environment.



QUÍMICA NOVA NA ESCOLA                                                                A Química dos Agrotóxicos                                         Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012

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A Química dos Agrotóxicos

  • 1. Química e Sociedade A Química dos Agrotóxicos Mara Elisa Fortes Braibante e Janessa Aline Zappe Este trabalho descreve a história dos agrotóxicos e sua relação com os conteúdos de química, bem como as consequências de sua utilização no meio ambiente e para a saúde do trabalhador. Ao longo dos tempos, o homem sempre procurou maneiras de combater as pragas que afetam suas plantações, utilizando desde os rituais religiosos até o julgamento de pragas em tribunais eclesiásticos. Produtos químicos utilizados na agricultura para controlar pragas e doenças de plantas, os agrotóxicos são consequentemente os responsáveis pelo aumento da produção agrícola e pelo crescimento da população. Entretanto, podem causar doenças e intoxicações se forem utilizados sem os cuidados necessários, como os equipamentos de proteção individual. Por isso, a conscientização dos estudantes acerca das implicações da utilização dos agrotóxicos e sua relação com os conteúdos de química estudados no ensino médio tornam-se importantes para a formação de cidadãos conscientes e participantes na sociedade. agrotóxicos, ensino de química, meio ambiente 10 Recebido em 06/01/2011, aceito em 17/02/2012 A grotóxicos, defensivos agrícolas, pesticidas, pragui- foi um dos grandes avanços que proporcionou o aumento cidas, remédios de planta ou veneno: são inúmeras da produção de alimentos. as denominações relacionadas a um grupo de São considerados agrotóxicos, de acordo com a Food substâncias químicas utilizadas no controle de pragas e and Agriculture Organization (FAO) (Peres e Moreira, 2003), doenças de plantas (Peres e Moreira, 2003). qualquer substância ou mistura de substâncias utilizadas O desenvolvimento dessas substâncias foi impulsio- para prevenir, destruir ou controlar qualquer praga – in- nado pelo anseio do homem em melhorar sua condição cluindo vetores de doenças humanas e animais, espécies de vida, procurando aumentar a produção dos alimentos. indesejadas de plantas e animais, causadoras de danos Desde o início da civilização, o homem é o principal durante (ou interferindo na) produção, processamento, es- responsável pelas transformações ocorridas na natureza tocagem, transporte ou distribuição de alimentos, produtos em razão da evolução da sua espécie e da crescente busca agrícolas, madeira e derivados – ou que deva ser admi- por espaço e alimento. nistrada para o controle de insetos, aracnídeos e outras Há cerca de 10.000 anos, com o desenvolvimento pestes que acometem os corpos de animais de criação. agrícola, a densidade populacional começou a aumentar O termo agrotóxico inclui inseticidas (controle de inse- e, consequentemente, a relação entre as espécies mudou. tos), fungicidas (controle de fungos), herbicidas (combate O homem começou a estocar grãos, vegetais e carne, às plantas invasoras), fumigantes (combate às bactérias e esses estoques tornaram-se fontes de alimento para do solo), algicida (combate a algas), avicidas (combate a agrupamentos humanos e animais domésticos (Barbosa, aves), nematicidas (combate aos nematoides), molusci- 2004). cidas (combate aos moluscos), acaricidas (combate aos Os campos cultivados, entretanto, tornaram-se fontes ácaros), além de reguladores de crescimento, desfoliantes de alimento para as mais variadas espécies de insetos e (combate às folhas indesejadas) e dissecantes (Baird, roedores e também foram atacados por fungos e bactérias. 2006; Silva e Fay, 2004). Essas espécies se multiplicaram rapidamente por causa da grande quantidade de alimento e passaram a interferir A história dos agrotóxicos: dos rituais religiosos aos organofos- no bem-estar das pessoas, sendo, por isso, consideradas forados pragas. O homem sempre buscou maneiras para combater as As pragas interferem na vida das pessoas há milhares pragas que atacavam as plantações: desde rituais religio- de anos, preocupando a sociedade. Há registros na Bíblia sos até o desenvolvimento de agrotóxicos. O uso destes de que insetos e fungos devastaram plantações. Naquela QUÍMICA NOVA NA ESCOLA A Química dos Agrotóxicos Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
  • 2. época, as pragas eram consideradas castigo dos deuses exemplo, a utilização de fertilizantes em larga escala e de em razão do comportamento do homem. máquinas para plantar sementes e para colheita e proces- Ao longo dos séculos, o homem sempre buscou meios samento de alimentos. Em decorrência dessas mudanças, de combater essas adversidades naturais, sendo que, os problemas com as pragas se agravaram já na metade muitas vezes, eram feitos rituais religiosos ou magias para do século XIX, surgindo os primeiros estudos científicos combater as pragas. Os gregos e os romanos tinham sistemáticos sobre o uso de compostos químicos, visando deuses específicos para prevenir ou exterminar pragas. o controle de pragas agrícolas. Compostos inorgânicos e Apesar do pouco conhecimento a respeito da natureza extratos vegetais eram utilizados nessa época. e das pragas que atacavam a agricultura, existem relatos No final do século XIX, foram sintetizados diversos sobre métodos de controle de pragas durante o período compostos a fim de controlar diferentes pragas, além de clássico. Entretanto, na Idade Média, pouca evolução misturas tais como de enxofre e cal, utilizada no controle ocorreu em termos de progresso científico. Acreditava-se da sarna-da-maçã, causada por um fungo; a mistura de que Deus havia criado o mundo para o homem, sendo sulfato de cobre e cal, conhecida hoje como calda borda- que se este obedecesse a seus superiores e cumprisse as lesa, usada no combate do míldio, doença causada por regras estabelecidas, tudo estaria na mais perfeita ordem. fungos na uva; o arsenito de cobre, também conhecido A justiça deveria ser feita para garantir a prevalência do como verde de Paris, para controlar o besouro da batata bem, e os infratores deveriam ser punidos. Essas ideias nos Estados Unidos; o sulfato ferroso como herbicida se- estimularam o desenvolvimento das práticas de julgamento letivo; derivados de fluoretos inorgânicos, como o fluoreto de pragas em tribunais eclesiásticos. de sódio, no controle de insetos como formigas. Cerca de 90 julgamentos de pragas ocorreram entre o É importante considerar que muitos compostos século XII e XVIII. Muitas vezes, estes pareciam ser eficazes inorgânicos utilizados em larga escala eram muito tóxicos, em decorrência do ciclo de vida das pragas. como foi o caso do ácido cianídrico usado nos Estados Com o passar do tempo e por meio de observações Unidos no final do século XIX, utilizado para eliminar e experimentos baseados no método de tentativa e erro, insetos em moradias. Apesar desse tratamento ter sido foram identificados vários compostos químicos eficazes no inicialmente muito eficaz, após algum tempo, os insetos combate a insetos e fungos. Não eram conhecidas ainda desenvolveram resistência a esse ácido. 11 as fórmulas e a composição dos compostos químicos Compostos orgânicos de origem vegetal também foram utilizados. utilizados no combate às pragas. É o caso do piretro ou pó Já em 2500 a.C., os sumérios utilizavam o enxofre no da Pérsia, proveniente de flores secas de Chrysanthemum combate a insetos. O piretro, provenientes de flores secas cinerariaefolim e Chrysanthemum coccineu, planta encon- de plantas do gênero Chrysanthemum cinerariaefolium trada na Iugoslávia e no Cáucaso, que teve seu uso difun- (Figura 1), era utilizado desde 400 a.C para controlar dido no século XIX. Os constituintes químicos presentes piolhos. No século XIV, os chineses começaram a utilizar no piretro e que são responsáveis pela atividade inseticida compostos de arsênio para controlar insetos. Eles também são as piretrinas. Em razão da baixa disponibilidade e desenvolveram outros métodos de controle de pragas, in- fotoinstabilidade, estas não são usadas na agricultura, cluindo o uso de ervas, óleos e cinzas, para tratar sementes apenas em ambientes domésticos. Esse fato colaborou e grãos armazenados, bem como compostos à base de para o desenvolvimento de produtos fotoestáveis análo- mercúrio e arsênio para combater piolhos e outras pragas. gos aos produtos naturais, denominados genericamente de piretroides. Em razão do largo espectro de atividade contra artrópodes, da baixa dosagem requerida, do baixo risco para os aplicadores e do baixo impacto ambiental, os piretroides obtiveram um grande sucesso comercial. Outros exemplos de inseticidas naturais orgânicos são a nicotina e a rotenona. A nicotina (Figura 2), extraída das folhas de fumo (Nicotiana tabacum), começou a ser utilizada no século XVII para controlar insetos em jardins, prática feita até hoje. A rotenona (Figura 3) é isolada de raízes de Derris elliptica, planta comum na Malásia e na Indonésia, e de espécies de Lonchocarpus, existentes na África e América do Sul e, desde o final do século XIX, é utilizada para o controle de lagartas. No final do século XIX e início do século XX, começaram a ser desenvolvidos inseticidas orgânicos sintéticos. O Figura 1: Flores da planta do gênero Chrysanthemum cinerari- marco para o desenvolvimento de compostos orgânicos aefolium. sintéticos foi a transformação do composto inorgânico cianato de amônio em ureia, que é um composto nitro- Com o desenvolvimento da agricultura no século XVIII, genado presente na urina, e sua síntese foi efetuada pelo novas práticas agrícolas foram introduzidas como, por químico alemão Friedrich Wöhler em 1828. Acreditava-se, QUÍMICA NOVA NA ESCOLA A Química dos Agrotóxicos Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
  • 3. desenvolvidos nessa época são aldrin, dieldrin, heptacloro e toxafeno. As principais características dos organoclora- dos são: insolubilidade em água; solubilidade em líquidos apolares como éter, clorofórmio e, consequentemente, em óleos e gorduras, o que ocasiona o acúmulo do DDT no tecido adiposo dos organismos vivos; e alta estabilidade, pois demora muitos anos para ser degradado na natureza devido à baixa reatividade das ligações químicas presentes no composto em condições normais. Figura 2: Fórmula estrutural da nicotina. Em razão das características dos compostos organo- clorados, houve a necessidade de serem desenvolvidos novos compostos com eficiência no controle de pragas, sendo sintetizados os organofosforados e os carbamatos. O livro Primavera silenciosa de Rachel Carson, lançado 1962, pode ser considerado uma denúncia pública sobre os efeitos adversos do contato do DDT com as aves, sendo este chamado de elixir da morte (Jardim e Andrade, 2009). Os organofosforados foram desenvolvidos primeira- mente nas décadas de 1930 e 1940 para serem utilizados como armas químicas durante a Segunda Guerra Mundial. São compostos derivados do ácido fosfórico, que podem conter em sua estrutura átomos de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), enxofre (S), nitrogênio (N) e fósforo (P). A Figura 3: Fórmula estrutural da rotenona. toxicidade aguda dos inseticidas organofosforados é maior que a dos organoclorados, mas os organofosforados são 12 naquela época, que compostos orgânicos não poderiam menos persistentes no meio ambiente, ou seja, sofrem ser sintetizados em laboratório, sendo produzidos apenas rápida degradação e, consequentemente, é necessário um por organismos vivos (Barbosa, 2004). maior número de aplicações para a mesma eficácia que a Os inseticidas orgânicos sintéticos começaram a ser dos organoclorados. O herbicida glifosato e os inseticidas utilizados em grande escala na década de 1940, durante malation, paration e dissulfoton são alguns exemplos de a Segunda Guerra Mundial, a fim de proteger os soldados compostos organofosforados. das regiões tropicais e subtropicais da África e da Ásia, Os carbamatos tiveram seu desenvolvimento associa- das pragas transmissoras da doença-do-sono, malária, do ao uso da planta Physostigma venenosum, natural do dentre outras. Devido à necessidade de proteger o exército, oeste da Ásia e conhecida como feijão-de-calabar. Seu as pesquisas de novos inseticidas foram impulsionadas, extrato aquoso era utilizado em julgamentos de feitiçaria: o que resultou no desenvolvimento de vários agrotóxicos a ingestão por indivíduos acusados de um determinado que são usados ainda hoje. crime resultaria em uma prova de sua culpabilidade se Um marco importante para a Química foi a descoberta ele morresse ou de sua inocência se ele sobrevivesse da atividade inseticida do 1,1,1-tricloro-2,2-di(ρ-clorofenil) (Branco, 2003). Na metade do século XIX, foi isolado o etano (Figura 4) em 1939, conhecido como DDT. Esse composto responsável pelos efeitos medicinais e tóxicos inseticida foi utilizado pela primeira vez em 1943, durante dessa planta, a qual apresentava o grupo carbamato. Os a Segunda Guerra Mundial, para combater piolhos que compostos dessa classe química mais utilizados hoje são infestavam tropas norte-americanas na Europa e que o carbaril, o carbofuram e o aldicarb. transmitiam uma doença chamada tifo exantemático Apesar de existir no mercado um grande número de (Branco, 2003). compostos para controlar as mais diversas pragas dani- nhas, insetos, fungos e outros organismos, existe uma demanda crescente por novos produtos, uma vez que os organismos desenvolvem resistência a tais compostos após certo tempo de contato. Com isso, estes passam a ser menos efetivos e, muitas vezes, perdem totalmente a atividade. Outro aspecto importante a considerar é o surgimento frequente de novos insetos-pragas, plantas daninhas e fungos, havendo a necessidade do estudo de Figura 4: Fórmula estrutural do DDT. novos produtos para controlar tais organismos. As mudanças que o paradigma produtivo ocasiona O DDT é classificado como um organoclorado, com- sobre saúde e o ambiente no meio rural do Brasil devem posto por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e cloro ser considerados. De acordo com Castro Neto et al. (2010), (Cl). Outros exemplos de inseticidas organoclorados estudos comprovam que os agrotóxicos contaminam os QUÍMICA NOVA NA ESCOLA A Química dos Agrotóxicos Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
  • 4. alimentos, o meio ambiente e causam danos à saúde Quadro 1: Conteúdos de química do ensino médio. humana, sendo que “a contaminação química associada aos processos produtivos se caracteriza como um dos 1º ano Notação e nomenclatura química mais complexos problemas de saúde pública e ambiental - Notação e nomenclatura dos elementos quími- no país” (Peres, 2009, p. 2002). cos; A crítica ao uso dos agrotóxicos causa progressiva- - Átomos, moléculas e íons; - Número atômico; mente o aumento de procura da agricultura orgânica, que - Número de massa. está em ascensão atualmente. Com início na década de Histórico do átomo 1970, hoje a agricultura orgânica ou agroecológica pode - Histórico do átomo; representar uma estratégia competitiva frente às grandes - Configuração eletrônica nos níveis e subníveis propriedades agroexportadoras, e é considerada uma do átomo. Tabela periódica saída para a sustentabilidade ecológica (Castro Neto et - Evolução da tabela periódica; al., 2010). - Grupos e períodos; - Classificação dos elementos da tabela periódica. Agrotóxicos e o ensino de química Ligações químicas Existem mais de mil formulações diferentes de agrotó- - Valência; - Ligação iônica; xicos, incluindo inseticidas, herbicidas, fungicidas, nema- - Ligação covalente, normal e coordenada. ticidas, fumigantes e outros compostos orgânicos, além 2º ano Soluções de substâncias usadas como reguladores de crescimento, - Soluções; desfoliantes e dissecantes. - Classificação quanto ao estado físico, à nature- As formulações de agrotóxicos são constituídas de za das partículas dispersas, à proporção entre princípios ativos, que é o termo usado para descrever soluto e solvente. Concentração das soluções: os compostos responsáveis pela atividade biológica percentagem, concentração em g/L e mol/L. Equilíbrio químico desejada. O mesmo princípio ativo pode ser vendido sob Constante de equilíbrio: Kc e Kp; diferentes formulações e diversos nomes comerciais, e Equilíbrio iônico: pH e pOH. também podemos encontrar produtos com mais de um 13 3º ano Compostos orgânicos princípio ativo. - Ligações entre átomos de carbono; Dos cerca de 115 elementos químicos conhecidos - Classificação dos átomos de carbono; atualmente, 11 podem estar presentes nas formulações - Classificação das cadeias carbônicas. dos agrotóxicos, dentre eles: bromo (Br), carbono (C), cloro Funções orgânicas (Cl), enxofre (S), fósforo (P), hidrogênio (H), nitrogênio (N) e - Conceito, classificação, fórmula geral, nomen- clatura oficial das funções orgânicas; oxigênio (O), e são os mais frequentemente encontrados, - Grupos orgânicos monovalentes; conferindo características específicas aos agrotóxicos. - Propriedades físicas: ponto de fusão, ponto de Conforme descrito por Cavalcanti et al. (2010), pode- ebulição, solubilidade, densidade; mos contextualizar diversos conteúdos de química do - Aplicações de compostos orgânicos. ensino médio utilizando a temática agrotóxicos. Neste Reações orgânicas - Reações de substituição; trabalho, elaboramos uma relação do conteúdo progra- - Reações de oxidação. mático do ensino médio que pode ser relacionado com a temática proposta, como podemos observar no Quadro 1. Podemos explorar desde a tabela periódica dos elementos química do ensino médio com a temática agrotóxicos. Uma químicos, conteúdo abordado normalmente no primeiro pesquisa que teve esse objetivo foi desenvolvida pelo nos- ano, até o conteúdo de reações orgânicas do terceiro ano so grupo, na qual foram investigadas ações facilitadoras do ensino médio. Outro aspecto importante é a solubilidade para o processo de ensino e aprendizagem em química, e o pH dos agrotóxicos, pois influenciam diretamente na como as oficinas temáticas, a fim de proporcionar o de- persistência destes no meio ambiente. senvolvimento da consciência cidadã e o conhecimento No Quadro 2, são apresentados dois exemplos dos de conceitos básicos, além das implicações sociais da principais princípios ativos de dois agrotóxicos – glifosato química. A temática escolhida foi agrotóxicos, a fim de e deltametrina –,nomenclatura, funções orgânicas, as problematizar a realidade dos alunos, pois a escola onde culturas onde estes podem ser utilizados e sua toxicidade. a pesquisa foi desenvolvida é de uma região agrícola da Moraes et al. (2011) consideram agrotóxico um tema cidade de Candelária (RS) (Zappe, 2011). social quando ultrapassa os limites do individual, pois o coloca como um problema ambiental e de saúde pública, Agrotóxicos, saúde e meio ambiente e sugere sua abordagem nas aulas de química, visando A crescente utilização de agrotóxicos na produção contribuir com informações a fim de minimizar o risco de de alimentos tem ocasionado uma série de transtornos e contaminação doméstica. modificações no ambiente, como a contaminação de seres Com base nessas informações, o professor pode vivos e a acumulação nos segmentos bióticos e abióticos elaborar suas aulas utilizando diferentes estratégias me- dos ecossistemas (biota, água, ar, solo, sedimentos, dentre todológicas que visem contextualizar os conteúdos de outros) (Peres e Moreira, 2003). QUÍMICA NOVA NA ESCOLA A Química dos Agrotóxicos Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
  • 5. Quadro 2: Ingredientes ativos de agrotóxicos.¹ Princípios ativos de agrotóxicos GLIFOSATO DELTAMETRINA Fórmula estrutural Nome químico (IUPAC) N- (fosfonometil) glicina (1R,3R)-3-(2,2-dibromovinil)-2,2 dimetilciclopropa- nocarboxilato de (S)-ciano-3-fenoxi benzeno Fórmula molecular C3H8NO5P C22H19Br2NO3 Grupo químico Glicina substituída Piretroide Classe Herbicida Inseticida Funções orgânicas Ácido carboxílico, amina Éster, éter, haleto orgânico, nitrila Culturas onde é utilizado Algodão, ameixa, arroz, banana, cacau, Abacaxi, algodão, alho, ameixa, amendoim, arroz, café, cana-de-açúcar, citros, coco, batata, berinjela, brócolis, cacau, café, caju, cebola, feijão, fumo, maçã, mamão, milho, citros, couve, couve-flor, crisântemo, eucalipto, feijão, nectarina, pastagens, pera, pêssego, feijão-vagem, figo, fumo, gladíolo, maçã, melancia, soja, trigo, uva. melão, milho, pastagem, pepino, pêssego, pimentão, repolho, seringueira, soja, sorgo, tomate, trigo. Classificação toxicológica IV – pouco tóxico III – mediamente tóxico ¹ANVISA, 2009 Os agrotóxicos podem ser classificados em quatro classes de acordo com os perigos que eles podem repre- 14 sentar para os seres humanos. A classificação está de acordo com o resultado dos testes e estudos feitos em laboratórios, que objetivam es- tabelecer a dosagem letal 50% (DL50), que é a quantidade de substância necessária para matar 50% dos animais testados nas condições experimentais utilizadas. Considerando que a capacidade de determinada substância causar morte ou algum efeito sobre os animais depende da sua concentração no corpo do indivíduo, a dose letal é expressa em miligrama da substância por quilograma da massa corporal. A toxicidade de uma substância também pode variar de acordo com o modo de administração, e os rótulos dos produtos são identificados por meio de faixas coloridas, conforme Quadro 3. Figura 5: Instruções para a utilização de Equipamentos de Pro- Para minimizar a possibilidade de qualquer tipo de teção Individual.³ acidente, todo agrotóxico, independente da classe a que pertence, deve ser utilizado com cuidado, seguindo-se A aplicação incorreta de agrotóxicos pode causar sempre as recomendações dos fornecedores e de pessoas efeitos agudos e crônicos nos organismos vivos (Quadro especializadas, com o uso de equipamentos de proteção 4). A magnitude dos efeitos depende da toxicidade da individual (EPI) pelos aplicadores. Os EPI utilizados são substância, da dose, do tipo de contato e do organismo. jaleco, calça, botas, avental, respirador, viseira, touca Os efeitos agudos são aqueles que aparecem durante árabe e luvas. ou após o contato da pessoa com os agrotóxicos, já os Quadro 3: Classificação toxicológica dos agrotóxicos.² Classe toxicológica Toxicidade DL50 (mg/Kg) Faixa colorida I Extremamente tóxico ≤5 Vermelha II Altamente tóxico Entre 5 e 50 Amarela III Mediamente tóxico Entre 50 e 500 Azul IV Pouco tóxico Entre 500 e 5.000 Verde ²Peres e Moreira, 2003. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA A Química dos Agrotóxicos Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012
  • 6. Quadro 4: Sintomas de intoxicação por agrotóxicos.2 Classificação Sintomas da intoxicação aguda Sintomas da intoxicação crônica INSETICIDAS Fraqueza, cólica abdominal, vômito, espasmos Efeitos neurológicos retardados, alterações cromossomais, musculares, convulsão, náusea, contrações muscu- dermatites de contato, arritmias cardíacas, lesões renais, lares involuntárias, irritação das conjuntivas, espirros, neuropatias periféricas, alergias, asma brônquica, irritação excitação. das mucosas, hipersensibilidade. FUNGICIDAS Tonteira, vômito, tremores musculares, dor de cabeça, Alergias respiratórias, dermatites, doença de Parkinson, dificuldade respiratória, hipertermia, convulsão. cânceres, teratogênese, cloroacnes. HERBICIDAS Perda de apetite, enjoo, vômito, fasciculação muscular, Indução da produção de enzimas hepáticas, cânceres, sangramento nasal, fraqueza, desmaio, conjuntivites. teratogênese, lesões hepáticas, dermatites de contato, fibrose pulmonar. 2 Peres e Moreira, 2003. efeitos de exposição crônica podem aparecer semanas, valores éticos, solidariedade e compromisso social (Santos meses e até anos após o período de contato com tais e Schnetzler, 2003). produtos e são mais difíceis de serem identificados (Peres Ensina-se química para que o cidadão possa interagir e Moreira, 2003). melhor com o mundo e esteja preparado para a vida, para Os agrotóxicos também podem ser classificados de o trabalho e para o lazer (Chassot, 1990). acordo com sua periculosidade ambiental, em classes que Conscientizar sobre as implicações da utilização dos agro- variam de I a IV: produtos altamente perigosos ao meio tóxicos e sua relação com conceitos de química ensinados ambiente (Classe I), como a maioria dos organoclorados; na escola é muito importante, principalmente para aqueles produtos muito perigosos ao meio ambiente (Classe II), estudantes de regiões agrícolas, que convivem diariamente como o malation; produtos perigosos ao meio ambiente com esse tipo de produto, proporcionando a aproximação (Classe III), como o carbaril e o glifosato; e produtos pouco do ensino de química com a realidade que os cerca. perigosos ao meio ambiente (Classe IV), como os deriva- 15 dos de óleos minerais. Mara Elisa Fortes Braibante (maraefb@gmail.com), licenciada em Química pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), doutora em Ciências (Química Considerações finais Orgânica) pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), é professora do Departamento de Química da UFSM. Santa Maria, RS, Brasil. Janessa Aline A utilização de temas sociais, como os agrotóxicos, no Zappe (jalinez@hotmail.com), licenciada em Química pela UFSM e mestranda ensino da química é um poderoso mecanismo para auxiliar do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências: Química da Vida e no desenvolvimento da cidadania, com o incremento de Saúde (UFSM). Santa Maria, RS, Brasil. Referências MORAES, P .C.; TRAJANO, S.C.S.; MAFFRA, S.M. e MESSE- DER, J.C. Abordando agrotóxico no ensino de química: uma AGROBYTE. Semeando informação. Disponível em: http:// revisão. Revista Ciências&Ideias, v. 3, n. 1, p. 1-15, set. 2010 www.agrobyte.com.br. Acessado em: set. 2009. / abr. 2011. ANVISA. 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Chemical products used in the agriculture to control pests and plant diseases, the pesticides are, consequently, responsible for the increase of the agricultural production and the growth of population. However, they can cause diseases and poisoning if safety is neglected as working without individual protection equipments. Therefore, the awareness of students about the implications of the use of pesticides and their relation to the chemistry contents studied in high school become important for the formation of concerned and participants in society citizens. Keywords: pesticides, Chemistry teaching, the environment. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA A Química dos Agrotóxicos Vol. 34, N° 1, p. 10-15, FEVEREIRO 2012