| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Kolloid-faciliteret transport af glyphosat og pendimethalin

Bilag 4
1 Bestemmelse af pesticidernes fordelingskoefficient (K_d og K_oc)

1.1 Formål

Bestemmelse af ligevægts fordelingskoefficienter (K_d og K_oc-værdier) for ¹⁴C-pendimethalin, ¹⁴C-glyphosat og AMPA adsorption til jord og halm. Bestemmelsen af adsorptionsisotermerne og fordelingskoefficienterne blev udført i henhold til OECD Guideline 106 (OECD 2000).

1.2 Metoder

Der blev lavet isotermer for de rene aktivstoffer af glyphosat, AMPA og pendimethalin og for aktivstoffer tilsat formulering for pendimethalin og glyphosat tilsat hhv. Stomp formulering og RoundupBio. For pendimethalin og glyphosat med formulering, blev der lavet adsorptions isotermer til jord, halm og til en blanding af jord og halm.

Jord- og halm prøver blev rystet med varierende pesticidkoncentrationer ved et jord/halm:væske-forhold på 1:100 for pendimethalin og 1:25 for glyphosat og AMPA i en 0,01 M CaCl2 elektrolyt opløsning. pH-værdien blev noteret før og efter tilsætning af pesticid. Der blev udtaget prøver efter 44-48 timer.

For hver isoterm blev der tilført glyphosat, AMPA og pendimethalin i tre koncentrationsniveauer (0, 50, 100 og 250 ?g/L) og der blev lavet dobbeltbestemmelse. Derudover blev der lavet blindprøver (jord uden pesticid) og kontrolprøver (pesticid uden jord) for hhv. glyphosat, AMPA og pendimethalin.

Prøverne blev centrifugeret til separering af 0,2 ?m (diameter) partikler fra væsken. Dvs. det er en anden afgrænsning end kolloidfraktionen defineret i dette projekt. Centrifugeringstiden beregnes ud fra formlen:

R_b:       Radius fra bunden af prøven til midten af rotoren (15.5 cm).

R_t:       Radius fra toppen af prøven til midten af rotoren (10 cm).

r_p:        Radius af partikler (0,00001 cm) = 0,1 µm).

Rpm:   Omdrejninger pr minut (3000 rpm).

t:          Centrifugeringstid (s).

ρ_s:      Volumenvægt af partikler (1.6 g cm^-3).

For de brugte centrifugerør og aktuelle prøvemængde giver det en centrifugeringstid på 50 minutter. Volumenvægten af halm ’partikler’ kendes ikke. Derfor er halmprøverne centrifugeret på samme måde som jordprøverne hvor partikeldensiteten er antaget at være 1,6 g cm^-3.

1.2.1 Databehandling

Adsorptionsisotermerne blev beskrevet med en lineær sammenhæng mellem indholdet af pesticid i den faste fase og koncentrationen af pesticid i væsken ved ligevægt. Hvis isotermen er lineær og skærer x-aksen i 0 punktet, er fordelingskoefficienten K_d givet ved hældningskoefficienten og bestemt ved lineær regressionsanalyse.

Hvor C_{fastfase, eq} er pesticidkoncentrationen der er adsorberet til den fastefase og C_{vandfasen eq} er pesticid koncentrationen i væskefasen ved ligevægt.

K_oc relaterer fordelingskoefficienten K_d til indholdet af organisk kulstof i prøven:

hvor OC er indholdet af organisk kulstof i prøven. Jordens indhold af organisk kulstof var 1,27%. Indholdet af organisk kulstof i halm var 88,98%.

1.3 Resultater

Tabel 1.1 viser de estimerede fordelingskoefficienter for hhv. pendimethalin og glyphosat, med og uden formulering, samt til forskellige adsorbenter (jord og halm).

Litteraturværdier for glyphosats K_d-værdi til andre overjorde er meget varierende (72- 423 l kg^-1) (Aamond et al. (2004; Sorensen et al. (2006); Mamy and Barriuso, (2005)) og der er fundet flere jordspecifikke parametre, der korrelerer med glyphosat adsorption til jord, f.eks. pH og indhold af jern- og aluminium-oxider (Gimsing et al. (2004; Gerritse et al. (1996)).

For glyphosat havde formuleringen en lille effekt på K_d-værdien, hvilket afspejledes i en reduktion i K_d med 11% i forhold til hvis der ikke var formulering. Om det er jord eller halm der var adsorbenten havde stor betydning.  Glyphosat blev stort set ikke bundet til halmstykker. Ca. 95% af det tilsatte glyphosat blev bundet til jorden mens under 5% af det tilsatte glyphosat blev bundet til halm.

AMPA bliver jf. Tabel 1.1 ikke bundet lige så meget som glyphosat idet K_d-væriden er 12% lavere end for glyphosat. Det stemmer godt overens med kolonnestudier udført af Landry et al. (2005) hvor de finder at AMPA er mere mobil end glyphosat.

Pedersen et al., fandt K_d-værdier for pendimethalin der varierede mellem 99,8-331 i fire danske jorde der havde et organisk kulstofindhold på 0,59-2,3%. Jorden ved Rørendegaard har et organisk kulstofindhold på 1,27% og resulterer i en fordelingskoefficient på 242 l kg^-1 for pendimethalin.   Formuleringen havde ingen effekt på K_oc-værdien.

Tabel 1.1. Oversigt over fordelingskoefficienterne K_d og K_oc, lineær korrelations koefficient R² og den maksimale procentvise mængde af tilsat pesticid adsorberet i kontrolprøverne(uden jord) i de forskellige adsorptionsisotermer.

Table 1.1. Overview of the distribution coefficients K_d and K_oc, linear correlation coefficient R² and the largest percentage of added pesticide adsorbed in the controls (without soil) in the different adsorption isotherms.

§: Kontrolprøver uden jord. Pesticid adsorberes til beholder og låg.

$: Bestemt vha. lineær regressions analyse.

Om det er jord eller halm der var adsorbenten havde en stor effekt på K_oc-værdien. K_oc-værdien er større for jord end for halm, da det organiske indhold i halm (88,98%) er betydelig større end i jorden (1,27%), og der sandsynligvis ikke opnås samme mætningsgrad i halmen ved de lave pendimethalinkoncentrationer.

1.4 Referencer

Aamand, J., Rasmussen, J.J., Jacobsen, O.S. 2004. Opdeling af pesticider i forhold til deres sorptions- og nedbrydningsegenskaber. Koncept for Udpegning af Pesticidfølsomme Arealer, KUPA.

Gerritse,R.G., Beltran,J. and Hernandez,F., 1996. Adsorption of atrazine, simazine, and glyphosate in soils of the Gnangara Mound, Western Australia. Australian Journal of Soil Research, 34(4): 599-607.

Gimsing,A.L., Borggaard,O.K. and Bang,M., 2004. Influence of soil composition on adsorption of glyphosate and phosphate by contrasting Danish surface soils. Eur J Soil Science, 55(1): 183-191.

Landry,D., Dousset,S., Fournier,J.C. and Andreux,F., 2005. Leaching of glyphosate and AMPA under two soil management practices in Burgundy vineyards (Vosne-Romane'e, 21-France). Environmental Pollution, 138(2): 191-200.

Mamy,L. and Barriuso,E., 2005. Glyphosate adsorption in soils compared to herbicides replaced with the introduction of glyphosate resistant crops. Chemosphere, 61(6): 844-855.

Sorensen,S.R., Schultz,A., Jacobsen,O.S. and Aamand,J., 2006. Sorption, desorption and mineralisation of the herbicides glyphosate and MCPA in samples from two Danish soil and subsurface profiles. Environmental Pollution, 141(1): 184-194.

OECD 2000. OECD Guideline for the testing of chemicals 106. Adsorptin- desorption using batch equilibrium method. Adopted 21^st January 2000.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Februar 2007, © Miljøstyrelsen.